يظهر بحث جديد أنه من خلال تثبيط الدورة الدموية الداخلية، يمكن للبويضات البشرية أن تظل قابلة للحياة لعقود من الزمن. درس العلماء أكثر من 100 بيضة تم التبرع بها حديثًا، ووجدوا أن إبطاء تحلل البروتين يساعد في تقليل المنتجات الثانوية الضارة التي يمكن أن تلحق الضرر بالحمض النووي. يخضع البيض أيضًا لعملية "التنظيف الربيعي" النهائية قبل الإباضة، وإزالة النفايات وإعادة ترتيب المكونات الرئيسية للحفاظ على الجودة.
تعد البويضات البشرية من بين الخلايا الأطول عمرا في الجسم، وغالبا ما تظل خاملة لعقود قبل أن يتم استدعاؤها. وأظهرت دراسة جديدة نشرت في المجلة الأوروبية للبيولوجيا الجزيئية أنه مع نضوج هذه الخلايا، فإنها تقلل بشكل فعال من نشاط آليات التخلص من النفايات الداخلية. يبدو أن هذا التباطؤ هو تكيف تطوري مصمم للحفاظ على مستويات التمثيل الغذائي منخفضة لفترات طويلة من الزمن وتقليل الضرر الخلوي.
قال الدكتور إلفان بوك، مؤلف الدراسة ورئيس المجموعة في مركز التنظيم الجينومي (CRG) في برشلونة: "من خلال النظر إلى أكثر من مائة بيضة تم التبرع بها حديثًا، وهي أكبر مجموعة بيانات من نوعها، اكتشفنا استراتيجية بسيطة بشكل مدهش تساعد الخلايا على الحفاظ على حالتها الأصلية لسنوات عديدة".
تولد النساء بمليون إلى مليونين من البويضات غير الناضجة، وبحلول سن اليأس، يتضاءل العدد تدريجيًا إلى بضع مئات. يجب أن تظل كل بيضة في حالة جيدة لمدة تصل إلى 50 عامًا قبل أن تتاح لها فرصة المشاركة في التكاثر. وتكشف هذه الدراسة كيف أن هذه الخلايا قادرة على الحفاظ على سلامتها لفترة طويلة.
داخل كل خلية، تعد إعادة تدوير البروتين مهمة "منزلية" حاسمة. تقوم الليزوزومات والبروتيزومات بهذه المهمة، حيث تقوم بتحطيم البروتينات القديمة أو التالفة. ومع ذلك، فإن هذه العملية تستهلك طاقة وتنتج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وهي جزيئات ضارة قادرة على إتلاف الحمض النووي وأغشية الخلايا. لم يقم الباحثون بقياس أنواع الأكسجين التفاعلية بشكل مباشر في هذه الدراسة، لكنهم يقترحون أنه من خلال إبطاء معدل انتشار البروتينات، يمكن للبيض أن يحد من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية مع السماح بالأنشطة الأساسية الكافية للحفاظ على الحياة.
تتوافق هذه النتيجة مع بحث سابق نشره الفريق في عام 2022، والذي وجد أن البويضات البشرية تتجاوز عمدًا التفاعل الأيضي الرئيسي لزيادة تقليل إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). تظهر الدراستان معًا أن البيض يستخدم مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات لتقليل نشاط التمثيل الغذائي وحماية نفسه من التلف لأطول فترة ممكنة.
تم إصلاح البويضات البشرية غير الناضجة ووضع علامات مناعية عليها باستخدام علامات عضية داخل الخلايا. وتظهر الميتوكوندريا باللون البرتقالي، والشبكة الإندوبلازمية باللون الخزامي، والهيكل الخلوي للأكتين باللون الأخضر. ويظهر الحمض النووي باللون الأزرق الفاتح. مصدر الصورة: غابرييل زافانيني / مركز تنظيم الجينات
تم هذا الاكتشاف بعد أن جمعت عيادة الخصوبة Dexeus Mujer في برشلونة أكثر من 100 بويضة من 21 متبرعة سليمة تتراوح أعمارهم بين 19 و34 عامًا، منها 70 جاهزة للتخصيب و30 بويضة غير ناضجة. واستخدموا مجسات الفلورسنت لتتبع نشاط الليزوزومات والبروتيزومات والميتوكوندريا في الخلايا الحية. وكانت قراءات الأنشطة الثلاثة جميعها أقل بنحو 50% عنها في الخلايا الداعمة المحيطة بالبويضة نفسها، وانخفضت القراءات أكثر مع نضوج الخلايا.
يُظهر التصوير المباشر أنه في الساعات الأخيرة قبل الإباضة، تقوم البويضة بإخراج الجسيمات الحالة إلى السائل المحيط بها. وفي الوقت نفسه، تهاجر الميتوكوندريا والبروتيزومات إلى الحافة الخارجية للخلية. وقال المؤلف الرئيسي الدكتور غابرييلي زافانيني: "هذا نوع من "التنظيف الربيعي" الذي لم نكن نعلم أن البويضات البشرية يمكنها القيام به".
وتعد هذه الدراسة هي الأكبر حتى الآن لحصد بويضات بشرية سليمة مباشرة من النساء. حتى الآن، اعتمدت معظم الدراسات المختبرية على البويضات الناضجة صناعيًا في أطباق بتري، ولكن غالبًا ما تتصرف البويضات الناضجة في المختبر بشكل غير طبيعي ويمكن أن تؤدي إلى نتائج سيئة في التلقيح الصناعي.
قد يؤدي البحث إلى استراتيجيات جديدة لتحسين معدل نجاح الملايين من إجراءات التخصيب في المختبر (IVF) التي يتم إجراؤها حول العالم كل عام. يقول الدكتور بوك: "غالبًا ما يُنصح المرضى الذين يعانون من العقم بتناول المكملات الغذائية لتحسين استقلاب البويضات، ولكن لا يوجد حاليًا أي دليل على أن هذه المكملات لها أي فائدة على نتائج الحمل".
وأضافت: "من خلال النظر إلى البيض المتبرع به حديثا، وجدنا دليلا على أن النهج المعاكس، وهو الحفاظ على عملية التمثيل الغذائي الطبيعي الهادئ للبيض، قد يكون وسيلة أفضل للحفاظ على جودة البيض".
ويخطط الفريق الآن لفحص البويضات المأخوذة من متبرعات أكبر سنًا ودورات التلقيح الصناعي الفاشلة لمعرفة ما إذا كانت القيود المفروضة على نشاط وحدة التخلص من النفايات الخلوية مقسمة حسب العمر أو المرض.
تم تجميعها من / scitechdaily