Studija ima za cilj razumjeti kako je ženska plodnost konstruirana na molekularnoj razini

Studija ima za cilj razumjeti kako je ženska plodnost konstruirana na molekularnoj razini

Plodnost je ograničena za ženke sisavaca. Od rođenja žene posjeduju ograničen broj primordijalnih folikula, zajednički poznatih kao rezerva jajnika. Unutar svakog folikula nalazi se oocita, koja na kraju postaje jajašce. Ali kako starimo, folikuli u rezervi jajnika se smanjuju.

Unatoč svojoj temeljnoj važnosti, naše razumijevanje načina na koji se uspostavlja i održava rezerva jajnika ostaje slabo.”

Satoshi Namekawa, profesor, Odjel za mikrobiologiju i molekularnu genetiku, Kalifornijsko sveučilište, Davis

Istraživači definiraju epigenetski mehanizam koji regulira strukturu i funkciju rezerve jajnika sisavaca i daju molekularne uvide u reproduktivno zdravlje i životni vijek žena u novoj studiji objavljenoj 10. kolovoza u časopisu Nature Communications. Epigenetika se odnosi na promjene koje utječu na funkcioniranje gena bez promjene same DNK. Vodeći znanstvenici na radu su Namekawa, projektni znanstvenik Mengwen Hu i profesori s UC Davis Richard Schultz i Neil Hunter.

"Kod žena starijih od 35 godina, vidite pad plodnosti", rekao je Namekawa. "Naša studija mogla bi nam pružiti osnovu za razumijevanje kako se ženska plodnost uspostavlja i održava na molekularnoj razini i zašto opada s godinama."

Zaustavljanje originalne proizvodnje

Kada se izgradi rezerva jajnika, sva jajašca u primordijalnim folikulima zaustavljaju svoj razvoj i mogu ostati u takvom zaustavljenom stanju desetljećima.

"Plodnost je podržana ovim zaustavljenim jajnim stanicama", rekao je Namekawa, ističući da prethodno nepoznati molekularni strojevi zaustavljaju razvoj. "Glavno pitanje je, kako se te stanice mogu održati desetljećima? To je veliko pitanje. Ne mogu se dijeliti, ne mogu se razmnožavati, samo mirno stoje u jajnicima desetljećima. Kako je to moguće?"

Koristeći mišje mutante, tim je otkrio da je poremećaj ove prijelazne faze oocita posredovan skupinom proteina nazvanih Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Molekularno razumijevanje plodnosti

PRC1 potiskuje razvojni proces nazvan mejoza, koji se događa prije uspostave rezerve jajnika, čime se osigurava pravilan program ekspresije gena u rezervi jajnika. Kad je tim stvorio mišje mutante s iscrpljenim PRC1 strojevima, otkrili su da se rezerva jajnika ne može izgraditi i stanice su pretrpjele staničnu smrt.

"Pokazujemo da uvjetna delecija PRC1 dovodi do brzog pražnjenja folikula i steriliteta", rekao je Namekawa. "Ovi rezultati snažno upućuju na PRC1 u kritičnom procesu održavanja epigenoma primordijalnih folikula tijekom dugotrajnog zaustavljanja, koje kod ljudi može trajati i do 50 godina."

Prema Namekawi i njegovim kolegama, nedostaci u funkciji PRC1 mogli bi pomoći u objašnjenju slučajeva preuranjenog zatajenja jajnika i neplodnosti kod ljudi.

"Sada kada smo otkrili da je ovaj epigenetski proces ključan za uspostavljanje, sljedeće pitanje je, možemo li otkriti detaljniji mehanizam ovog procesa?" rekao je Namekawa. "Kako se rezerva jajnika može održati desetljećima?"

Ostali autori rada su: na UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata i Hironori Abe; Akihiko Sakashita i So Maezawa, Cincinnati Children's Hospital Medical Center; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Španjolska; i Haruhiko Koseki, RIKEN centar za alergiju i imunologiju, Yokohama, Japan. Rad je podržan grantovima NIH-a.

Izvor:

Kalifornijsko sveučilište – Davis

Referenca:

Hu, M. i sur. (2022.) Epigenetsko programiranje posredovano PRC1 potrebno je za stvaranje rezerve jajnika. Komunikacija s prirodom. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.