Нова надія для жінок репродуктивного віку: NMN та NR можуть уповільнювати старіння

Стаття досліджує процес, за допомогою якого певні дієтичні добавки можуть уповільнювати старіння яєчників у мишей.

Сиртуїни та функція мітохондрій задіяні в цьому процесі.

Фертильність та її зниження з віком

Зниження фертильності у жінок відбувається відносно швидко протягом життя. Старіння призводить до зменшення кількості та якості яйцеклітин, а здатність до запліднення знижується вже в 30-річному віці жінки.
Тому багато дослідницьких груп намагаються атакувати проблему старіючих яєчників з різних сторін.

Це дослідження зосереджене на мітохондріях

Дослідники в цьому дослідженні зосередилися конкретно на впливі старіння на механізми поділу (фрагментації) та злиття мітохондрій у яєчниках.
Ці процеси є життєво важливими для нормальної функції мітохондрій та біологічних процесів, залежних від мітохондрій.

Попередні дослідження показали, що вищі рівні NAD+ можуть покращувати функцію мітохондрій і зворотно впливати на старіння яєчників.
Оскільки попередники NAD+, а саме нікотинамідмононуклеотид (NMN) та нікотинамідрибозид (NR), зазвичай споживаються як дієтичні добавки та мають хороший профіль безпеки, ці дослідники вирішили, що варто перевірити, чи може введення добавок NMN або NR мишам покращити старіння яєчників.

Краща маса тіла та кращий зовнішній вигляд

Дослідники порівняли чотири групи мишей, по шість тварин у кожній групі:
молоді, середнього віку,
середнього віку + NMN
та середнього віку + NR.
Тварини, які отримували лікування, отримували NMN та NR протягом 17 днів.
Наступного дня дослідники порівняли біомаркери тварин.

По-перше, дослідники порівняли масу тіла з масою яєчників тварин, щоб розрахувати індекс яєчників, який використовується як показник фертильності у самок.
Високий індекс яєчників вказує на кращу фертильність.
Результати показали незначне підвищення індексу яєчників після лікування NMN та NR.

Дослідники також дослідили морфологію органу.
Вони спостерігали більшу кількість жовтого тіла (corpus luteum) у мишей середнього віку, яких лікували NMN та NR.
Жовте тіло — це структура, яка утворюється в яєчнику після овуляції.
Воно виділяє прогестерон, гормон, необхідний для імплантації та вагітності.
Старіння призводить до зменшення жовтого тіла.

Ще одним показником стану старіння яєчників у мишей середнього віку, який показав покращення після лікування NMN та NR, було збільшення кількості антральних фолікулів (antral follicles) та зменшення кількості атретичних фолікулів (atretic follicles).
Фолікули в яєчнику — це мішечки, які містять незрілі яйцеклітини.
Антральні фолікули — це великі фолікули, які готуються до овуляції, тоді як атретичні фолікули характеризуються апоптотичними тільцями, дегенерованою яйцеклітиною та фрагментацією ядра яйцеклітини.

Гормони та їх вплив на старіння яєчників

На основі співвідношення лютеїнізуючого гормону (LH) до фолікулостимулюючого гормону (FSH) (LH/FSH) у мишей, дослідники з'ясували, що "старіння яєчників порушило баланс LH/FSH" і підвищило фолікулярну атрезію в яєчниках, процес дегенерації або резорбції фолікулів, що супроводжується апоптозом.
Однак, знову ж таки, застосування NMN та NR покращило ці параметри: вони допомогли відновити баланс співвідношення LH/FSH та зменшили фолікулярну атрезію.

Мітохондрії та сиртуїни на службі кращого здоров'я яєчників

Фенотипові описи, описані раніше, є відомими підозрюваними у старінні яєчників.
Однак у цій статті дослідники також вирішили дослідити мітохондріальні фенотипи як показник здоров'я яєчників, оскільки білки поділу та злиття мітохондрій є важливими в оогенезі, ембріогенезі, імплантації та захисті резерву яєчникових фолікулів.

Порівняно з молодими мишами, у мишей середнього віку були значно нижчі рівні транскрипції генів, пов'язаних із мітохондріальним злиттям.
Лікування NMN та NR допомогло підвищити експресію цих генів у мишей середнього віку майже до рівнів, що спостерігаються у молодих мишей.

Рівні транскрипції генів, пов'язаних із поділом мітохондрій у мишей середнього віку, були вищими порівняно з молодими мишами.
Лікування NMN та NR значно знизило рівні цих генів у яєчниках мишей. Аналіз білків підтвердив позитивний вплив NMN та NR.

Зв'язок між NMN, NR та мітохондріями

Зв'язок, що спостерігався між NMN, NR та мітохондріями, спонукав дослідників перевірити рівні сиртуїнів.
Раніше було описано, що сиртуїни допомагають пригнічувати старіння яєчників та балансувати мітохондріальну динаміку, і вони регулюються NAD+.
Тому вимірювання їх рівнів було важливим у цій експериментальній установці.

Дослідники відзначили нижчі рівні транскриптів Sirt1 у групі середнього віку порівняно з молодими мишами, ймовірно, через зниження NAD+, спричинене старінням.
Лікування попередниками NAD+, NMN та NR, підвищило рівні Sirt1 у яєчниках. Ці результати були підтверджені вимірюванням рівнів білка SIRT1.

Підсумок та погляд у майбутнє

На основі поточних результатів та попередніх досліджень вони висунули гіпотезу, що вивільнення NAD+ з добавок NMN та NR призвело до активації SIRT1.
Активований SIRT1 призвів до зниження DRP1, одного з білків поділу, що зменшило частоту мітохондріального поділу.

Дослідники зазначають, що попередні дослідження на модельних тваринах, включаючи людей, показують, що добавки NMN та NR є безпечними навіть у високих дозах.
Це хороші новини для майбутніх випробувань добавок NMN та NR на людях для уповільнення старіння яєчників.

Дослідження показує, що введення попередника NAD+ (NMN або NR) відновлює баланс LH/FSH та мітохондріальну динаміку, підвищує активність SIRT1 та полегшує проблеми фолікулогенезу у мишей середнього віку.

Тому ми вважаємо, що NMN та NR можуть використовуватися як ліки або дієтична добавка для зменшення проблем фолікулогенезу або овуляції, пов'язаних зі старінням.

Обмеження дослідження та пропозиції для майбутніх досліджень

Важливо зазначити, що це дослідження проводилося на мишах, і необхідні додаткові дослідження для підтвердження результатів на людях.
Крім того, дослідження не вивчало довгострокові ефекти NMN та NR на здоров'я яєчників та фертильність.

Майбутні дослідження можуть зосередитися на наступних аспектах:

• Клінічні випробування на людях для вивчення безпеки та ефективності NMN та NR для уповільнення старіння яєчників та покращення фертильності.
• Дослідження точних молекулярних механізмів, за допомогою яких NMN та NR впливають на здоров'я яєчників.
• Перевірка впливу NMN та NR на інші аспекти здоров'я жінки, такі як здоров'я кісток та серцево-судинне здоров'я.

Підсумок

Це дослідження пропонує нову та багатообіцяючу терапевтичну можливість для уповільнення старіння яєчників та покращення фертильності у жінок. NMN та NR є відносно безпечними дієтичними добавками, які вже широко використовуються, що робить їх привабливими кандидатами для подальших досліджень та розробок.

Джерела

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.