A csirkékhez, kacsacsőrű emlősökhöz és más, tojásból kikelő állatokhoz hasonlóan az emberi embrióknak is van „sárgája”. Ez a zsák változatos fejlődési szerepeket tölt be a gerincesek körében, a madarak esetében például tápanyagokban gazdag folyadékot tartalmaz, amely segít táplálni az embriót.

Az emberi megfelelő, a petezsák funkciója ugyanakkor nem ennyire világos. Nincsen benne tápanyagdús folyadék, és a terhesség második harmadában el is tűnik, és a méhlepény veszi át feladatait. A Science című tudományos folyóiratban a napokban megjelent egy tanulmány, amelynek szerzői szerint az emberi petezsák elsősorban a fejlődés későbbi szakaszában kialakuló szervek, például a máj és a vese helyettesítésére szolgál. Az eredmények segíthetnek a kutatóknak abban, hogy jobb embriómodelleket hozzanak létre a laborban, és új módszereket dolgozzanak ki az immunsejtek tenyésztésére a betegségek kezelése érdekében.

Az emberi petezsákról eddig kevés kutatás született, mondja Anthony Carter, a Dél-dániai Egyetem fejlődésbiológusa, aki nem vett részt a kutatásban. Szerinte az új munka hatalmas áttörést jelent abban, hogy információkat kapjunk arról, hogy mi történik a fogantatás utáni első hetekben.

Bár a legtöbb emlősnél a petezsák soha nem termel a madarak esetében jellemző sárga folyadékot, egyáltalán nem nevezhető csökevényesnek. Egerekben a petezsák állítja elő az embrió első vérsejtjeit, és célba juttatja a méh által termelt tápláló molekulákat. A felnőtt rágcsálók egyes szöveteiben pedig a makrofágok néven ismert immunsejtek a petezsák sejtjeiből származnak, nem pedig a csontvelő sejtjeiből, ahol a legtöbb makrofág termelődik.

A kutatók azonban eddig nem tudták pontosan meghatározni, hogy a petezsák az emberi embriókban is hasonló vagy más szerepet tölt-e be. Részben azért, mert nehéz hozzájutniuk a megfelelő szövetmintákhoz, amelyek elsősorban abortuszok után adományozott embriókból származnak. Egyes vizsgálatok azt sugallták, hogy az egerekhez hasonlóan az emberi struktúra is termel vér őssejteket az embrió számára, de az eredmények nem voltak meggyőzőek, mondja Sarah Teichmann, a Wellcome Sanger Institute immunológusa és az új tanulmány társszerzője. „Az emberi bizonyítékok elég homályosak voltak” – mondja.

A szerkezet képességeinek mélyebb feltárásához Teichmann Muzlifah Haniffa immungenomikussal és munkatársaikkal emberi petezsák-szövetmintákat szerzett be egy brit biobankból. A minták 4 és 8 hetes embriókból származtak. A kutatók profilozták a szövetek génaktivitását, hogy megállapítsák, mely sejtek voltak jelen a szövetben, és mit csináltak.

Az adatok megerősítették, hogy az emberi embrió első vérsejtjei is a petezsákban jönnek létre. Alig 4 héttel a fogantatás után a struktúra már vérképző őssejteket, makrofágokat és másfajta vérsejteket rejtett. A fejlődés előrehaladtával a petezsák átadja ezt a feladatot a kialakuló májnak, amely aztán továbbadja a csontvelőnek, a felnőtt vérsejtek keletkezési helyének.

Más fajokéhoz hasonlóan az emberi petezsák is multifunkcionális, derül ki a tanulmányból. A méreganyagok lebontására szolgáló fehérjéket hordoz, és a véralvadáshoz szükséges proteineket is termel. Az emberi petezsákban számos enzim részt vesz a lipid- és cukoranyagcserében is, ami arra utal, hogy a sárga folyadék hiánya ellenére a zsák mégis biztosít táplálékot az embriónak.

Minél többet kutattak a szakértők, annál több lehetséges funkciót találtak. A felnőttek veséi eritropoetint termelnek, amely serkenti az új vörösvértestek képződését, és úgy tűnik, hogy a korai embrió számára ennek is a petezsák a forrása. A vörösvértestek képződése pedig nagyon fontos a fejlődés során, mondja Carter.

A kutatócsoport azt is felfedezte, hogy a petezsák egy nem várt trükköt használ a makrofágok gyors előállításához. Ahogy a felnőttekben az immunsejt érik, általában egy monocitaként ismert köztes stádiumon megy keresztül, de a petezsák makrofágjai megkerülik ezt a lépést. A szerzők szerint, ha rájövünk, hogyan lehet ezt az utat laboratóriumi körülmények között reprodukálni, az megkönnyítheti a makrofágsejtek tenyésztését. Ami segíthet azoknak a kutatóknak, akik a sejteket a rák kezelésére és a sérült szövetek gyógyítására próbálják hasznosítani. A kutatók azt is vizsgálták, hogy az egerekhez hasonlóan a petezsákból származó makrofágok a felnőtt szövetekben is jelen vannak-e. Az előzetes eredmények arra utalnak, hogy igen.

Haniffa elmondása szerint az eredmények azt mutatják, hogy a korai fejlődés során van egy olyan, később eltűnő struktúra, amely kritikus jelentőségű az embrió számára. A sokoldalú petezsák „három szerv egyben”, mondja, és olyan feladatokat lát el, amelyeket később a máj, a vese és a csontvelő vesz át.