Общие причины снижения фертильности с возрастом у червей и людей
Новое исследование, опубликованное в журнале Cell, показывает, что у нематод Caenorhabditis elegans и людей могут быть схожие биологические причины возрастного снижения фертильности, которое опережает другие признаки старения.
Ключевое открытие: сходство на генетическом уровне. «Для нас самое важное — это огромное количество общих генов, вовлечённых в процесс», — заявила Коллин Мёрфи из Принстонского университета. Это позволяет использовать червей в качестве модели для изучения репродуктивного старения у человека.
Сходства и различия:
- Сходство: И у червей, и у женщин фертильный период составляет примерно треть или половину жизни. Качество ооцитов (яйцеклеток) снижается с возрастом как функционально, так и морфологически.
- Различие: У червей ооциты производятся непрерывно, а у человека их запас формируется при рождении. Однако у людей снижение фертильности начинается за десятилетие до истощения запаса ооцитов, что указывает на проблему именно их качества, а не количества. Новое исследование подтвердило, что то же верно и для червей.
Роль генетических путей:
Исследование детализирует, как два сигнальных пути влияют на репродуктивное старение у C. elegans на всех этапах:
Инсулин/IGF-1 путь.
TGF-β Sma/Mab путь.
Мутации, снижающие активность этих путей, откладывают репродуктивное старение, поддерживая качество ооцитов и зародышевой линии. Они влияют на:
- целостность эмбрионов,
- способность ооцитов к оплодотворению,
- правильное расхождение хромосом,
- устойчивость к повреждению ДНК,
- форму ооцитов.
Общие гены:
Гены, вовлечённые в расхождение хромосом, клеточный цикл и ответ на повреждение ДНК, экспрессируются на более высоком уровне у долгоразмножающихся мутантов TGF-β. Эти же гены снижают активность в стареющих ооцитах млекопитающих.
Перспективы: Обнаруженные сходства «позволяют использовать червей в качестве генетической и молекулярной модели для изучения этой важной человеческой проблемы, способствуя разработке методов борьбы с врождёнными дефектами и снижением фертильности, связанными с возрастом матери».
Любопытный факт: У мутантов по пути TGF-β увеличивается репродуктивный период, но не общая продолжительность жизни. В результате 13-дневные черви (очень старые по своим меркам) всё ещё могут производить оплодотворённые яйцеклетки, но их тело уже настолько деградировало, что они не могут их отложить, что приводит к гибели матери. «Это как если бы 80-летняя женщина пыталась родить ребёнка», — пояснила Мёрфи.