ข่าว | โครโมโซมเห็นแก่ตัวอาจเป็นปัจจัยผลักดันการสูญเสียการตั้งครรภ์ระยะแรก

ข่าว | โครโมโซมเห็นแก่ตัวอาจเป็นปัจจัยผลักดันการสูญเสียการตั้งครรภ์ระยะแรก

เหตุใดตัวอ่อนมนุษย์จึงเปราะบางมาก เหตุใดตัวอ่อนจำนวนมากจึงเสียชีวิตภายในไม่กี่วันแรกทั้งที่ปฏิสนธิสำเร็จ และมักเกิดขึ้นก่อนจะทราบว่าตั้งครรภ์ งานวิจัยจาก Milner Centre for Evolution แห่ง University of Bath ในสหราชอาณาจักรเสนอคำอธิบายใหม่ว่า ความขัดแย้งแบบเห็นแก่ตัวระหว่างโครโมโซมอาจเป็นสาเหตุ

การศึกษานี้นำโดยศาสตราจารย์ Laurence Hurst ผู้อำนวยการศูนย์และนักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ และตีพิมพ์ใน PLOS Biology เขาระบุว่าไข่มนุษย์ที่ปฏิสนธิแล้วประมาณครึ่งหนึ่งเสียชีวิตตั้งแต่ระยะแรกมาก โดยมักเกิดขึ้นก่อนจะทราบว่าตั้งครรภ์ แม้ตรวจพบการตั้งครรภ์แล้ว ตัวอ่อนจำนวนมากก็ยังสูญเสียจากการแท้งภายในไม่กี่สัปดาห์

จำนวนโครโมโซมผิดปกติคือสาเหตุสำคัญที่ซ่อนอยู่

ศาสตราจารย์ Hurst ระบุว่า จำนวนโครโมโซมผิดปกติเป็นสาเหตุโดยตรงของการเสียชีวิตของตัวอ่อนระยะแรกส่วนใหญ่ เซลล์มนุษย์ปกติมีโครโมโซม 46 แท่ง โดย 23 แท่งมาจากไข่ของมารดา และ 23 แท่งมาจากอสุจิของบิดา ตัวอ่อนจำนวนมากไม่มีจำนวนมาตรฐานนี้ โดยอาจมีเพียง 45 แท่ง หรือมากถึง 47 แท่ง ทำให้สูญเสียการตั้งครรภ์

แม้ในความผิดปกติของโครโมโซมที่ตรวจพบได้ เช่น กลุ่มอาการดาวน์ซึ่งมีโครโมโซมคู่ที่ 21 จำนวนสามสำเนา ตัวอ่อนที่ได้รับผลกระทบประมาณ 80% ก็ไม่สามารถอยู่รอดจนคลอดครบกำหนด

เมื่อความผิดปกติของโครโมโซมร้ายแรงเช่นนี้ เหตุใดจึงเกิดขึ้นบ่อยมาก

โครโมโซมเห็นแก่ตัว: ปัจจัยซ่อนเร้นที่ผลักดันการสูญเสียตัวอ่อน

ศาสตราจารย์ Hurst กล่าวว่า กุญแจสำคัญอยู่ที่การสร้างเซลล์ไข่ เขาพบว่าความผิดพลาดของจำนวนโครโมโซมส่วนใหญ่เกิดในระยะแรกของการสร้างเซลล์ไข่ของมารดา ไม่ใช่ระหว่างการสร้างอสุจิ งานวิจัยชี้ว่าเซลล์ไข่มากกว่า 70% มีจำนวนโครโมโซมผิดปกติตั้งแต่ระหว่างการสร้าง

ระยะแรกนี้ยังเป็นช่วงที่โครโมโซมเห็นแก่ตัวอาจเข้ามาแทรกแซง กลไกที่เรียกว่า centromeric drive เปิดทางให้โครโมโซมเห็นแก่ตัวบางชนิดรบกวนโครโมโซมคู่แข่งและบังคับให้ตนเข้าไปอยู่ในเซลล์ไข่มากขึ้น จึงเพิ่มโอกาสถ่ายทอด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ โครโมโซมเหล่านี้กำจัดโครโมโซมที่ควรจับคู่กันเพื่อเพิ่มสัดส่วนของตนในรุ่นถัดไป

ความขัดแย้งระหว่างโครโมโซมนี้ได้รับการศึกษาในสัตว์ เช่น หนู และก่อนหน้านี้เคยมีข้อสงสัยว่ามนุษย์มีกลไกคล้ายกัน งานวิจัยของ Hurst เป็นครั้งแรกที่เชื่อมโยงกลไกนี้อย่างใกล้ชิดกับอัตราการเสียชีวิตของตัวอ่อนระยะแรก

เขายังระบุว่า แม้โครโมโซมเห็นแก่ตัวเหล่านี้จะขับดันไม่สำเร็จและทำให้จำนวนโครโมโซมผิดปกติ ไม่ว่าจะเกินมาหนึ่งแท่งหรือขาดไปหนึ่งแท่ง ก็ยังอาจได้เปรียบทางวิวัฒนาการ

สละหนึ่งเพื่อประโยชน์ของตัวอื่น: กลยุทธ์วิวัฒนาการอันโหดร้าย

ในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ตัวอ่อนเจริญภายในร่างกายมารดาและต้องได้รับสารอาหารอย่างต่อเนื่อง หากตัวอ่อนเสียชีวิตตั้งแต่ระยะแรกมาก มารดาจะเข้าสู่วงจรสืบพันธุ์รอบใหม่ได้เร็วขึ้นโดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรเพิ่มเติม กลไกนี้อาจเป็นประโยชน์ต่อลูกตัวอื่นที่รอดชีวิต

Hurst อธิบายว่า "หากโครโมโซมเห็นแก่ตัว ‘รู้’ ว่ากำลังจะถูกกำจัด ก็อาจใช้วิธีที่ผิดปกติเพื่อรบกวนการแบ่งเซลล์และรักษาตัวเองไว้ แต่การทำเช่นนี้อาจขัดขวางการเจริญของตัวอ่อนและทำให้เสียชีวิตในที่สุด"

ที่น่าประหลาดใจกว่านั้นคือ กลไกนี้ไม่ได้พบอย่างแพร่หลายในสัตว์ทุกชนิด Hurst ระบุว่า นักวิจัยไม่พบความผิดพลาดของโครโมโซมที่มาจากมารดาเลยในการศึกษาตัวอ่อนปลามากกว่า 2,000 ตัว ปัญหานี้ยังพบไม่บ่อยในนก โดยความผิดปกติของโครโมโซมเกิดขึ้นในอัตราเพียง 1/25 ของอัตราที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เรื่องนี้อาจเกี่ยวข้องกับช่วงเวลาที่เกิดการแข่งขันแย่งทรัพยากร ตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแข่งขันกันภายในมดลูก ขณะที่นกและปลาแข่งขันกันหลังฟักออกมา

ผลจากกลยุทธ์การสืบพันธุ์

ศาสตราจารย์ Hurst สรุปว่า อัตราการเสียชีวิตของตัวอ่อนที่สูงเป็นผลพลอยได้จากการแข่งขันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม "ต้นทุนของกลไกนี้คือทำให้เราเปราะบางเป็นพิเศษต่อผลกระทบของการกลายพันธุ์ของโครโมโซม"

ข้อมูลเบื้องต้นแสดงว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่โดยทั่วไปตั้งครรภ์ครั้งละหนึ่งตัว เช่น มนุษย์และโค มีอัตราการเสียชีวิตของตัวอ่อนสูงเป็นพิเศษ ขณะที่สัตว์ที่ออกลูกครั้งละหลายตัว เช่น หนูและสุกร มีอัตราการเสียชีวิตต่ำกว่าเล็กน้อย ข้อมูลนี้ยังสนับสนุนผลจากการจัดสรรทรัพยากรใหม่ ซึ่งตัวอ่อนที่เสียชีวิตทำให้ลูกตัวอื่นในครอกมีสารอาหารและพื้นที่มากขึ้น

Hurst ยังระบุว่า ระดับโปรตีนที่เรียกว่า Bub1 ต่ำอาจทำให้โครโมโซมขาดหรือเกินโดยตรง เขาเสริมว่า "ระดับ Bub1 ลดลงเมื่อมารดามีอายุมากขึ้น และโอกาสที่ตัวอ่อนจะมีความผิดปกติของโครโมโซมก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย การเพิ่มโปรตีนนี้อาจช่วยฟื้นฟูภาวะเจริญพันธุ์ในผู้หญิงที่มีอายุมาก"

เขาหวังว่างานวิจัยนี้จะนำไปสู่แนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาภาวะมีบุตรยากและการแท้งซ้ำ

แหล่งที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต