Οι ερευνητές αποκαλύπτουν μηχανισμό που συνδέει το NAD+ με προβλήματα γονιμότητας
Περισσότερο από μια μελέτη γονιμότητας, τα ευρήματα μπορούν να βοηθήσουν στην εξήγηση της γήρανσης των γυναικών γενικά
Η γονιμότητα μιας γυναίκας συνήθως μειώνεται στα τέλη της δεκαετίας των 30 με την αναπαραγωγική λειτουργία να σταματά τελικά στην εμμηνόπαυση. Είναι γνωστό ότι ένα μικρό μόριο που ονομάζεται δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης (NAD+) παίζει κρίσιμο ρόλο σε αυτή την πτώση και οι επιστήμονες του Buck έχουν αποκαλύψει πώς συμβαίνει αυτό και έχουν εντοπίσει πιθανές νέες προσεγγίσεις για την ενίσχυση της αναπαραγωγικής μακροζωίας.
«Η μελέτη της βιολογίας των ωοθηκών και της αναπαραγωγικής γήρανσης δεν αφορά μόνο την προσπάθεια αύξησης της γονιμότητας, αλλά πραγματικά τη συνολική υγεία των γυναικών», δήλωσε ο Eric Verdin Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος του Buck, κι ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, που δημοσιεύτηκε στο iScience από το Cell press. «Θέλουμε να κατανοήσουμε τις διαδικασίες που οδηγούν σε μειωμένη γονιμότητα που συνδέονται με την εμμηνόπαυση και ως εκ τούτου συνδέονται με τη συνολική διάρκεια ζωής και την υγεία των γυναικών. Αυτή είναι μια αλλαγή προοπτικής που πρέπει να συμβεί».
«Κάναμε πραγματικά ένα βήμα μπροστά στην κατανόηση του ρόλου του NAD στη λειτουργία των ωοθηκών και του πώς εξελίσσεται η αναπαραγωγική διάρκεια ζωής μιας γυναίκας», δήλωσε η Rosalba Perrone, PhD, συν-πρώτη συγγραφέας της μελέτης και ανώτερη ερευνήτρια στο εργαστήριο Verdin. «Αυτό που κάνει αυτή την έρευνα συναρπαστική είναι ότι μπορούμε να διαμορφώσουμε το NAD+ για να επηρεάσουμε τη γονιμότητα».
Το NAD+, το οποίο υπάρχει σε όλα τα κύτταρα σε όλο το ανθρώπινο σώμα, αρχίζει να μειώνεται με την ηλικία και η διατήρηση των βέλτιστων επιπέδων είναι ζωτικής σημασίας για τις βασικές κυτταρικές λειτουργίες και την υγιή γήρανση, εξηγεί η Perrone. Πρόσφατα, κατέστη σαφές ότι η ίδια πτώση συνέβαινε στις ωοθήκες, συμβάλλοντας στη φυσική φθορά με την πάροδο του χρόνου του αριθμού των ωαρίων σε συνδυασμό με τη μειωμένη ποιότητα των ωαρίων, τα οποία συμβάλλουν στη μείωση της γονιμότητας στις γυναίκες.
«Γνωρίζαμε λοιπόν ότι το NAD ήταν πραγματικά σημαντικό για την προώθηση της λειτουργίας των ωοθηκών, αλλά αυτό που δεν γνωρίζαμε είναι γιατί μειώνεται αρχικά, ποιος είναι ο λόγος αυτής της πτώσης;» είπε.
Για να αποκαλύψουν τους μοριακούς μηχανισμούς που ρυθμίζουν την απώλεια NAD+ των ωοθηκών, αρχικά οι ερευνητές άρχισαν προσθέτοντας ένα άλλο κομμάτι του παζλ: το CD38, ένα ένζυμο που είναι γνωστό ότι είναι ένας από τους κύριους ένοχους στην υποβάθμιση του NAD+.
Αυτό που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της γήρανσης, εξήγησε η Perrone, είναι ότι εκφράζεται περισσότερο CD38, που οδηγεί σε μεγαλύτερη υποβάθμιση του NAD+, το οποίο επιταχύνει τις διαδικασίες γήρανσης. Ωστόσο, ο ρόλος του CD38 στη γυναικεία αναπαραγωγική λειτουργία δεν έχει τεκμηριωθεί. «Συνειδητοποιήσαμε ότι κανείς δεν είχε καν κοιτάξει πού βρισκόταν αυτή η πρωτεΐνη στις ωοθήκες, οπότε ξεκινήσαμε πραγματικά από το μηδέν», είπε.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι το CD38 βρέθηκε κυρίως σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος των ωοθηκών και εντοπίστηκε σε συγκεκριμένες δομές έξω από τα ωοθυλάκια των ωοθηκών.
«Είδαμε επίσης ότι το CD38 αυξάνεται με την ηλικία εντός των ωοθηκών, κάτι που πρώτη φορά αποδεικνύεται», είπε, σημειώνοντας ότι όσο περισσότερο ήταν παρόν το CD38, τόσο λιγότερο NAD+ υπήρχε. «Η ανακάλυψη του κρίκου που λείπει στη βιβλιογραφία, που δείχνει ότι η έκφραση του CD38 οδήγησε σε πτώση του NAD+, ήταν το πιο συναρπαστικό μέρος».
Επιπλέον, η ομάδα ερεύνησε έναν τύπο ποντικού που στερείται εντελώς CD38 και διαπίστωσε ότι τα ποντίκια χωρίς CD38 έχουν περισσότερα «αρχέγονα ωοθυλάκια» τα οποία τελικά ωριμάζουν για να απελευθερώσουν ένα ωάριο. Τα θηλυκά γεννιούνται με έναν πεπερασμένο αριθμό τέτοιων ωοθυλακίων που καθορίζουν τη διάρκεια της ζωής των ωοθηκών και επομένως τη γονιμότητα ενός ατόμου. «Μείναμε έκπληκτοι όταν είδαμε ότι ο αυξημένος αριθμός των αρχέγονων ωοθυλακίων συνδέθηκε με περισσότερους απογόνους, ενισχύοντας τη βιολογική συνάφεια των παρατηρήσεών μας», είπε.
Η απόδειξη ότι το CD38 ρυθμίζει τη λειτουργία και τη γονιμότητα των ωοθηκών μέσω του μεταβολισμού NAD+ σημαίνει ότι η στόχευση αυτού του μορίου μπορεί να προσφέρει νέες προσεγγίσεις για την ενίσχυση της αναπαραγωγικής μακροζωίας.
«Το CD38 είναι οπωσδήποτε ένας στόχος που μπορεί να χορηγηθεί ναρκωτικά», είπε ο Perrone, σημειώνοντας ότι υπάρχουν ήδη διαθέσιμα αρκετά μικρά μόρια και αντισώματα που αναγνωρίζουν συγκεκριμένα την ικανότητα του CD38 να υποβαθμίζει το NAD+. «Αυτό που έκανε αυτή την έρευνα ικανοποιητική είναι να γνωρίζουμε ότι μπορούμε ενδεχομένως να διαμορφώσουμε τον τρόπο με τον οποίο το CD38 καταναλώνει το NAD+ και να αυξήσουμε τη γονιμότητα όταν είναι επιθυμητή η σύλληψη».
Ενώ αυτή η εργασία δημιουργεί μια ολοκληρωμένη εικόνα του ρόλου του CD38 στην κατανάλωση NAD+ και στην επίδραση της γονιμότητας, η Perrone τονίζει ότι αυτή η εργασία φθάνει πολύ πέρα από τη γονιμότητα.
«Γνωρίζουμε ότι η εμμηνόπαυση, την οποία συνήθως συνδέουμε με την απώλεια του αναπαραγωγικού δυναμικού, συνδέεται στην πραγματικότητα με τη συνολική διάρκεια ζωής και την υγεία», είπε. «Έτσι, η κατανόηση του τι κάνει τα αναπαραγωγικά μας όργανα να λειτουργούν καλύτερα είναι πολύ σημαντική για τη μελέτη της διαδικασίας γήρανσης γενικά, και ειδικότερα για τις γυναίκες».
