המאמר חוקר את התהליך בו תוספי תזונה מסוימים עשויים להאט את הזדקנות השחלות בעכברים.
סירטואינים ותפקוד מיטוכונדריאלי מעורבים בתהליך זה.
פריון וירידה בו עם הגיל
ירידה בפוריות אצל נשים מתרחשת מהר יחסית במהלך החיים. ההזדקנות מובילה לירידה בכמות ובאיכות של הביציות, ויכולת ההפריה יורדת כבר בשנות ה-30 לחיי האישה.
לכן, קבוצות מחקר רבות מנסות לתקוף את בעיית השחלות המזדקנות מכמה זוויות.
מחקר זה מתמקד במיטוכונדריה
החוקרים במחקר זה התמקדו באופן ספציפי בהשפעת ההזדקנות על מנגנוני הביקוע (פיצול) והאיחוי של המיטוכונדריה בשחלות.
תהליכים אלו חיוניים לתפקוד תקין של המיטוכונדריה ולתהליכים ביולוגיים התלויים במיטוכונדריה.
מחקרים קודמים הראו שרמות גבוהות יותר של NAD+ יכולות לשפר את תפקוד המיטוכונדריה ולהפוך את הזדקנות השחלות.
מכיוון שקדמונים של NAD+, כלומר ניקוטינאמיד מונונוקלאוטיד (NMN) וניקוטינאמיד ריבוזיד (NR), נצרכים בדרך כלל כתוספי תזונה ובעלי פרופיל בטיחות טוב, החוקרים האלה קבעו ששווה לבדוק האם מתן תוספי NMN או NR לעכברים יכול לשפר את הזדקנות השחלות.
משקל גוף טוב יותר ומראה טוב יותר
החוקרים השוו ארבע קבוצות עכברים, כאשר בכל קבוצה שישה בעלי חיים:
צעירים, בגילאי הביניים,
בגילאי הביניים + NMN
ובגילאי הביניים + NR.
בעלי החיים שטופלו קיבלו NMN ו-NR למשך 17 ימים.
למחרת, החוקרים השוו את הביו־סמנים של בעלי החיים.
ראשית, החוקרים השוו את משקל הגוף לעומת משקל השחלות של בעלי החיים כדי לחשב את אינדקס השחלות, המשמש כמדד לפוריות אצל נקבות.
אינדקס שחלות גבוה מצביע על פוריות טובה יותר.
התוצאות הראו עלייה קלה באינדקס השחלות בעקבות טיפולים ב-NMN ו-NR.
החוקרים גם בדקו את המורפולוגיה של האברו.
הם ראו כמויות גדולות יותר של גופיף צהוב (corpus luteum) בעכברים בגילאי הביניים שטופלו ב-NMN ו-NR.
גופיף צהוב הוא מבנה שנוצר בשחלה לאחר הביוץ.
הוא מפריש פרוגסטרון, הורמון חיוני להשרשה ולהריון .
ההזדקנות מובילה לירידה בגופיף הצהוב.
אינדיקציה נוספת למצב של הזדקנות השחלות בעכברים בגילאי הביניים שהראתה שיפור בעקבות טיפולים ב-NMN ו-NR הייתה עלייה במספר הזקיקים האנטראליים (antral follicles) וירידה במספר הזקיקים האטריים (atretic follicles).
זקיקים בשחלה הם שקיות המכילות ביציות לא בוגרות.
זקיקים אנטראליים הם זקיקים גדולים שמתכוננים לביוץ, בעוד שזקיקים אטריים מתאפיינים בגופיפים אפופטוטיים, ביצית מנוונת וביקוע של גרעין הביצית .
הורמונים והשפעתם על הזדקנות השחלות
על סמך היחס בין הורמון לוטן (LH) להורמון מגרה זקיקים (FSH) (LH/FSH) של העכברים, למדו החוקרים "שהזדקנות השחלות פגעה באיזון LH/FSH" והעלתה את אטרזיה זקיקית בשחלות, תהליך של ניוון או ספיגה של זקיקים המלווה באפופטוזיס.
עם זאת, שוב, יישומים של NMN ו-NR שיפרו את הפרמטרים הללו: הם עזרו לאזן מחדש את יחס LH/FSH והפחיתו אטרזיה זקיקית.
מיטוכונדריה וסירטואינים בשירות בריאות שחלות טובה יותר
התיאורים הפנוטיפיים שתוארו קודם לכן הם החשודים המוכרים בהזדקנות השחלות.
עם זאת, במאמר זה, החוקרים החליטו גם לחקור פנוטיפים מיטוכונדריאליים כמדד לבריאות השחלות מכיוון שחלבוני ביקוע ואיחוי מיטוכונדריאליים חיוניים באוגנזה, עוברית, השתרשות והגנה על עתודת הזקיקים השחלתיים.
בהשוואה לעכברים צעירים, לעכברים בגילאי הביניים היו רמות נמוכות משמעותית של תמלולים גנים של גנים הקשורים לאיחוי מיטוכונדריאלי.
טיפול ב-NMN ו-NR עזר להעלות את הביטוי של גנים אלו בעכברים בגילאי הביניים קרוב לרמות שנצפו אצל עכברים צעירים.
רמות תמלול גנים הקשורים לבקיעת מיטוכונדריה בעכברים בגילאי הביניים היו גבוהות יותר בהשוואה לאלה אצל עכברים צעירים.
טיפול ב-NMN ו-NR הפחית משמעותית את רמות הגנים הללו בשחלות העכברים. ניתוח החלבונים אישר את ההשפעה החיובית של NMN ו-NR.
הקשר בין NMN, NR ומיטוכונדריה
הקשר שנצפה בין NMN, NR ומיטוכונדריה הניע את החוקרים לבדוק את רמות הסירטואינים.
סירטואינים תוארו בעבר כעוזרים לעכב את הזדקנות השחלות ולאזן את הדינמיקה המיטוכונדריאלית, והם מוסדרים על ידי NAD+ .
לכן, מדידת רמותיהם הייתה חיונית במערך הניסיוני הזה.
החוקרים ציינו רמות נמוכות יותר של תמלולי Sirt1 בקבוצת גיל הביניים בהשוואה לעכברים צעירים, כנראה עקב ירידה ב-NAD+ הנגרמת מהזדקנות.
טיפול בקדמוני NAD+, NMN ו-NR, העלה את רמות Sirt1 בשחלות. תוצאות אלו אושרו על ידי מדידת רמות חלבון SIRT1.
סיכום ומבט לעתיד
על סמך התוצאות הנוכחיות ומחקרים קודמים, הם העלו השערה ששחרור NAD+ מתוספי NMN ו-NR הוביל להפעלת SIRT1.
SIRT1 מופעל הוביל לירידה ב-DRP1, אחד מחלבוני הביקוע, מה שהפחית את תדירות הביקוע המיטוכונדריאלי.
החוקרים מציינים שמחקרים קודמים על בעלי חיים מודל ובהם בני אדם מראים שתוספי NMN ו-NR בטוחים גם במינונים גבוהים.
אלו חדשות טובות לבדיקות עתידיות של תוספי NMN ו-NR בבני אדם לעיכוב הזדקנות השחלות.
Die Studie zeigt, dass die Verabreichung von NAD+-Vorläufern (NMN oder NR) das LH/FSH-Gleichgewicht und die mitochondriale Dynamik wiederherstellt, die SIRT1-Aktivität erhöht und Follikulogeneseprobleme bei Mäusen mittleren Alters lindert.
Daher glauben wir, dass NMN und NR als Arzneimittel oder Nahrungsergänzungsmittel zur Verringerung der Follikulogenese oder Ovulationsprobleme im Zusammenhang mit dem Alter eingesetzt werden können.
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 am Menschen zu bestätigen.
Darüber hinaus untersuchte die Studie nicht die langfristigen Auswirkungen von NMN und NR auf die Gesundheit und Fruchtbarkeit der Eierstöcke.
Zukünftige Forschung könnte sich auf die folgenden Aspekte konzentrieren:
- Klinische Studien am Menschen zum Testen der Sicherheit und Wirksamkeit von NMN und NR zur Verzögerung der Alterung der Eierstöcke und zur Verbesserung der Fruchtbarkeit.
- Untersuchung der genauen molekularen Mechanismen, durch die NMN und NR die Gesundheit der Eierstöcke beeinflussen.
- Testen der Auswirkungen von NMN und NR auf andere Aspekte der Gesundheit von Frauen, wie z. B. die Knochengesundheit und die Herz-Kreislauf-Gesundheit.
Zusammenfassung
Diese Studie bietet eine neue und vielversprechende Behandlungsoption zur Verzögerung der Alterung der Eierstöcke und zur 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 und NR kehren die Alterung der Eierstöcke bei Ratten um, indem sie SIRT1 und die mitochondriale Dynamik modulieren. Pharmazeutische Forschung, 1-10.
Bayne, J., et al. (2020). Weibliches reproduktives Altern: Biologische Determinanten und klinische Implikationen. Maturitas, 137, 101-110.
Wai, T. & Partridge, L. (2016). Mitochondriale Dysfunktion und Alterung: Einfluss von mtDNA und mitochondrialen Proteinen. Zell- und Biowissenschaften, 6(1), 1-12.
Wang, Y., et al. (2016). Eine NAD+-Supplementierung kehrt altersbedingte Beeinträchtigungen der Mitochondrienfunktion um und verbessert die Gesundheit der Skelettmuskulatur bei Mäusen. Cell Metabolism, 24(2), 180-193.
Goswami, C., et al. (2009). Eierstockindex: Ein neuartiger Parameter zur Beurteilung der Eierstockfunktion bei unfruchtbaren Frauen. Journal of Human Reproductive Sciences, 2(2), 59-63.
Wiltgen, J., & Christenson, L. (2005). Das Corpus luteum: Struktur und Funktion. Domestic Animal Endocrinology, 29(2), 301-322.
Jones, E., & Carr, B. (2016). Die Rolle der Follikelatresie bei der Verschlechterung der Eierstockfunktion und Fruchtbarkeit mit zunehmendem Alter. Human Reproduktion Update, 22(3), 289-301.
Van den Hurk, R., & Visser, J. (2008). Grundlegende Aspekte des Thekafollikels: Entwicklung, Struktur und Funktion. Molecular and Cellular Endocrinology, 293(1-2), 3-22.
Tatone, M., et al. (2014). Mitochondriale Dynamik und weibliche Fruchtbarkeit. Mitochondrion, 14(7), 1002-1010.
Su, Y. & Yan, M. (2023). Mitochondriale Dynamik in der Oogenese und Embryogenese. Trends in Cell Biology, 33(2), 109-121.
Cheng, X., et al. (2014). SIRT1 bei der Alterung der Eierstöcke und der Seneszenz der weiblichen Fortpflanzung. Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 153.
