Zakaj se plodnost žensk tako hitro zmanjšuje?

Z novo tehnologijo slikanja so znanstveniki odkrili ekosistem, ki določa, kako jajčeca zorijo in jajčniki starajo.

Tiktakanje biološke ure je še posebej glasno v jajčnikih, kjer se shranjujejo in sproščajo jajčeca ženske. Od 25. do 40. leta se možnost ženske, da zanosi, vsak mesec drastično zmanjša.

Že desetletja znanstveniki kot glavnega krivca navajajo upad kakovosti jajčec. Toda nova raziskava Univerze v Kaliforniji v San Franciscu (UCSF) in Chan Zuckerberg Biohub San Francisco kaže, da ne gre zgolj za to. Pri zorenju jajčec in hitrosti upadanja plodnosti igrajo ključno vlogo okolišče celice in tkiva jajčnikov.

“Dolgo časa smo mislili, da je staranje jajčnikov zgolj problem kakovosti in količine jajčec,” je dejala dr. Diana Laird, profesorica porodništva, ginekologije in reproduktivnih znanosti na UCSF in glavna avtorica študije, ki je bila pred kratkim objavljena v reviji Science. “Pokazali smo, da se s starostjo spreminja tudi okolje okoli jajčec – podporne celice, živci in vezivno tkivo.“

Ključno tudi za izboljšanje zdravja

Razumevanje teh sprememb je lahko ključnega pomena ne le za podaljšanje plodnosti, ampak tudi za izboljšanje zdravja. Tveganje za številne starostne bolezni se poveča po menopavzi ali odstranitvi jajčnikov, zato bi upočasnitev staranja jajčnikov lahko pomagala zmanjšati ta tveganja.

“Z združitvijo najsodobnejšega slikanja laboratorija Laird in strokovnega znanja Biohub na področju dveh vrst sekvenciranja enoceličnih organizmov smo lahko jajčnike razumeli v doslej nevidne podrobnosti,” je dejala dr. Norma Neff, PhD, direktorica Genomske platforme v San Francisco Biohub. “Ta tehnološko usmerjen pristop nam je omogočil odkriti nove vrste celic, kar predstavlja temelj za prihodnja odkritja na področju reproduktivnega zdravja.“

Za vzgojo jajčeca je potreben celoten ekosistem

Laird in njeni sodelavci so se lotili opisa normalnega staranja jajčnikov pri miših in ljudeh. Najprej so razvili novo tridimenzionalno tehnologijo slikanja, ki jim je omogočila vizualizacijo jajčec v jajčnikih, ne da bi morali organe razrezati na tanke plasti, kot so to počeli prej.

Pri miših, ki so bile enakovredne 30- do 40-letnim ljudem, so opazili dramatičen upad tako nezrelih jajčec v mirovanju, ki čakajo v rezervi, kot tudi rastočih jajčec, ki začenjajo zoreti za ovulacijo. Izkazalo se je, da so tudi pri miših nastopile težave in niso zlahka zanosile niti s pomočjo in vitro oploditve (IVF).

Ko so znanstveniki 3D-slikanje razširili na človeške jajčnike, so prišli do nepričakovane ugotovitve. Jajčeca niso enakomerno razporejena po jajčniku. Namesto tega se združujejo v “žepkih”, obdanih z območji brez jajčec. S starostjo se gostota jajčec v teh žepkih zmanjšuje.

“To je bilo presenečenje. Predvidevali smo, da bodo jajčeca bolj enakomerno porazdeljena, glede na to, kar vidimo v razvijajočem se jajčniku,” je dejala Laird. “Ti žepki kažejo, da lahko tudi znotraj enega jajčnika okolje okoli jajčeca vpliva na to, kako dolgo traja in kako dobro zori.“

Nova vloga živčnega sistema v zdravju jajčnikov

Naslednji cilj je bil preučiti, kateri geni so bili aktivni v celicah jajčnikov med staranjem. Po preučitvi skoraj 100.000 mišjih in človeških celic so identificirali 11 glavnih tipov celic, ki se nahajajo v jajčnikih. Pri tem so odkrili prisotnost vrste podpornih celic, imenovanih glia. Te so običajno povezane z živci, do zdaj pa so bile najbolj raziskane v možganih.

Hkrati je študija razkrila, da simpatično živčevje – isti živci, ki sodelujejo pri odzivu “boj ali beg” – tvorijo gosto mrežo v jajčnikih, ki s starostjo postane še gostejša. Ko so raziskovalci te živce pri miših odstranili, so imele živali več jajčec v rezervi, vendar manj zrelih. To kaže, da živci pomagajo odločati, kdaj jajčeca začnejo rasti. Skupaj opazovanja glije in simpatičnih živcev kažejo na novo vlogo živčnega sistema pri zdravju jajčnikov.

Druge podporne celice, imenovane fibroblasti, so se s starostjo prav tako spremenile. To je povzročilo vnetje in brazgotinjenje v jajčnikih žensk v petdesetih letih. To je veliko prej, kot se takšno brazgotinjenje pojavi v organih, kot so pljuča ali jetra.

“Vse to kaže na povsem novo smer raziskovanja o tem, kako živci, krvne žile in drugi tipi celic komunicirajo z jajčecem,” je dejala Laird. “To nam pove, da staranje jajčnikov ni povezano samo z jajčnimi celicami, ampak z njihovim celotnim ekosistemom.”

“Vir mladosti so morda prav jajčniki”

Za raziskovalce je ena najpomembnejših ugotovitev nove raziskave podobnost med jajčniki človeka in miši. “Do zdaj ni bilo povsem jasno, ali lahko miši uporabimo kot model za človeka, ko gre za jajčnike – imamo namreč precej različno reproduktivno obdobje,” je povedala Laird. “Toda podobnosti, ki smo jih opazili v tej študiji, dokazujejo, da lahko nadaljujemo z raziskavami na miših in te izkušnje prenesemo na človeka.“

Poleg tega nova časovna pot zdravih jajčnikov ponuja izhodišče za vprašanje, kako se staranje jajčnikov spreminja v različnih situacijah. Znanstveniki zdaj že preučujejo, ali bi lahko nekatera zdravila spremenila čas ali hitrost staranja jajčnikov. Upajo, da bodo odkrili načine za upočasnitev ali odložitev staranja jajčnikov, da bi vplivali na plodnost in druge bolezni, kot so bolezni srca in ožilja, ki so pogoste pri ženskah po menopavzi.

“Vir mladosti so morda prav jajčniki,“ je dejala dr. Eliza Gaylord, doktorica znanosti, podoktorska raziskovalka na UCSF in soavtorica študije. “Zaviranje staranja jajčnikov bi lahko spodbudilo splošno zdravo staranje.“