Forskare vid Scripps Research har upptäckt hur livmodern känner av fysiska krafter under förlossningen, med hjälp av molekylära sensorer för att koordinera kontraktioner. Studien identifierar PIEZO1- och PIEZO2-kanaler som upptäcker tryck och sträckning, och förklarar varför förlossningen kan stanna om dessa störs. Resultaten kan förbättra behandlingar för graviditetskomplikationer.
Förlossning bygger på mer än hormoner; fysiska krafter som sträckning och tryck spelar en nyckelroll i att utlösa effektiva livmoderkontraktioner. En ny studie från Scripps Research, publicerad i tidskriften Science, beskriver hur livmodern använder specialiserade sensorer för att reagera på dessa krafter på molekylär nivå. Forskningen belyser två jonkanaler: PIEZO1, som finns i livmoderns glatta muskulatur och känner av stigande tryck under kontraktioner, samt PIEZO2, som sitter i sensoriska nerver runt livmoderhalsen och slidan och aktiveras när vävnaderna sträcks ut i takt med barnets rörelser. Dessa sensorer omvandlar mekaniska signaler till elektriska och kemiska svar som synkroniserar muskelaktiviteten. »Ju mer fostret växer, desto mer expanderar livmodern, och dessa fysiska krafter når sin topp under förlossningen«, säger huvudförfattaren Ardem Patapoutian, forskare vid Howard Hughes Medical Institute på Scripps Research. »Vår studie visar att kroppen förlitar sig på speciella trycksensorer för att tolka dessa signaler och översätta dem till koordinerad muskelaktivitet.« Experiment på musmodeller visade sensorernas betydelse. När både PIEZO1 och PIEZO2 togs bort försvagades kontraktionerna och förlossningarna försenades, vilket visar att systemen normalt kompenserar varandra. Sensorerna reglerar också connexin 43, ett protein som bildar gap junctions som länkar samman muskelceller för enhetlig verkan. »Connexin 43 är ledningarna som gör att alla muskelceller kan verka tillsammans«, förklarar förstaförfattaren Yunxiao Zhang, postdoc i Patapoutians laboratorium. »När den kopplingen försvagas tappar kontraktionerna kraft.« Humant livmodervävnad speglade musmönstren, vilket tyder på liknande mekanismer hos människor. Det stämmer med observationer att blockering av sensoriska nerver, som vid vissa epiduralsbedövningar, kan förlänga förlossningen genom att minska återkopplingen som stärker kontraktionerna. Upptäckten pekar mot framtida behandlingar, som att modulera PIEZO-aktivitet för att förhindra för tidig födsel eller hjälpa vid fastnade förlossningar. Den understryker också hur mekanisk sensing integreras med hormonella kontroller, som progesteron, för att tajma kontraktionerna exakt. Patapoutian, som delade Nobelpriset 2021 för upptäckten av PIEZO-kanaler, noterar: »Förlossning är en process där samordning och timing är allt. Nu börjar vi förstå hur livmodern fungerar både som muskel och metronom för att säkerställa att förlossningen följer kroppens egen rytm.« Studien, med titeln »PIEZO-kanaler länkar mekaniska krafter till livmoderkontraktioner vid förlossning«, involverade samarbetspartners från Scripps Research, University of California San Diego och Washington University School of Medicine.
