Nachrichten | Neue Karte molekularer Wechselwirkungen zeigt, wie der Eisprung abläuft
Ein interdisziplinäres Team der Cornell University hat kürzlich eine fortschrittliche RNA-Markierungstechnologie eingesetzt, um die Genexpression während der Follikelreifung und des Eisprungs bei Mäusen zu kartieren. Die Studie zeigte zahlreiche bislang unbekannte zelluläre und molekulare Wechselwirkungen, die für die weibliche Fruchtbarkeit entscheidend sind. Die Erkenntnisse könnten einen neuen Ansatz für die Behandlung von Unfruchtbarkeit eröffnen.
Die Studie wurde am 22. Januar 2024 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Sie wurde gemeinsam von Iwijn De Vlaminck, außerordentlicher Professor für biomedizinische Verfahrenstechnik an der Cornell University, und Yi Ren, Assistenzprofessorin für Tierwissenschaften am College of Agriculture and Life Sciences, geleitet. Hauptautor war Madhav Mantri, ein Doktorand der Cornell University, der inzwischen als Postdoktorand an der Stanford University forscht.
De Vlaminck hatte zuvor mithilfe hochauflösender räumlich-zeitlicher Transkriptomik das gesamte RNA-Spektrum in Mausgewebe untersucht und dabei die Rolle der RNA bei der Regeneration der Skelettmuskulatur und bei viraler Myokarditis aufgezeigt. Bei dieser transkriptomischen Technik wird RNA in DNA-Kopien umgewandelt; Barcodes erfassen ihre räumliche Lage, und die Daten werden in Bilder übertragen.
In 2022 stellte De Vlaminck seine Forschung zur Myokarditis bei einem immunologischen Seminar vor und weckte damit Rens Interesse. Sie fragte sich, ob sich die Methode auf ihr Fachgebiet übertragen ließe, um die zellulären und molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, die den Eisprung steuern.
Der Eisprung erfordert eine präzise Koordination zwischen den weiblichen Keimzellen, den Eizellen, und dem Aufbrechen der Follikel, die den Entwicklungsraum für das Wachstum und die Reifung der Eizelle bilden. Bei Mäusen kommt es alle vier bis fünf Tage zu einem Follikelaufbruch, bei Frauen etwa alle vier Wochen. Sobald eine Eizelle den Eierstock verlässt, verliert sie schnell ihre Befruchtungsfähigkeit, weshalb der Zeitpunkt ihrer Freisetzung entscheidend ist.
Indem das Team verschiedene Zelltypen in den Eierstöcken von Mäusen mit hoher räumlich-zeitlicher Auflösung verfolgte, entdeckte es einen zusätzlichen Selektionsprozess, den Follikel in der Stunde vor dem Eisprung durchlaufen. Dieser Prozess war zuvor nicht erkannt worden; wird er gestört, kann dies die Eisprungrate verringern und die Fruchtbarkeit beeinträchtigen.
Neben der Aufdeckung des Follikelselektionsprozesses identifizierte die Studie Differenzierungswege, die von Eierstockzellen in den frühen und späten Phasen des Eisprungs durchlaufen werden. Diese Erkenntnisse liefern grundlegende Einblicke in die Strukturbiologie und weisen auf neue Behandlungsmöglichkeiten bei Unfruchtbarkeit hin.
De Vlaminck und Ren wollen als Nächstes Fruchtbarkeits- und Eisprungprobleme im Zusammenhang mit Adipositas und dem reproduktiven Altern untersuchen. Ihre Forschung könnte den mehr als 10% Patientinnen und Patienten Hoffnung geben, deren Unfruchtbarkeit durch einen ausbleibenden Eisprung verursacht wird, insbesondere vor dem Hintergrund von Adipositas und des steigenden Alters bei der Mutterschaft.
Die Studie wurde vom Cornell Center for Vertebrate Genomics und dem Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development finanziert.
Nachrichten | Neue Karte molekularer Wechselwirkungen zeigt, wie der Eisprung in den Eierstöcken funktioniert
Nachrichten | Neue Karte molekularer Wechselwirkungen zeigt, wie der Eisprung abläuft
Ein interdisziplinäres Team der Cornell University hat kürzlich eine fortschrittliche RNA-Markierungstechnologie eingesetzt, um die Genexpression während der Follikelreifung und des Eisprungs bei Mäusen zu kartieren. Die Studie zeigte zahlreiche bislang unbekannte zelluläre und molekulare Wechselwirkungen, die für die weibliche Fruchtbarkeit entscheidend sind. Die Erkenntnisse könnten einen neuen Ansatz für die Behandlung von Unfruchtbarkeit eröffnen.
Die Studie wurde am 22. Januar 2024 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Sie wurde gemeinsam von Iwijn De Vlaminck, außerordentlicher Professor für biomedizinische Verfahrenstechnik an der Cornell University, und Yi Ren, Assistenzprofessorin für Tierwissenschaften am College of Agriculture and Life Sciences, geleitet. Hauptautor war Madhav Mantri, ein Doktorand der Cornell University, der inzwischen als Postdoktorand an der Stanford University forscht.
De Vlaminck hatte zuvor mithilfe hochauflösender räumlich-zeitlicher Transkriptomik das gesamte RNA-Spektrum in Mausgewebe untersucht und dabei die Rolle der RNA bei der Regeneration der Skelettmuskulatur und bei viraler Myokarditis aufgezeigt. Bei dieser transkriptomischen Technik wird RNA in DNA-Kopien umgewandelt; Barcodes erfassen ihre räumliche Lage, und die Daten werden in Bilder übertragen.
In 2022 stellte De Vlaminck seine Forschung zur Myokarditis bei einem immunologischen Seminar vor und weckte damit Rens Interesse. Sie fragte sich, ob sich die Methode auf ihr Fachgebiet übertragen ließe, um die zellulären und molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, die den Eisprung steuern.
Der Eisprung erfordert eine präzise Koordination zwischen den weiblichen Keimzellen, den Eizellen, und dem Aufbrechen der Follikel, die den Entwicklungsraum für das Wachstum und die Reifung der Eizelle bilden. Bei Mäusen kommt es alle vier bis fünf Tage zu einem Follikelaufbruch, bei Frauen etwa alle vier Wochen. Sobald eine Eizelle den Eierstock verlässt, verliert sie schnell ihre Befruchtungsfähigkeit, weshalb der Zeitpunkt ihrer Freisetzung entscheidend ist.
Indem das Team verschiedene Zelltypen in den Eierstöcken von Mäusen mit hoher räumlich-zeitlicher Auflösung verfolgte, entdeckte es einen zusätzlichen Selektionsprozess, den Follikel in der Stunde vor dem Eisprung durchlaufen. Dieser Prozess war zuvor nicht erkannt worden; wird er gestört, kann dies die Eisprungrate verringern und die Fruchtbarkeit beeinträchtigen.
Neben der Aufdeckung des Follikelselektionsprozesses identifizierte die Studie Differenzierungswege, die von Eierstockzellen in den frühen und späten Phasen des Eisprungs durchlaufen werden. Diese Erkenntnisse liefern grundlegende Einblicke in die Strukturbiologie und weisen auf neue Behandlungsmöglichkeiten bei Unfruchtbarkeit hin.
De Vlaminck und Ren wollen als Nächstes Fruchtbarkeits- und Eisprungprobleme im Zusammenhang mit Adipositas und dem reproduktiven Altern untersuchen. Ihre Forschung könnte den mehr als 10% Patientinnen und Patienten Hoffnung geben, deren Unfruchtbarkeit durch einen ausbleibenden Eisprung verursacht wird, insbesondere vor dem Hintergrund von Adipositas und des steigenden Alters bei der Mutterschaft.
Die Studie wurde vom Cornell Center for Vertebrate Genomics und dem Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development finanziert.
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