Lo studio mira a comprendere come viene costruita la fertilità femminile a livello molecolare

Lo studio mira a comprendere come viene costruita la fertilità femminile a livello molecolare

La fertilità è limitata per le femmine dei mammiferi. Dalla nascita, la donna possiede un numero limitato di follicoli primordiali, collettivamente conosciuti come riserva ovarica. All'interno di ogni follicolo c'è un ovocita, che alla fine diventa un uovo. Ma con l’avanzare dell’età, i follicoli nella riserva ovarica diminuiscono.

Nonostante la sua fondamentale importanza, la nostra comprensione di come viene stabilita e mantenuta la riserva ovarica rimane scarsa”.

Satoshi Namekawa, Professore, Dipartimento di Microbiologia e Genetica Molecolare, Università della California, Davis

I ricercatori definiscono il meccanismo epigenetico che regola la struttura e la funzione della riserva ovarica dei mammiferi e forniscono approfondimenti molecolari sulla salute riproduttiva e sulla durata della vita delle donne in un nuovo studio pubblicato il 10 agosto su Nature Communications. L’epigenetica si riferisce ai cambiamenti che influenzano il funzionamento dei geni senza modificare il DNA stesso. Gli scienziati principali dell'articolo includono Namekawa, lo scienziato del progetto Mengwen Hu e i professori della UC Davis Richard Schultz e Neil Hunter.

"Nelle donne umane sopra i 35 anni, si vede un calo della fertilità", ha detto Namekawa. “Il nostro studio potrebbe fornirci le basi per comprendere come viene stabilita e mantenuta la fertilità femminile a livello molecolare e perché diminuisce con l’età”.

Interruzione della produzione originale

Quando la riserva ovarica si accumula, tutti gli ovuli nei follicoli primordiali interrompono il loro sviluppo e possono rimanere in questo stato bloccato per decenni.

"La fertilità è supportata da questi ovociti arrestati", ha detto Namekawa, sottolineando che un meccanismo molecolare precedentemente sconosciuto arresta lo sviluppo. "La domanda principale è: come possono essere mantenute queste cellule per decenni? Questa è una grande domanda. Non possono dividersi, non possono riprodursi, semplicemente risiedono tranquillamente nelle ovaie per decenni. Com'è possibile?"

Utilizzando mutanti di topo, il team ha scoperto che l'interruzione di questa fase di transizione dell'ovocita era mediata da un gruppo di proteine ​​chiamate Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Una comprensione molecolare della fertilità

PRC1 sopprime il processo di sviluppo chiamato meiosi, che avviene prima della costituzione della riserva ovarica, garantendo così un corretto programma di espressione genica nella riserva ovarica. Quando il team ha creato topi mutanti con il macchinario PRC1 impoverito, ha scoperto che la riserva ovarica non poteva essere accumulata e le cellule soffrivano la morte cellulare.

"Abbiamo dimostrato che la delezione condizionale del PRC1 porta a una rapida deplezione dei follicoli e alla sterilità", ha affermato Namekawa. “Questi risultati implicano fortemente PRC1 nel processo critico di mantenimento dell’epigenoma dei follicoli primordiali durante l’arresto prolungato, che può durare fino a 50 anni negli esseri umani”.

Secondo Namekawa e i suoi colleghi, i difetti nella funzione della PRC1 potrebbero aiutare a spiegare i casi di insufficienza ovarica prematura e di infertilità negli esseri umani.

“Ora che abbiamo scoperto che questo processo epigenetico è la chiave per la stabilizzazione, la domanda successiva è: possiamo scoprire un meccanismo più dettagliato di questo processo?” Ha detto Namekawa. “Come si può mantenere la riserva ovarica per decenni?”

Altri autori dell'articolo includono: presso l'UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata e Hironori Abe; Akihiko Sakashita e So Maezawa, Centro medico ospedaliero pediatrico di Cincinnati; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Spagna; e Haruhiko Koseki, Centro RIKEN per le allergie e l'immunologia, Yokohama, Giappone. Il lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni del NIH.

Fonte:

Università della California – Davis

Riferimento:

Hu, M. et al. (2022) La programmazione epigenetica mediata da PRC1 è necessaria per generare riserva ovarica. Comunicazione della natura. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

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