Cieľom štúdie je pochopiť, ako sa ženská plodnosť vytvára na molekulárnej úrovni

Cieľom štúdie je pochopiť, ako sa ženská plodnosť vytvára na molekulárnej úrovni

Pre samice cicavcov je plodnosť obmedzená. Od narodenia majú ženy obmedzený počet primordiálnych folikulov, ktoré sú súhrnne známe ako ovariálna rezerva. Vo vnútri každého folikulu je oocyt, z ktorého sa nakoniec stane vajíčko. Ale ako starneme, folikuly vo ovariálnej rezerve ubúdajú.

Napriek svojej zásadnej dôležitosti je naše chápanie toho, ako sa vytvára a udržiava ovariálna rezerva, stále slabé.“

Satoshi Namekawa, profesor, Katedra mikrobiológie a molekulárnej genetiky, University of California, Davis

Výskumníci definujú epigenetický mechanizmus, ktorý reguluje štruktúru a funkciu ovariálnej rezervy cicavcov a poskytujú molekulárny pohľad na reprodukčné zdravie a dĺžku života žien v novej štúdii publikovanej 10. augusta v Nature Communications. Epigenetika sa týka zmien, ktoré ovplyvňujú fungovanie génov bez zmeny samotnej DNA. Medzi vedúcich vedcov v tomto dokumente patrí Namekawa, projektový vedec Mengwen Hu a profesori UC Davis Richard Schultz a Neil Hunter.

"U žien nad 35 rokov vidíte pokles plodnosti," povedal Namekawa. "Naša štúdia by nám mohla poskytnúť základ pre pochopenie toho, ako sa ženská plodnosť vytvára a udržiava na molekulárnej úrovni a prečo s vekom klesá."

Zastavenie pôvodnej výroby

Keď sa vytvorí ovariálna rezerva, všetky vajíčka v primordiálnych folikuloch zastavia svoj vývoj a môžu zostať v takomto zastavenom stave celé desaťročia.

"Plodnosť je podporovaná týmito zastavenými oocytmi," povedal Namekawa a poznamenal, že predtým neznámy molekulárny mechanizmus zastavuje vývoj. "Hlavnou otázkou je, ako sa dajú tieto bunky udržať desiatky rokov? To je veľká otázka. Nevedia sa deliť, rozmnožovať sa, len desaťročia pokojne sedia vo vaječníkoch. Ako je to možné?"

Pomocou myších mutantov tím zistil, že narušenie tejto prechodnej fázy oocytov bolo sprostredkované skupinou proteínov nazývaných Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Molekulárne chápanie plodnosti

PRC1 potláča vývojový proces nazývaný meióza, ku ktorému dochádza pred vytvorením ovariálnej rezervy, čím zabezpečuje správny program génovej expresie vo ovariálnej rezerve. Keď tím vytvoril myšacie mutanty s vyčerpaným mechanizmom PRC1, zistili, že ovariálna rezerva sa nedá vybudovať a bunky utrpeli bunkovú smrť.

"Ukazujeme, že podmienená delécia PRC1 vedie k rýchlemu vyčerpaniu folikulov a sterilite," povedal Namekawa. "Tieto výsledky silne zapájajú PRC1 do kritického procesu udržiavania epigenómu primordiálnych folikulov počas dlhotrvajúcej zástavy, ktorá môže u ľudí trvať až 50 rokov."

Podľa Namekawu a jeho kolegov by defekty vo funkcii PRC1 mohli pomôcť vysvetliť prípady predčasného zlyhania vaječníkov a neplodnosti u ľudí.

"Teraz, keď sme zistili, že tento epigenetický proces je kľúčom k etablovaniu, ďalšou otázkou je, či môžeme odhaliť podrobnejší mechanizmus tohto procesu?" Povedal Namekawa. "Ako sa dá zachovať ovariálna rezerva po celé desaťročia?"

Ďalšími autormi článku sú: na UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata a Hironori Abe; Akihiko Sakashita a So Maezawa, zdravotné stredisko detskej nemocnice v Cincinnati; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Španielsko; a Haruhiko Koseki, Centrum pre alergiu a imunológiu RIKEN, Yokohama, Japonsko. Práca bola podporená grantmi NIH.

Zdroj:

Kalifornská univerzita – Davis

Referencia:

Hu, M. a kol. (2022) Na vytvorenie ovariálnej rezervy je potrebné epigenetické programovanie sprostredkované PRC1. Komunikácia prírody. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.