Der Artikel untersucht den Prozess, durch den bestimmte Nahrungsergänzungsmittel die Alterung der Eierstöcke bei Mäusen verlangsamen könnten.
Sirtuine und die mitochondriale Funktion sind an diesem Prozess beteiligt.
Fruchtbarkeit und ihr altersbedingter Rückgang
Der Rückgang der Fruchtbarkeit bei Frauen erfolgt im Laufe des Lebens relativ schnell. Das Altern führt zu einer Abnahme der Quantität und Qualität der Eizellen, und die Befruchtungsfähigkeit nimmt bereits in den 30ern einer Frau ab.
Daher versuchen viele Forschungsgruppen, das Problem der alternden Eierstöcke aus verschiedenen Blickwinkeln anzugehen.
Diese Studie konzentriert sich auf die Mitochondrien
Die Forscher dieser Studie konzentrierten sich speziell auf die Auswirkungen des Alterns auf die Mechanismen der Spaltung (Fission) und Fusion der Mitochondrien in den Eierstöcken.
Diese Prozesse sind für die normale Funktion der Mitochondrien und für von Mitochondrien abhängige biologische Prozesse unerlässlich.
Frühere Studien haben gezeigt, dass höhere NAD+-Spiegel die Mitochondrienfunktion verbessern und die Alterung der Eierstöcke umkehren können.
Da NAD+-Vorläufer, nämlich Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) und Nicotinamid-Ribosid (NR), üblicherweise als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden und ein gutes Sicherheitsprofil aufweisen, entschieden diese Forscher, dass es sich lohnt zu untersuchen, ob die Verabreichung von NMN- oder NR-Ergänzungsmitteln an Mäuse die Alterung der Eierstöcke verbessern kann.
Besseres Körpergewicht und besseres Aussehen
Die Forscher verglichen vier Gruppen von Mäusen, wobei jede Gruppe sechs Tiere umfasste:
junge, mittelalte,
mittelalte + NMN
und mittelalte + NR.
Die behandelten Tiere erhielten 17 Tage lang NMN und NR.
Am nächsten Tag verglichen die Forscher die Biomarker der Tiere.
Zunächst verglichen die Forscher das Körpergewicht mit dem Gewicht der Eierstöcke der Tiere, um den Ovarialindex zu berechnen, der als Maß für die Fruchtbarkeit bei Weibchen dient.
Ein hoher Ovarialindex weist auf eine bessere Fruchtbarkeit hin.
Die Ergebnisse zeigten einen leichten Anstieg des Ovarialindex nach Behandlungen mit NMN und NR.
Die Forscher untersuchten auch die Morphologie des Organs.
Sie sahen größere Mengen an Gelbkörpern (Corpus luteum) bei den mittelalten Mäusen, die mit NMN und NR behandelt wurden.
Der Gelbkörper ist eine Struktur, die nach dem Eisprung im Eierstock gebildet wird.
Er sondert Progesteron ab, ein für die Einnistung und Schwangerschaft lebenswichtiges Hormon.
Das Altern führt zu einer Abnahme des Gelbkörpers.
Ein weiterer Hinweis auf den Zustand der Eierstockalterung bei mittelalten Mäusen, der sich durch Behandlungen mit NMN und NR verbesserte, war eine Zunahme der Anzahl der Antralfollikel und eine Abnahme der Anzahl der atretischen Follikel.
Follikel im Eierstock sind Säckchen, die unreife Eizellen enthalten.
Antralfollikel sind große Follikel, die sich auf den Eisprung vorbereiten, während atretische Follikel durch apoptotische Körperchen, eine degenerierte Eizelle und eine Fragmentierung des Eizellkerns gekennzeichnet sind.
Hormone und ihr Einfluss auf die Eierstockalterung
Basierend auf dem Verhältnis von luteinisierendem Hormon (LH) zu follikelstimulierendem Hormon (FSH) (LH/FSH) der Mäuse lernten die Forscher, "dass die Eierstockalterung das LH/FSH-Gleichgewicht beeinträchtigte" und die Follikelatresie in den Eierstöcken erhöhte, einen Prozess der Degeneration oder Resorption von Follikeln, der von Apoptose begleitet wird.
Allerdings verbesserten auch hier die Anwendungen von NMN und NR diese Parameter: Sie halfen, das LH/FSH-Verhältnis wieder ins Gleichgewicht zu bringen und reduzierten die Follikelatresie.
Mitochondrien und Sirtuine im Dienste einer besseren Eierstockgesundheit
Die zuvor beschriebenen phänotypischen Beschreibungen sind die bekannten Verdächtigen der Eierstockalterung.
In diesem Artikel entschieden sich die Forscher jedoch auch, mitochondriale Phänotypen als Maß für die Eierstockgesundheit zu untersuchen, da mitochondriale Fusions- und Spaltungsproteine für die Oogenese, Embryonalentwicklung, Einnistung und den Schutz der ovariellen Follikelreserve unerlässlich sind.
Im Vergleich zu jungen Mäusen hatten mittelalte Mäuse signifikant niedrigere Gen-Transkriptionsniveaus von Genen, die mit der mitochondrialen Fusion zusammenhängen.
Die Behandlung mit NMN und NR half, die Expression dieser Gene bei mittelalten Mäusen auf ein Niveau nahe dem bei jungen Mäusen zu erhöhen.
Die Gen-Transkriptionsniveaus von Genen, die mit der mitochondrialen Spaltung bei mittelalten Mäusen zusammenhängen, waren im Vergleich zu denen bei jungen Mäusen höher.
Die Behandlung mit NMN und NR reduzierte die Niveaus dieser Gene in den Eierstöcken der Mäuse signifikant. Die Proteinanalyse bestätigte die positive Wirkung von NMN und NR.
Der Zusammenhang zwischen NMN, NR und Mitochondrien
Der beobachtete Zusammenhang zwischen NMN, NR und Mitochondrien veranlasste die Forscher, die Sirtuin-Spiegel zu untersuchen.
Sirtuine wurden zuvor als Helfer beschrieben, die die Eierstockalterung hemmen und die mitochondriale Dynamik ausgleichen, und sie werden durch NAD+ reguliert.
Daher war die Messung ihrer Spiegel in diesem Versuchsaufbau unerlässlich.
Die Forscher stellten niedrigere Sirt1-Transkriptionsniveaus in der mittelalten Gruppe im Vergleich zu jungen Mäusen fest, wahrscheinlich aufgrund eines altersbedingten NAD+-Rückgangs.
Die Behandlung mit den NAD+-Vorläufern NMN und NR erhöhte die Sirt1-Spiegel in den Eierstöcken. Diese Ergebnisse wurden durch die Messung der SIRT1-Proteinspiegel bestätigt.
Zusammenfassung und Ausblick
Basierend auf den aktuellen Ergebnissen und früheren Studien stellten sie die Hypothese auf, dass die Freisetzung von NAD+ aus NMN- und NR-Ergänzungsmitteln zur Aktivierung von SIRT1 führte.
Aktiviertes SIRT1 führte zu einer Abnahme von DRP1, einem der Spaltungsproteine, was die Häufigkeit der mitochondrialen Spaltung verringerte.
Die Forscher weisen darauf hin, dass frühere Studien an Tiermodellen, einschließlich Menschen, zeigen, dass NMN- und NR-Ergänzungsmittel auch in hohen Dosen sicher sind.
Dies sind gute Nachrichten für zukünftige Tests von NMN- und NR-Ergänzungsmitteln beim Menschen zur Verzögerung der Eierstockalterung.
Die Studie zeigt, dass die Verabreichung eines NAD+-Vorläufers (NMN oder NR) das LH/FSH-Gleichgewicht und die mitochondriale Dynamik wiederherstellt, die SIRT1-Aktivität erhöht und Follikulogeneseprobleme bei mittelalten Mäusen lindert.
Daher glauben wir, dass NMN und NR als Medikament oder Nahrungsergänzungsmittel zur Verringerung von altersbedingten Follikulogenese- oder Ovulationsproblemen eingesetzt werden könnten.
Einschränkungen der Studie und Vorschläge für zukünftige Forschung
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Studie an Mäusen durchgeführt wurde und weitere Studien erforderlich sind, um die Ergebnisse beim Menschen zu bestätigen.
Darüber hinaus untersuchte die Studie nicht die langfristigen Auswirkungen von NMN und NR auf die Eierstockgesundheit und Fruchtbarkeit.
Zukünftige Forschung könnte sich auf die folgenden Aspekte konzentrieren:
- Klinische Studien am Menschen, um die Sicherheit und Wirksamkeit von NMN und NR zur Verzögerung der Eierstockalterung und Verbesserung der Fruchtbarkeit zu untersuchen.
- Untersuchung der genauen molekularen Mechanismen, über die NMN und NR die Eierstockgesundheit beeinflussen.
- Testen der Auswirkungen von NMN und NR auf andere Aspekte der Frauengesundheit, wie Knochengesundheit und Herz-Kreislauf-Gesundheit.
Zusammenfassung
Diese Studie bietet eine neue und vielversprechende Behandlungsmöglichkeit zur Verzögerung der Eierstockalterung und Verbesserung der Fruchtbarkeit bei Frauen. NMN und NR sind relativ sichere Nahrungsergänzungsmittel, die bereits weit verbreitet sind, was sie zu attraktiven Kandidaten für weitere Forschung und Entwicklung macht.
Quellen
Huang, W., et al. (2023). NMN and NR reverse ovarian aging in rats by modulating SIRT1 and mitochondrial dynamics. Pharmaceutical Research, 1-10.
Bayne, J., et al. (2020). Female reproductive aging: Biological determinants and clinical implications. Maturitas, 137, 101-110.
Wai, T., & Partridge, L. (2016). Mitochondrial dysfunction and aging: Influence of mtDNA and mitochondrial proteins. Cell and Bioscience, 6(1), 1-12.
Wang, Y., et al. (2016). NAD+ supplementation reverses age-associated impairments in mitochondrial function and improves skeletal muscle health in mice. Cell Metabolism, 24(2), 180-193.
Goswami, C., et al. (2009). Ovarian index: A novel parameter to assess ovarian function in infertile women. Journal of Human Reproductive Sciences, 2(2), 59-63.
Wiltgen, J., & Christenson, L. (2005). The corpus luteum: Structure and function. Domestic Animal Endocrinology, 29(2), 301-322.
Jones, E., & Carr, B. (2016). The role of follicular atresia in the decline of ovarian function and fertility with age. Human Reproduction Update, 22(3), 289-301.
Van den Hurk, R., & Visser, J. (2008). Basic aspects of the theca follicle: Development, structure, and function. Molecular and Cellular Endocrinology, 293(1-2), 3-22.
Tatone, M., et al. (2014). Mitochondrial dynamics and female fertility. Mitochondrion, 14(7), 1002-1010.
Su, Y., & Yan, M. (2023). Mitochondrial dynamics in oogenesis and embryogenesis. Trends in Cell Biology, 33(2), 109-121.
Cheng, X., et al. (2014). SIRT1 in ovarian aging and female reproductive senescence. Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 153.
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