Het artikel onderzoekt het proces waarbij bepaalde voedingssupplementen de veroudering van de eierstokken bij muizen kunnen vertragen.
Sirtuïnen en mitochondriale functie zijn betrokken bij dit proces.
Vruchtbaarheid en de afname ervan met de leeftijd
De afname van de vruchtbaarheid bij vrouwen vindt relatief snel plaats gedurende het leven. Veroudering leidt tot een afname van de kwantiteit en kwaliteit van de eicellen, en de bevruchtingscapaciteit neemt al af in de dertig van een vrouw.
Daarom proberen veel onderzoeksgroepen het probleem van verouderende eierstokken vanuit verschillende invalshoeken aan te pakken.
Dit onderzoek richt zich op de mitochondriën
De onderzoekers in deze studie concentreerden zich specifiek op het effect van veroudering op de mechanismen van splijting (fragmentatie) en fusie van de mitochondriën in de eierstokken.
Deze processen zijn essentieel voor een normale mitochondriale functie en voor biologische processen die afhankelijk zijn van de mitochondriën.
Eerdere studies hebben aangetoond dat hogere niveaus van NAD+ de mitochondriale functie kunnen verbeteren en de veroudering van de eierstokken kunnen omkeren.
Aangezien voorlopers van NAD+, namelijk nicotinamide mononucleotide (NMN) en nicotinamide riboside (NR), gewoonlijk als voedingssupplementen worden ingenomen en een goed veiligheidsprofiel hebben, besloten deze onderzoekers dat het de moeite waard was om te testen of toediening van NMN- of NR-supplementen aan muizen de veroudering van de eierstokken kan verbeteren.
Beter lichaamsgewicht en beter uiterlijk
De onderzoekers vergeleken vier groepen muizen, met in elke groep zes dieren:
jonge, middelbare,
middelbare + NMN
en middelbare + NR.
De behandelde dieren kregen gedurende 17 dagen NMN en NR.
De volgende dag vergeleken de onderzoekers de biomarkers van de dieren.
Ten eerste vergeleken de onderzoekers het lichaamsgewicht met het gewicht van de eierstokken van de dieren om de eierstokindex te berekenen, die dient als maatstaf voor vruchtbaarheid bij vrouwtjes.
Een hoge eierstokindex duidt op een betere vruchtbaarheid.
De resultaten toonden een lichte toename van de eierstokindex na behandelingen met NMN en NR.
De onderzoekers onderzochten ook de morfologie van het orgaan.
Ze zagen grotere hoeveelheden corpus luteum bij middelbare muizen die met NMN en NR waren behandeld.
Het corpus luteum is een structuur die na de ovulatie in de eierstok wordt gevormd.
Het scheidt progesteron af, een hormoon dat essentieel is voor innesteling en zwangerschap.
Veroudering leidt tot een afname van het corpus luteum.
Een andere indicatie van de toestand van de veroudering van de eierstokken bij middelbare muizen die verbetering vertoonde na behandelingen met NMN en NR, was een toename van het aantal antrale follikels en een afname van het aantal atretische follikels.
Follikels in de eierstok zijn zakjes die onrijpe eicellen bevatten.
Antrale follikels zijn grote follikels die zich voorbereiden op de ovulatie, terwijl atretische follikels worden gekenmerkt door apoptotische lichaampjes, een gedegenereerde eicel en splijting van de eicelkern.
Hormonen en hun invloed op de veroudering van de eierstokken
Op basis van de verhouding tussen luteïniserend hormoon (LH) en follikelstimulerend hormoon (FSH) (LH/FSH) van de muizen, leerden de onderzoekers "dat veroudering van de eierstokken de LH/FSH-balans had verstoord" en de folliculaire atresie in de eierstokken had verhoogd, een proces van degeneratie of resorptie van follikels gepaard gaande met apoptose.
Echter, opnieuw verbeterden toepassingen van NMN en NR deze parameters: ze hielpen de LH/FSH-verhouding opnieuw in evenwicht te brengen en verminderden folliculaire atresie.
Mitochondriën en sirtuïnen ten dienste van een betere eierstokgezondheid
De eerder beschreven fenotypische beschrijvingen zijn de bekende verdachten bij veroudering van de eierstokken.
In dit artikel besloten de onderzoekers echter ook mitochondriale fenotypes te onderzoeken als maatstaf voor de gezondheid van de eierstokken, omdat mitochondriale splijtings- en fusie-eiwitten essentieel zijn bij oögenese, embryogenese, innesteling en bescherming van de ovariële follikelreserve.
In vergelijking met jonge muizen hadden middelbare muizen significant lagere niveaus van gentranscriptie van genen gerelateerd aan mitochondriale fusie.
Behandeling met NMN en NR hielp de expressie van deze genen bij middelbare muizen te verhogen tot niveaus die dicht bij die van jonge muizen lagen.
De niveaus van gentranscriptie gerelateerd aan mitochondriale splijting bij middelbare muizen waren hoger in vergelijking met die bij jonge muizen.
Behandeling met NMN en NR verminderde de niveaus van deze genen in de eierstokken van de muizen significant. Eiwitanalyse bevestigde het positieve effect van NMN en NR.
Het verband tussen NMN, NR en mitochondriën
Het waargenomen verband tussen NMN, NR en mitochondriën bracht de onderzoekers ertoe de niveaus van sirtuïnen te meten.
Sirtuïnen zijn eerder beschreven als helpers bij het remmen van de veroudering van de eierstokken en het in evenwicht brengen van de mitochondriale dynamiek, en ze worden gereguleerd door NAD+.
Daarom was het meten van hun niveaus essentieel in deze experimentele opzet.
De onderzoekers noteerden lagere niveaus van Sirt1-transcripten in de middelbare leeftijdsgroep in vergelijking met jonge muizen, waarschijnlijk als gevolg van een door veroudering veroorzaakte daling van NAD+.
Behandeling met de NAD+-voorlopers, NMN en NR, verhoogde de Sirt1-niveaus in de eierstokken. Deze resultaten werden bevestigd door het meten van SIRT1-eiwitniveaus.
Samenvatting en vooruitblik
Op basis van de huidige resultaten en eerdere studies stelden ze de hypothese op dat het vrijkomen van NAD+ uit NMN- en NR-supplementen leidde tot activering van SIRT1.
Geactiveerd SIRT1 leidde tot een afname van DRP1, een van de splijtingseiwitten, wat de frequentie van mitochondriale splijting verminderde.
De onderzoekers merken op dat eerdere studies bij modeldieren en mensen aantonen dat NMN- en NR-supplementen ook in hoge doses veilig zijn.
Dit is goed nieuws voor toekomstige tests van NMN- en NR-supplementen bij mensen om de veroudering van de eierstokken te vertragen.
Het onderzoek toont aan dat toediening van een NAD+-voorloper (NMN of NR) de LH/FSH-balans en de mitochondriale dynamiek herstelt, de SIRT1-activiteit verhoogt en folliculogenese-problemen bij middelbare muizen verlicht.
Daarom zijn wij van mening dat NMN en NR kunnen worden gebruikt als medicijn of als voedingssupplement om leeftijdsgebonden folliculogenese- of ovulatieproblemen te verminderen.
Beperkingen van het onderzoek en suggesties voor toekomstig onderzoek
Het is belangrijk op te merken dat dit onderzoek bij muizen is uitgevoerd en dat er verdere studies nodig zijn om de resultaten bij mensen te bevestigen.
Bovendien onderzocht de studie de langetermijneffecten van NMN en NR op de gezondheid van de eierstokken en de vruchtbaarheid niet.
Toekomstig onderzoek zou zich kunnen richten op de volgende aspecten:
- Klinische proeven bij mensen om de veiligheid en werkzaamheid van NMN en NR voor het vertragen van de veroudering van de eierstokken en het verbeteren van de vruchtbaarheid te onderzoeken.
- Onderzoek naar de exacte moleculaire mechanismen waarmee NMN en NR de gezondheid van de eierstokken beïnvloeden.
- Het testen van de effecten van NMN en NR op andere aspecten van de gezondheid van vrouwen, zoals botgezondheid en cardiovasculaire gezondheid.
Samenvatting
Dit onderzoek biedt een nieuwe en veelbelovende therapeutische mogelijkheid voor het vertragen van de veroudering van de eierstokken en het verbeteren van de vruchtbaarheid bij vrouwen. NMN en NR zijn relatief veilige voedingssupplementen die al op grote schaal worden gebruikt, wat ze aantrekkelijke kandidaten maakt voor verder onderzoek en ontwikkeling.
Bronnen
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.
💬 תגובות (0)
היו הראשונים להגיב על המאמר.