Ошибки хромосом в женских яйцеклетках решают, способна ли женщина родить, влияя тем самым на ход беременности и возможные выкидыши. В будущем эти открытия также помогут при лечении бесплодия.
Исследователи факультета здоровья и медицинских наук Университета Копенгагена отследили некоторые механизмы, которые влияют на женскую фертильность, начиная с подросткового возраста и заканчивая менопаузой. Эти процессы в большей степени обоснованы естественными сбоями в работе хромосом и отличаются в зависимости от возраста женщин.
Ученые из разных университетов Европы, которые участвовали в этом исследовании изучили 3000 яйцеклеток девочек и женщин в возрасте от 9 до 43 лет. Исследование опубликовано в журнале Science.
«Нам уже давно известно, что кривая рождаемости у человека сильно отличается от других видов млекопитающих. Репродуктивный период у нас вяло начинается в подростковом возрасте, а в 30 лет уже начинает постепенно сходить на нет. До этого исследования мы не могли объяснить, чем это вызвано», — комментирует глава исследовательской группы профессор Ева Хоффман с кафедры клеточной и молекулярной медицины.
В отличие от мужчин, у которых сперма начинает вырабатываться только во время полового созревания, женщины рождаются с яйцеклетками и живут с ними до конца своих дней. Тем не менее, вначале они не развиты и созревают к тому моменту, когда у девочки начинается менструация.
«Пока яйцеклетки находятся в спящем состоянии, своего рода молекулярный «клей» удерживает хромосомы вместе. Позже, во время созревания яйцеклетки, происходит деление хромосом, но чем старше становится женщина, тем выше риск, что этот «клей» разрушится навсегда», — объясняет Ева Хоффман.
При этом наследственный материал разрушается вместе с «клеем», что ведет к ошибкам хромосом и может быть причиной таких заболеваний, как синдром Дауна, синдром Тернера или синдром Клайнфельтера. Другим последствием может стать женское бесплодие.
Ученые выяснили, что наибольшая вероятность ошибки хромосом есть у девочек в подростковом возрасте, когда у них созревают яйцеклетки. Это вызвано тем, что яйцеклетки не достигают нужной степени зрелости.
Это означает, что в юности, особенно более крупные хромосомы в наследственном материале, развивают пороки и тем самым увеличивается риск, что произойдет отторжение яйцеклетки и она не оплодотворится.
По мере взросления девочки в молодую женщину, ученые наблюдали, как яйцеклетки становились здоровее, а ошибки хромосом постепенно исчезали. Так продолжается примерно до 30-ти лет, а потом постепенно начинают появляться другие виды хромосомных ошибок.
Исследователи пока не понимают до конца, почему фертильность у людей на протяжении жизни развивается по кривой: поднимается, достигает пика и падает. В сравнении с шимпанзе, нашими ближайшими сородичами, у их самок менопауза проходит по-другому, и уровень фертильности на протяжении жизни примерно на одном уровне — без скачков.
У Евы Хоффман есть соображение, что дело в двух появившихся у людей эволюционных механизмах. Первый — это механизм, который защищает молодых девушек с еще не сформированным телом от беременности, таким образом обеспечивая лучшие условия для вынашивание плода. Например, более широкие бедра уменьшают риск потери ребенка во время родов.
Второй механизм, возможно, сопутствует тому, чтобы более взрослые женщины принимали на себя роль помогающей наставницы, когда их собственные дети готовы к продолжению рода. Среди некоторых исследователей из этой области эта теория известна как «гипотеза бабушки» (grandmother hypothesis).
Ева Хоффман обращает внимание, что на эти новые открытия можно опираться для лучшего распространения информации о процессе беременности и возможных выкидышах. Также в долгосрочной перспективе их следует использовать в работе с лечением бесплодия.
«Потеря беременности до сих пор воспринимается как запретная тема, но новая полученная информация помогает нам лучше понимать ее причины и показать, что это часть естественного процесса. В то же время, глубокое понимание механизма работы наших биологических часов поможет нам лучше контролировать процесс разрушения яйцеклеток, как внутри них самих, так и во время их созревания в клиниках планирования семьи», — уверена Ева Хоффман.