Artykuł bada proces, w którym niektóre suplementy diety mogą spowalniać starzenie się jajników u myszy.
Sirtuiny i funkcja mitochondrialna są zaangażowane w ten proces.
Płodność i jej spadek z wiekiem
Spadek płodności u kobiet następuje stosunkowo szybko w ciągu życia. Starzenie prowadzi do spadku ilości i jakości komórek jajowych, a zdolność do zapłodnienia spada już w trzeciej dekadzie życia kobiety.
Dlatego wiele grup badawczych próbuje atakować problem starzejących się jajników z kilku perspektyw.
To badanie koncentruje się na mitochondriach
Naukowcy w tym badaniu skupili się szczególnie na wpływie starzenia na mechanizmy podziału (fragmentacji) i fuzji mitochondriów w jajnikach.
Procesy te są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania mitochondriów i procesów biologicznych zależnych od mitochondriów.
Wcześniejsze badania wykazały, że wyższe poziomy NAD+ mogą poprawić funkcję mitochondriów i odwrócić starzenie się jajników.
Ponieważ prekursory NAD+, czyli mononukleotyd nikotynamidowy (NMN) i rybozyd nikotynamidu (NR), są powszechnie przyjmowane jako suplementy diety i mają dobry profil bezpieczeństwa, ci naukowcy uznali, że warto sprawdzić, czy podawanie suplementów NMN lub NR myszom może poprawić starzenie się jajników.
Lepsza masa ciała i lepszy wygląd
Naukowcy porównali cztery grupy myszy, każda licząca sześć osobników:
młode, w średnim wieku,
w średnim wieku + NMN
i w średnim wieku + NR.
Zwierzęta leczone otrzymywały NMN i NR przez 17 dni.
Następnego dnia naukowcy porównali biomarkery zwierząt.
Po pierwsze, naukowcy porównali masę ciała do masy jajników zwierząt, aby obliczyć wskaźnik jajnikowy, który służy jako miara płodności u samic.
Wyższy wskaźnik jajnikowy wskazuje na lepszą płodność.
Wyniki wykazały niewielki wzrost wskaźnika jajnikowego po leczeniu NMN i NR.
Naukowcy zbadali również morfologię narządu.
Zaobserwowali większe ilości ciałka żółtego (corpus luteum) u myszy w średnim wieku leczonych NMN i NR.
Ciałko żółte to struktura powstająca w jajniku po owulacji.
Wydziela progesteron, hormon niezbędny do implantacji i ciąży.
Starzenie prowadzi do spadku ilości ciałka żółtego.
Kolejną oznaką stanu starzenia się jajników u myszy w średnim wieku, która uległa poprawie po leczeniu NMN i NR, był wzrost liczby pęcherzyków antralnych (antral follicles) i spadek liczby pęcherzyków atretycznych (atretic follicles).
Pęcherzyki jajnikowe to woreczki zawierające niedojrzałe komórki jajowe.
Pęcherzyki antralne to duże pęcherzyki przygotowujące się do owulacji, podczas gdy pęcherzyki atretyczne charakteryzują się ciałkami apoptotycznymi, zwyrodniałą komórką jajową i fragmentacją jądra komórki jajowej.
Hormony i ich wpływ na starzenie się jajników
Na podstawie stosunku hormonu luteinizującego (LH) do hormonu folikulotropowego (FSH) (LH/FSH) u myszy, naukowcy stwierdzili, że „starzenie się jajników zaburzyło równowagę LH/FSH” i zwiększyło atrezję pęcherzyków w jajnikach, proces zwyrodnienia lub wchłaniania pęcherzyków, któremu towarzyszy apoptoza.
Jednak ponownie, zastosowanie NMN i NR poprawiło te parametry: pomogło przywrócić równowagę stosunku LH/FSH i zmniejszyło atrezję pęcherzyków.
Mitochondria i sirtuiny w służbie lepszego zdrowia jajników
Opisane wcześniej fenotypy są znanymi podejrzanymi w starzeniu się jajników.
Jednak w tym artykule naukowcy postanowili również zbadać fenotypy mitochondrialne jako wskaźnik zdrowia jajników, ponieważ białka podziału i fuzji mitochondriów są niezbędne w oogenezie, embriogenezie, implantacji i ochronie rezerwy pęcherzykowej jajników.
W porównaniu z młodymi myszami, myszy w średnim wieku miały znacznie niższe poziomy transkrypcji genów związanych z fuzją mitochondrialną.
Leczenie NMN i NR pomogło zwiększyć ekspresję tych genów u myszy w średnim wieku do poziomów zbliżonych do obserwowanych u młodych myszy.
Poziomy transkrypcji genów związanych z podziałem mitochondriów u myszy w średnim wieku były wyższe w porównaniu z młodymi myszami.
Leczenie NMN i NR znacznie obniżyło poziomy tych genów w jajnikach myszy. Analiza białek potwierdziła pozytywny wpływ NMN i NR.
Związek między NMN, NR a mitochondriami
Zaobserwowany związek między NMN, NR a mitochondriami skłonił naukowców do zbadania poziomów sirtuin.
Sirtuiny zostały wcześniej opisane jako pomagające hamować starzenie się jajników i równoważyć dynamikę mitochondrialną, a są regulowane przez NAD+.
Dlatego pomiar ich poziomów był kluczowy w tym eksperymencie.
Naukowcy odnotowali niższe poziomy transkryptów Sirt1 w grupie wiekowej średniego wieku w porównaniu z młodymi myszami, prawdopodobnie z powodu spadku NAD+ spowodowanego starzeniem.
Leczenie prekursorami NAD+, NMN i NR, zwiększyło poziomy Sirt1 w jajnikach. Wyniki te potwierdzono, mierząc poziomy białka SIRT1.
Podsumowanie i perspektywy na przyszłość
Na podstawie obecnych wyników i wcześniejszych badań wysunęli hipotezę, że uwolnienie NAD+ z suplementów NMN i NR doprowadziło do aktywacji SIRT1.
Aktywowany SIRT1 doprowadził do spadku DRP1, jednego z białek podziału, co zmniejszyło częstotliwość podziału mitochondriów.
Naukowcy zauważają, że wcześniejsze badania na modelach zwierzęcych, w tym na ludziach, pokazują, że suplementy NMN i NR są bezpieczne nawet w wysokich dawkach.
To dobra wiadomość dla przyszłych testów suplementów NMN i NR u ludzi w celu opóźnienia starzenia się jajników.
Badanie pokazuje, że podawanie prekursora NAD+ (NMN lub NR) przywraca równowagę LH/FSH i dynamikę mitochondrialną, zwiększa aktywność SIRT1 i łagodzi problemy folikulogenezy u myszy w średnim wieku.
Dlatego uważamy, że NMN i NR mogą być stosowane jako lek lub suplement diety w celu zmniejszenia problemów z folikulogenezą lub owulacją związanych ze starzeniem.
Ograniczenia badania i sugestie dotyczące przyszłych badań
Ważne jest, aby zauważyć, że to badanie przeprowadzono na myszach i potrzebne są dalsze badania, aby potwierdzić wyniki u ludzi.
Ponadto badanie nie analizowało długoterminowych skutków NMN i NR na zdrowie jajników i płodność.
Przyszłe badania mogą skupić się na następujących aspektach:
- Badania kliniczne na ludziach w celu zbadania bezpieczeństwa i skuteczności NMN i NR w opóźnianiu starzenia się jajników i poprawie płodności.
- Zbadanie dokładnych mechanizmów molekularnych, poprzez które NMN i NR wpływają na zdrowie jajników.
- Zbadanie wpływu NMN i NR na inne aspekty zdrowia kobiet, takie jak zdrowie kości i zdrowie układu sercowo-naczyniowego.
Podsumowanie
To badanie oferuje nową i obiecującą możliwość terapeutyczną opóźniania starzenia się jajników i poprawy płodności u kobiet. NMN i NR są stosunkowo bezpiecznymi suplementami diety, które są już szeroko stosowane, co czyni je atrakcyjnymi kandydatami do dalszych badań i rozwoju.
Źródła
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.