Nachrichten | Wie können menschliche Eizellen jahrzehntelang lebensfähig bleiben? Studie identifiziert einen Schlüsselmechanismus
Eine Studie liefert eine neue biologische Erklärung dafür, wie menschliche Eizellen jahrzehntelang lebensfähig bleiben. Im Gegensatz zu den meisten Zellen verarbeiten Eizellen Stoffwechselabfälle sehr langsam, wodurch möglicherweise die Ansammlung von Schäden verringert und ihre außergewöhnlich lange Lebensdauer ermöglicht wird.
Alle menschlichen Eizellen werden bis zur Geburt gebildet und müssen möglicherweise etwa 50 Jahre überdauern. Abgesehen von einigen Zellen des Nervensystems und des visuellen Systems werden die meisten Zellen durch den fortlaufenden Stoffwechsel allmählich geschädigt und ersetzt. Die Erneuerung von Proteinen selbst erzeugt schädliche Nebenprodukte.
„Zellen nutzen Energie, um Proteine zu recyceln und abzubauen, wobei reaktive Sauerstoffspezies (ROS) entstehen, die sie unbemerkt schädigen“, erklärte Elvan Böke vom spanischen Centre for Genomic Regulation (CRG). „Diese Grundschädigung ist kontinuierlich, und mehr ROS bedeuten mehr Schäden.“
Um herauszufinden, wie gesunde Eizellen dies vermeiden, untersuchte Bökes Team gespendete menschliche Eizellen und verwendete Fluoreszenzfarbstoffe, um Lysosomen zu markieren – die „Recyclinganlagen“ der Zelle, die ausgediente Proteine abbauen.
Die lysosomale Aktivität war deutlich geringer als in anderen menschlichen Zellen und in Eizellen kleiner Säugetiere wie Mäusen. Gabriele Zaffagnini von der Universität zu Köln sagte, dieser Zustand mit geringer Aktivität könne Eizellen schützen, indem er den Energieverbrauch, die ROS-Produktion und den langfristigen Verschleiß verringert.
Die langsamere Abfallverarbeitung könnte nur ein Teil der Strategie sein. Böke vermutete, dass menschliche Eizellen möglicherweise alle zellulären Prozesse bremsen, wodurch zufällige Schäden an DNA und Organellen reduziert und die langfristige Stabilität erhalten werden.
Emre Seli von der Yale School of Medicine sagte, dass Eizellen, die den Proteinabbau und den Stoffwechsel nicht ausreichend verlangsamen, allmählich ihre Funktion verlieren könnten. Dies biete einen Ansatz zum Verständnis der Veränderungen nach einem bestimmten Alter.
Aus klinischer Sicht könnte der Mechanismus eng mit der Kinderwunschbehandlung zusammenhängen. Böke sagte, eine fehlregulierte Proteindegradation würde die Fruchtbarkeit zu „100 Prozent beeinträchtigen“. Das Team wird gesunde Eizellen mit Eizellen von Menschen vergleichen, bei denen Unfruchtbarkeit vorliegt. Hohe ROS-Spiegel in Eizellen werden bereits mit schlechten IVF-Ergebnissen in Verbindung gebracht.
Die Forschung ist mit Schwierigkeiten bei der Probenbeschaffung, regulatorischen Einschränkungen und begrenzter Finanzierung konfrontiert. Seli beschrieb dies als mehrere Hindernisebenen.
Zaffagnini sagte dennoch, dass die Überwindung dieser Hindernisse wirklich unerwartete Eigenschaften der menschlichen Eizellbiologie offenlegen könnte und dass es sich sehr lohne, die Forschung fortzusetzen.
Nachrichten | Wie können menschliche Eizellen jahrzehntelang lebensfähig bleiben? Studie identifiziert einen Schlüsselmechanismus
Nachrichten | Wie können menschliche Eizellen jahrzehntelang lebensfähig bleiben? Studie identifiziert einen Schlüsselmechanismus
Eine Studie liefert eine neue biologische Erklärung dafür, wie menschliche Eizellen jahrzehntelang lebensfähig bleiben. Im Gegensatz zu den meisten Zellen verarbeiten Eizellen Stoffwechselabfälle sehr langsam, wodurch möglicherweise die Ansammlung von Schäden verringert und ihre außergewöhnlich lange Lebensdauer ermöglicht wird.
Alle menschlichen Eizellen werden bis zur Geburt gebildet und müssen möglicherweise etwa 50 Jahre überdauern. Abgesehen von einigen Zellen des Nervensystems und des visuellen Systems werden die meisten Zellen durch den fortlaufenden Stoffwechsel allmählich geschädigt und ersetzt. Die Erneuerung von Proteinen selbst erzeugt schädliche Nebenprodukte.
„Zellen nutzen Energie, um Proteine zu recyceln und abzubauen, wobei reaktive Sauerstoffspezies (ROS) entstehen, die sie unbemerkt schädigen“, erklärte Elvan Böke vom spanischen Centre for Genomic Regulation (CRG). „Diese Grundschädigung ist kontinuierlich, und mehr ROS bedeuten mehr Schäden.“
Um herauszufinden, wie gesunde Eizellen dies vermeiden, untersuchte Bökes Team gespendete menschliche Eizellen und verwendete Fluoreszenzfarbstoffe, um Lysosomen zu markieren – die „Recyclinganlagen“ der Zelle, die ausgediente Proteine abbauen.
Die lysosomale Aktivität war deutlich geringer als in anderen menschlichen Zellen und in Eizellen kleiner Säugetiere wie Mäusen. Gabriele Zaffagnini von der Universität zu Köln sagte, dieser Zustand mit geringer Aktivität könne Eizellen schützen, indem er den Energieverbrauch, die ROS-Produktion und den langfristigen Verschleiß verringert.
Die langsamere Abfallverarbeitung könnte nur ein Teil der Strategie sein. Böke vermutete, dass menschliche Eizellen möglicherweise alle zellulären Prozesse bremsen, wodurch zufällige Schäden an DNA und Organellen reduziert und die langfristige Stabilität erhalten werden.
Emre Seli von der Yale School of Medicine sagte, dass Eizellen, die den Proteinabbau und den Stoffwechsel nicht ausreichend verlangsamen, allmählich ihre Funktion verlieren könnten. Dies biete einen Ansatz zum Verständnis der Veränderungen nach einem bestimmten Alter.
Aus klinischer Sicht könnte der Mechanismus eng mit der Kinderwunschbehandlung zusammenhängen. Böke sagte, eine fehlregulierte Proteindegradation würde die Fruchtbarkeit zu „100 Prozent beeinträchtigen“. Das Team wird gesunde Eizellen mit Eizellen von Menschen vergleichen, bei denen Unfruchtbarkeit vorliegt. Hohe ROS-Spiegel in Eizellen werden bereits mit schlechten IVF-Ergebnissen in Verbindung gebracht.
Die Forschung ist mit Schwierigkeiten bei der Probenbeschaffung, regulatorischen Einschränkungen und begrenzter Finanzierung konfrontiert. Seli beschrieb dies als mehrere Hindernisebenen.
Zaffagnini sagte dennoch, dass die Überwindung dieser Hindernisse wirklich unerwartete Eigenschaften der menschlichen Eizellbiologie offenlegen könnte und dass es sich sehr lohne, die Forschung fortzusetzen.
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