Stárnutí vaječníků: nové poznatky o molekulárních a genetických příčinách
Vědci publikovali v odborném časopise Nature Aging výsledky studie, která se zaměřila na molekulární, genetické a buněčné mechanismy stárnutí lidských vaječníků. Použili moderní metody zvané multi-omiky, které umožňují podrobnou analýzu genetické výbavy a buněčných procesů.
Předčasný úbytek funkce vaječníků
Funkce vaječníků začíná klesat dříve než u jiných orgánů. Ženy již kolem třicátého pátého roku věku mohou čelit problémům s plodností nebo vyšším rizikem genetických poruch u potomků. Tento úbytek však neovlivňuje jen reprodukční schopnosti – snižuje celkovou funkčnost organismu a může zkracovat délku života.
Analýza buněk vaječníků
Vědci zkoumali vaječníky čtyř mladých žen (23–29 let) a čtyř starších žen (49–54 let). Pomocí dvou typů sekvenování zmapovali genovou aktivitu a přístupnost chromatinu. Identifikovali osm hlavních typů somatických buněk vaječníků a zjistili, že jejich zastoupení se s věkem výrazně mění.
U starších žen byl zaznamenán pokles buněk tvořících folikuly (granulózní a thekální buňky), jakož i buněk krevních cév a lymfatických cév. Naproti tomu počet epiteliálních buněk se zvýšil, což vědci přičítají opakovanému procesu praskání a opravy tkáně během ovulace. Analýza genové aktivity ukázala, že stárnutí vaječníků probíhá odlišně než u jiných tkání.
Klíčová role mTOR
Mezi geny spojenými se stárnutím byla zvláštní pozornost věnována signální dráze mTOR. Tento mechanismus, který ovlivňuje buněčný růst a metabolismus, má zásadní význam při stárnutí vaječníků. Dřívější výzkumy ukázaly, že jeho modulace může zpomalit stárnutí vaječníků u myší, a tato dráha má rovněž větší dopad na prodloužení života u samic.
Molekulární změny spojené se stárnutím
Stárnutí přináší řadu změn na molekulární úrovni, včetně zvýšení markerů buněčného senescence (buněčné stárnutí) a aktivace tzv. SASP genů, které ovlivňují zánětlivé reakce. Kromě toho vědci zaznamenali sníženou komunikaci mezi buňkami, s výjimkou epiteliálních buněk, které projevují vyšší interakci s okolními buňkami.
V mladších vaječnících byly aktivnější dráhy podporující růst a vývoj folikulů. Ve stárnoucích buňkách naopak převládaly dráhy spojené se záněty a přilnavostí buněk.
Ztráta identity buněk
Dalším klíčovým zjištěním byla ztráta identity buněk, což je běžný proces spojený se stárnutím. Aktivita transkripčních faktorů, které definují identitu jednotlivých typů buněk, se ve většině buněk stárnoucích vaječníků snížila. Výjimku tvořily epiteliální buňky, kde byla jejich aktivita naopak vyšší.
Analýza 100 nejvíce specifických genů pro jednotlivé buněčné typy ukázala, že ve stárnoucích granulózních a imunitních buňkách byla jejich exprese nízká, což opět svědčí o ztrátě buněčné identity.
Regulační sítě a geny spojené s menopauzou
Vědci vytvořili model regulačních sítí, které ovlivňují stárnutí jednotlivých typů buněk vaječníků. Identifikovali přitom protein CEBPD, který má klíčovou roli při regulaci procesů stárnutí, jako je mTOR signalizace a buněčné senescence.
Další část výzkumu se zaměřila na genetické varianty spojené s věkem přirozené menopauzy (ANM). Byly zkoumány regulační elementy v ne-kódujících oblastech genomu, které ovlivňují stárnutí vaječníků. Jedna z těchto variant, spojená s genem HELB, byla spojena se zpožděním nástupu menopauzy. HELB hraje roli při opravě DNA, což může mít vliv na udržení genomové stability.
Závěr a budoucí výzkum
Tato studie poskytla cenné nástroje pro další zkoumání stárnutí vaječníků. Identifikovala klíčové mechanismy, jako je role mTOR dráhy, a nabízí potenciální cíle pro vývoj terapií zaměřených na zpomalení tohoto procesu. K dosažení většího pokroku je však třeba rozšířit vzorky zahrnující ženy různých věkových kategorií a reprodukčních stádií.
Zdroje:
[1] Jin, C. a kol. (2024). Molecular and genetic insights into human ovarian aging. Nature Aging.
[2] Nagaoka, S. I. a kol. (2012). Human aneuploidy. Nature Reviews Genetics.
[3] Muka, T. a kol. (2016). Age at menopause and cardiovascular outcomes. JAMA Cardiology.
[4] Cargill, S. L. a kol. (2003). Age of ovary determines life expectancy. Aging Cell.
[5] Heng, D. a kol. (2021). Mtor inhibition extends ovarian functions. Aging Cell.
[6] Harrison, D. E. a kol. (2009). Rapamycin and lifespan. Nature.