Продолжительность репродуктивного периода женщины определяется обьемом пула примордиальных фолликулов, который формируется в процессе внутриутробного развития плода.
Каждый примордиальный фолликул содержит яйцеклетку, задержанную в первой профазе мейоза, и окружен единственным слоем плоских предгранулезных клеток. После активации примордиальных фолликулов происходят морфологические изменения. Предгранулезные клетки постепенно меняют плоскую форму на кубовидную, превращаясь в гранулезные клетки, в то время как диаметр ооцитов начинает увеличиваться.
Сигнальный путь pi3k-pten-akt-foxo3-mtor, суммированный на рис. 1, считается ключевым путем, участвующим в активации первичных фолликулов, хотя вышестоящие регуляторы не совсем понятны.
Есть три возможных варианта развития событий для примордиальных фолликулов:
😴оставаться в состоянии покоя,
🏃♂️активироваться и вступать в фазу роста
☠️сразу погибнуть.
Число первичных фолликулов ограничено и они не могут обновляться, а спящие фолликулы не могут вернуться в свое спокойное состояние, как только они начинают расти. Следовательно, баланс между состоянием покоя, активацией и гибелью примордиальных фолликулов определяет репродуктивную продолжительность жизни. Репродуктивное долголетие является ключевым фактором, определяющим фертильность, и все чаще признается в качестве показателя состояния здоровья. Непосредственной причиной наступления менопаузы является вызванное возрастом истощение примордиальных фолликулов примерно до 1000 и меньше. Следовательно любое вмешательство, снижающее овариальный резерв, например, применение гонадотоксичных химиотерапевтических препаратов, приведет к преждевременной недостаточности яичников или ранней менопаузе, хотя сдвиг в динамике роста фолликулов и репарации ДНК может компенсировать низкий уровень гонадотоксичности или небольшие потери.
В настоящее время не существует проверенных фармакологических средств для защиты овариального резерва от повреждения, вызванного химиотерапией. Для разработки целенаправленных гонадопротекторных методов лечения необходимо более глубокое понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе вызванного химиотерапией разрушения примордиальных фолликулов. Многочисленные данные подтверждают, что гонадотоксичные химиотерапевтические препараты воздействуют на ДНК и повреждают ее. Такие препараты, как циклофосфамид (алкилирующий агент) и доксорубицин (ингибитор топоизомеразы), индуцируют двухцепочечные разрывы ДНК в ооцитах примордиального фолликула, вызывая апоптотическую гибель. Однако более поздние исследования показали, что преждевременная активация фолликулов, является, по-видимому, альтернативным механизмом повреждения примордиального резерва фолликулов, вызванного химиотерапией. Здесь мы критически оцениваем, является ли активация примордиальных фолликулов важным механизмом истощения овариального резерва, вызванного химиотерапией, у людей, используя критерии Брэдфорда Хилла.
✅Сила(выраженность эффекта)-небольшая величина корреляции не означает, что причинно-следственного эффекта нет, хотя чем величина больше, тем более вероятно наличие связи.
Предполагаслось, что фосфорилирование пути pi3k/akt/mtor после воздействия циклофосфамида является показателем активации примордиальных фолликулов у мышей. Но в большинстве этих исследований воздействие циклофосфана существенно не увеличивало фосфорилирование akt и mtor, ключевых белков в этом пути. Кроме того, не было обнаружено активации пути pi3k/pten/akt после однократной дозы химиотерапии в криоконсервированной ткани яичников человека.
✅Специфичность-причинно-следственная связь более вероятна, если в конкретном месте есть очень специфическая популяция, и отсутствуют другие вероятные объяснения того же состояния.
Вопрос о механизмах активации или истощения примордиальных фолликулов посредством сигнального пути PI3K/PTEN/AKT остается открытым. Исследования, подтверждающие теорию "выгорания" яичников, как правило, проводились с использованием экстрактов целых яичников, а не отдельных примордиальных фолликулов. Изменения в сигнальном пути PI3K/PTEN/AKT в экстрактах могут являться результатом реакции других клеточных компонентов яичников, таких как стромальные клетки, на химиотерапевтические агенты.
✅Согласованность — согласованность между эпидемиологическими и лабораторными данными увеличивает вероятность причинно-следственной связи.
Если гонадотоксическая химиотерапия активирует примордиальные фолликулы, исследования должны показывать увеличение числа первичных фолликулов и уменьшение пула примордиальных фолликулов. Многочисленные исследования с различными условиями подтверждают эту связь. Однако большинство таких исследований проводились на мышах, и только одно — на людях (Lande et al., 2017), где было обнаружено пропорциональное уменьшение примордиальных фолликулов и увеличение скорости их развития после воздействия циклофосфамида in vitro.
Сочетание первичных и вторичных фолликулов затрудняет оценку фолликулярной динамики. Использование пропорций первичных и примордиальных фолликулов даст более точное представление о начавшейся активации. Альтернативное объяснение — преимущественная элиминация примордиальных фолликулов из-за высокой экспрессии Tap63x, что делает их более восприимчивыми к апоптозу.
Общее количество фолликулов в яичниках, особенно на мышиных моделях, позволило бы более точно оценить динамику фолликулов. Отсутствие полных данных об яичниках у людей остается ограничивающим фактором исследований.
✅Биологический градиент (зависимость доза-реакция) — более сильное воздействие, как правило, должно приводить к большей выраженности эффекта.
Однократное введение циклофосфамида (75, 100, 150 мг/кг) не влияло на количество первичных фолликулов у 8-недельных мышей Balb/c и уровень антимюллерового гормона (АМГ).
Три еженедельные дозы циклофосфамида вызывали заметные изменения. В другом исследовании воздействие на кусочки коры яичников человека показало, что доза циклофосфамида не влияла на количество активированных фолликулов и уровень АМГ.
Обработка тканей коры яичников шести женщин (21-34 лет) веществом 4-HC в течение 24 часов показала, что низкие дозы (0,2 мкм) увеличивали уровень P-Akt в 3 раза, а высокие дозы (2 мкм) — только в 1,5 раза. Это указывает на то, что P-Akt способствует выживанию фолликулов, а не их активации.
✅Фактор времени — следствие должно наступить после причины (и если есть ожидаемая задержка между причиной и ожидаемым следствием, то следствие должно произойти после этой задержки).
Химиотерапия предшествует наблюдаемым эффектам, но морфологические и молекулярные изменения, которые возникают, не всегда являются прямым следствием химиотерапии. Набухание клеток — это раннее изменение, характерное для большинства типов острого повреждения клеток. Поэтому увеличение клеток в предгранулезной оболочке в ответ на гонадотоксическую химиотерапию может быть ошибочно принято за первичное изменение фолликула.
✅Правдоподобие — существование правдоподобного объяснения механизма причинно-следственной связи увеличивает вероятность её наличия (но Хилл отметил, что работоспособность этого критерия ограничена текущими знаниями в предметной области).
Неясно, как химиотерапия активирует путь PI3K/PTEN/AKT и истощает первичные фолликулы.
❓Вопросы: почему одни примордиальные фолликулы активируются, другие остаются пассивными? Какой период после химиотерапии является переходным? Когда фолликулы начинают погибать? Почему активированные фолликулы погибают, а не растут? Также интересен временной интервал между воздействием и активацией.
У мышей in vivo переход от первичной стадии к премордиальной занимает не менее семи дней, поэтому маловероятно значительное увеличение плотности первичных фолликулов через 24 часа после однократного введения циклофосфамида.
✅Согласованность — согласованность между эпидемиологическими и лабораторными данными увеличивает вероятность причинно-следственной связи.
Данные показывают, что гонадотоксичные препараты вызывают разрывы ДНК, что приводит к апоптозу примордиальных фолликулов и потере овариального резерва. Исследования на мышах с использованием метода TUNEL не обнаружили апоптоза после введения циклофосфамида. Однако в исследовании на ткани яичников человека TUNEL выявил апоптоз через 12 часов, который прекращался, когда морфологическая гибель фолликулов достигала максимума через 48 часов.
✅Эксперимент — иногда можно апеллировать к экспериментальным данным.
В большинстве исследований активации примордиальных фолликулов использовались грызуны. Эти результаты нужно осторожно экстраполировать на человека из-за межвидовых различий в репродуктивной физиологии. Исследование ксенотрансплантата яичников человека показало, что путь PI3K/PTEN/AKT подавляется в примордиальных фолликулах через 12 часов после воздействия циклофосфамида.
✅Аналогия: когда мы знаем, что определенное воздействие приводит к определенному результату, мы более склонны согласиться с тем, что аналогичное воздействие приведет к аналогичному результату.
Лучевая терапия — это известный метод лечения рака, который повреждает ДНК. Примордиальные фолликулы крайне чувствительны к радиации. Смертельная доза для 50% людей составляет менее 2 грей. Лучевая терапия истощает овариальный резерв из-за повреждения ДНК, вызванного радиацией и образованием активных форм кислорода. Ни один другой тип клеток не активируется и не растет в ответ на химиотерапию.
. 🟠Заключение🟠
Несмотря на значительный прогресс в области сохранения фертильности, в настоящее время не существует медикаментозного лечения, позволяющего защитить первичные фолликулы от повреждений, вызванных гонадотоксической химиотерапией. Теория "выгорания" кажется неправдоподобной как с научной, так и с эпидемиологической точек зрения. Поскольку имеются надежные и воспроизводимые доказательства того, что гонадотоксическая химиотерапия вызывает гибель примордиальных фолликулов, вызывая сбои ДНК и апоптотическую гибель яйцеклеток, будущие фармакологические методы лечения должны быть направлены на усиление репарации ДНК в примордиальных фолликулах. Кроме того, целенаправленные механизмы контроля в рамках atm-пути могут обеспечить дополнительное время для самовосстановления яйцеклеток, уменьшая гибель примордиальных фолликулов, вызванную повреждением ДНК.