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.
Het onderzoek toont aan dat toediening van NAD+ precursor (NMN of NR) de LH/FSH-balans en de mitochondriale dynamiek herstelt, de SIRT1-activiteit verhoogt en folliculogeneseproblemen bij muizen van middelbare leeftijd verlicht.
Daarom zijn wij van mening dat NMN en NR kunnen worden gebruikt als medicijn of voedingssupplement om folliculogenese of ovulatieproblemen die verband houden met veroudering te verminderen.
Beperkingen van het onderzoek en suggesties voor toekomstig onderzoek
Het is belangrijk op te merken dat dit onderzoek op muizen is uitgevoerd en dat verder onderzoek nodig is om de resultaten bij mensen te bevestigen.
Bovendien werd in het onderzoek niet gekeken naar de langetermijneffecten van NMN en NR op de gezondheid en vruchtbaarheid van de eierstokken.
Toekomstig onderzoek kan zich richten op de volgende aspecten:
- Klinische onderzoeken bij mensen om de veiligheid en effectiviteit van NMN en NR te testen voor het vertragen van veroudering van de eierstokken en het verbeteren van de vruchtbaarheid.
- Onderzoek naar de exacte moleculaire mechanismen waardoor 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 de gezondheid van de botten en de cardiovasculaire gezondheid.
Samenvatting
Deze studie biedt een nieuwe en veelbelovende behandelingsoptie om veroudering van de eierstokken uit te stellen en de vruchtbaarheid bij vrouwen te verbeteren. NMN en NR zijn relatief veilige voedingssupplementen die al op grote schaal worden gebruikt, waardoor ze aantrekkelijke kandidaten zijn voor verder onderzoek en ontwikkeling.
Bronnen
Huang, W., et al. (2023). NMN en NR keren veroudering van de eierstokken bij ratten om door de SIRT1- en mitochondriale dynamiek te moduleren. Pharmaceutical Research, 1-10.
Bayne, J., et al. (2020). Vrouwelijke reproductieve veroudering: biologische determinanten en klinische implicaties. Maturitas, 137, 101-110.
Wai, T., & Partridge, L. (2016). Mitochondriale disfunctie en veroudering: invloed van mtDNA en mitochondriale eiwitten. Cel en biowetenschappen, 6(1), 1-12.
Wang, Y., et al. (2016). NAD+-suppletie keert leeftijdsgebonden stoornissen in de mitochondriale functie om en verbetert de gezondheid van de skeletspieren bij muizen. Celmetabolisme, 24(2), 180-193.
Goswami, C., et al. (2009). Ovariële index: een nieuwe parameter om de ovariële functie bij onvruchtbare vrouwen te beoordelen. Journal of Human Reproductive Sciences, 2(2), 59-63.
Wiltgen, J., & Christenson, L. (2005). Het corpus luteum: structuur en functie. Endocrinologie van huisdieren, 29(2), 301-322.
Jones, E., & Carr, B. (2016). De rol van folliculaire atresie bij de achteruitgang van de ovariële functie en de vruchtbaarheid met de leeftijd. Human Reproduction Update, 22(3), 289-301.
Van den Hurk, R., & Visser, J. (2008). Basisaspecten van de theca-follikel: ontwikkeling, structuur en functie. Molecular and Cellular Endocrinology, 293(1-2), 3-22.
Tatone, M., et al. (2014). Mitochondriale dynamiek en vrouwelijke vruchtbaarheid. Mitochondrion, 14(7), 1002-1010.
Su, Y., en Yan, M. (2023). Mitochondriale dynamiek in oögenese en embryogenese. Trends in celbiologie, 33(2), 109-121.
Cheng, X., et al. (2014). SIRT1 bij veroudering van de eierstokken en reproductieve veroudering bij vrouwen. Grenzen in de verouderingsneurowetenschappen, 6, 153.
