Interspecies graviditet

Interartsgraviditet (bokstavligen dräktighet mellan arter eller xenopregnancy ) är en graviditet där embryot ( embryot ) tillhör en annan biologisk art än den gravida individen. Strängt taget omfattar interspecifik graviditet inte situationen där fostret är en hybrid av en gravid individ och en individ av en annan art, det vill säga att den gravida individen i en interspecifik graviditet inte är fostrets biologiska mor. Interspecifik graviditet skiljs också från endoparasitism , där parasitembryot växer inuti kroppen hos en individ av en annan art, men inte nödvändigtvis inuti livmodern .

I naturen finns det inga omständigheter för dräktighet mellan arter, men de kan skapas på konstgjord väg när ett embryo av en art placeras i livmodern på en hona av en annan art.

Möjliga tillämpningar

Potentiella möjligheter inkluderar möjligheten att bära mänskliga foster av grisar. Det anses vara ett alternativ, även om det är etiskt kontroversiellt, till surrogatmödraskap och skapandet av en konstgjord livmoder , vilket kommer att tillåta icke-traditionella familjer [1] eller kvinnor med livmodersjukdomar att få barn. Interspecies graviditet ger en nykter, rökfri och drogfri bärare [1] . Det är ett värdefullt verktyg i program för bevarande av hotade arter, restaurering av sådana arter i djurparker och plantskolor [2] [3] och återupplivandet av redan utdöda arter.

Hinder

Immunologiskt är embryot under graviditet mellan arter snarare en xeno -vävnad än en helvävnad, vilket ställer strängare krav på moderkakans immuntolerans. Vissa experiment på möss visar en obalans mellan Th 1 och Th 2 hjälparceller med en dominans av Th 1 cytokiner [4] . Men andra experiment på möss visar att immunsvaret mot främmande embryon inte följer en av de klassiska mekanismerna som involverar cytotoxiska T-lymfocyter eller naturliga mördarceller [5] .

Kompatibilitet mellan arter är relaterad till typen av placentation . Kvinnliga arter med en mer aktiv hemokorial typ av placenta (till exempel människor) tvingas ha starkare mekanismer för att reglera immunsvaret från moderns organismer, och därför är de mindre toleranta mot embryon från andra arter jämfört med honarter med endotel. -choriontyp av moderkaka (katter och hundar) eller med en epitelokorial typ av moderkaka (grisar, kor, hästar, valar), som inte har kontakt mellan moderns blod och embryots korion [6] .

En annan potentiell fara är inkompatibiliteten hos kraftsystem och andra hjälpsystem. Det finns en risk för felaktig interaktion mellan fostrets trofoblast och moderns endometrium [7] . Till exempel, optimalt, om mönstren för glykosylering vid gränssnittet mellan mor och foster i två arter är liknande [8] .

Dessutom, för vissa kombinationer av arter, såsom embryot av en baktrisk kamel inuti en dromedarkamel , kan graviditeten fullbordas utan ytterligare ingrepp förutom själva embryoöverföringen [3] . Detta är också möjligt för ett indiskt bisonembryo inuti en ko , men det finns allvarliga restriktioner för intrauterin tillväxt , och det är inte klart i vilken utsträckning detta orsakas av själva IVF-proceduren och i vilken utsträckning av inkompatibilitet mellan arter [9] .

Förmågan hos vissa arter att överleva i andras livmoder är ofta enkelriktad, det vill säga graviditet kommer inte nödvändigtvis att vara framgångsrik om ett embryo av den andra arten placeras inuti en individ av den första arten. Till exempel överlever ett hästembryo inuti en åsna, men ett åsnembryo dör i magen på ett sto utan särskild hormonbehandling [7] . Ett rådjursmusembryo överlever i livmodern på en vitfotad mus , men den motsatta transplantationen misslyckas [7] .

Tekniker för att initiera graviditet mellan arter

Övervinna avslag

Bland metoderna för artificiell stimulering av placenta immuntolerans mot ett embryo av en främmande art är metoden för samtidig administrering av en komponent av en normal intraspecifik graviditet. Till exempel kasseras spanska stenbockembryon när de implanteras i livmodern på en get , men om de placeras där med ett getembryo kan de utvecklas där till full sikt [2] . Samma teknik användes för att odla pandaembryon i en katt, men mammakatten dog av lunginflammation före slutet av sin graviditet (21 dagar efter att embryona satts in i livmodern) [10] . Det är också känt att ett Ryukyu-mus ( Mus caroli )-musembryo överlever en hel dräktighetsperiod inuti en husmus ( Mus musculus ) endast om det omges av trofoblastiska celler från husmus [11] . För att göra detta separeras blastocystens inre cellmassa från sina egna trofoblastceller genom immunkirurgi . I denna metod attackeras blastocysten av antikroppar som är inställda mot den. Eftersom endast det yttre lagret, som består av trofoblastceller, kommer i kontakt med antikroppar, dör endast dessa celler vid efterföljande kontakt med komplementsystemet . Den återstående inre cellmassan av donatorarten transplanteras in i den mottagande artens blastocysthålighet för att omge den med de önskade trofoblastiska cellerna från mottagararten [12] . Enligt teorin tror man att den allogena komponenten (en komponent av sin egen art) förhindrar produktionen av cytotoxiska antikroppar riktade mot embryot av lymfocyter från moderorganismen. Men mekanismen för detta är fortfarande oklar [7] .

Immunsuppression med ciklosporin har visat sig vara ineffektivt för att upprätthålla graviditet mellan arter. Pre -transplantationsimmunisering av mottagaren med donatorantigener accelererade och ökade avstötningen av det främmande artembryot i experiment med möss [5] , men ökade överlevnaden av embryon i experiment med hästar och åsnor [13] .

Skapandet av embryot

Embryon kan skapas genom provrörsbefruktning (IVF) från könsceller från donatorarten. De kan också skapas genom att transplantera en somatisk cellkärna (kloning) till ett ägg från en annan art, vilket resulterar i ett klonat embryo som placeras i en tredje art. Denna teknik tillämpades i det ovan nämnda experimentet med pandaembryon i en katt [10] . I detta experiment togs kärnan från cellen i peritonealmuskeln hos en jättepanda och placerades i ägget på en kanin . Oocyterna som bearbetades på detta sätt placerades i en katt tillsammans med kattembryona. Samtidig användning av kloning och graviditet mellan arter diskuteras som ett sätt att återuppliva mammutar baserat på genetiskt material bevarat i permafrost . I det här fallet är det tänkt att man ska använda elefanternas ägg och själva elefanterna [14] [15] .

Anteckningar

Bilderna föreställer inte djuren som deltog i experimenten, utan endast representanter för deras art.

Se även

Källor

  1. 1 2 Darwins barn Arkiverad 9 februari 2017 på Wayback Machine LeVay, Simon. (1997, 14 oktober). från Det fria biblioteket. (1997). 6 mars 2009
  2. 1 2 Fernández-Arias A. , Alabart JL , Folch J. , Beckers JF Interspecies graviditet av spansk stenbock (Capra pyrenaica) foster hos tam get (Capra hircus) mottagare inducerar onormalt höga plasmanivåer av graviditetsassocierat glykoprotein.  (engelska)  // Theriogenology. - 1999. - Vol. 51, nr. 8 . - P. 1419-1430. — PMID 10729070 .
  3. 1 2 Niasari-Naslaji A. , Nikjou D. , Skidmore JA , Moghiseh A. , Mostafaey M. , Razavi K. , Moosavi-Movahedi AA Interspecies embryotransfer i kamelider: födelsen av de första Bactrian camel-kalvarna (Camelus) bactrianus. från dromedarkameler (Camelus dromedarius).  (engelska)  // Reproduktion, fertilitet och utveckling. - 2009. - Vol. 21, nr. 2 . - s. 333-337. — PMID 19210924 .
  4. Nan CL , Lei ZL , Zhao ZJ , Shi LH , Ouyang YC , Song XF , Sun QY , Chen DY Ökat Th1/Th2 (IFN-gamma/IL-4) Cytokin-mRNA-förhållande för råttambryon i den gravida musens livmoder.  (engelska)  // The Journal of reproduction and development. - 2007. - Vol. 53, nr. 2 . - S. 219-228. — PMID 17132908 .
  5. 1 2 Croy BA , Rossant J. , Clark DA Effekter av förändringar i den immunokompetenta statusen hos Mus musculus-honor på överlevnaden av överförda Mus caroli-embryon.  (engelska)  // Journal of reproduction and fertility. - 1985. - Vol. 74, nr. 2 . - s. 479-489. — PMID 3876431 .
  6. Elliot MG , Crespi BJ Placental invasivitet förmedlar utvecklingen av hybrid inviabilitet hos däggdjur.  (engelska)  // Den amerikanske naturforskaren. - 2006. - Vol. 168, nr. 1 . - S. 114-120. - doi : 10.1086/505162 . — PMID 16874618 .
  7. 1 2 3 4 Anderson GB Interspecifik graviditet: hinder och framtidsutsikter.  (engelska)  // Reproduktionsbiologi. - 1988. - Vol. 38, nr. 1 . - S. 1-15. — PMID 3284594 . Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 9 oktober 2010. Arkiverad från originalet 14 april 2013. 
  8. Jones CJ , Aplin JD Reproductive glycogenetics - en kritisk faktor i graviditetsframgång och arthybridisering.  (engelska)  // Placenta. - 2009. - Vol. 30, nej. 3 . - S. 216-219. - doi : 10.1016/j.placenta.2008.12.005 . — PMID 19121542 .
  9. 1 2 Hammer CJ , Tyler HD , Loskutoff NM , Armstrong DL , Funk DJ , Lindsey BR , Simmons LG Äventyrad utveckling av kalvar (Bos gaurus) som härrör från in vitro-genererade embryon och överförs interspecifikt till tamboskap (Bos taurus).  (engelska)  // Theriogenology. - 2001. - Vol. 55, nr. 7 . - P. 1447-1455. — PMID 11354705 .
  10. 1 2 3 Chen DY , Wen DC , Zhang YP , Sun QY , Han ZM , Liu ZH , Shi P. , Li JS , Xiangyu JG , Lian L. , Kou ZH , Wu YQ , Chen YC , Wang PY , Zhang HM Interspecies implantation och mitokondrier öde för panda-kanin klonade embryon.  (engelska)  // Reproduktionsbiologi. - 2002. - Vol. 67, nr. 2 . - s. 637-642. — PMID 12135908 . Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 9 oktober 2010. Arkiverad från originalet 23 september 2015. 
  11. Clark DA, Croy BA, Rossant J., Chaouat G. Immunpresensibilisering och lokalt intrauterint försvar som bestämningsfaktorer för framgång eller misslyckande för murina interspecies-graviditeter  //  J. Reprod. fertil. : journal. - 1986. - Juli ( vol. 77 , nr 2 ). - s. 633-643 . — PMID 3488398 .
  12. Zheng YL , Jiang MX , OuYang YC , Sun QY , Chen DY Produktion av mus genom ersättning av inre cellmassa mellan stammar.  (engelska)  // Zygote (Cambridge, England). - 2005. - Vol. 13, nr. 1 . - S. 73-77. — PMID 15984165 .
  13. Allen WR , Short RV Interspecifika och extraspecifika dräktigheter hos hästdjur: allt går.  (engelska)  // The Journal of hereedity. - 1997. - Vol. 88, nr. 5 . - s. 384-392. — PMID 9378914 .
  14. Nicholls H. Darwin 200: Låt oss göra en mammut.  (engelska)  // Nature. - 2008. - Vol. 456, nr. 7220 . - s. 310-314. - doi : 10.1038/456310a . — PMID 19020594 . [1] Arkiverad 20 december 2016 på Wayback Machine
  15. Fulka J. Jr. , Loi P. , Ptak G. , Fulka H. , John JS Hoppas på mammuten?  (engelska)  // Kloning och stamceller. - 2009. - Vol. 11, nr. 1 . - S. 1-4. - doi : 10.1089/clo.2008.0052 . — PMID 19090694 . [2]