Как сохранить молодость на десятилетия? Оказывается , человеческие яйцеклетки владеют этим искусством в совершенстве. Новое исследование раскрывает их секрет: чтобы выжить и сохранить высокое качество, они почти полностью отключают свой метаболизм. И это работает.
«Изучив более сотни свежедонорских образцов — это крупнейшее исследование такого рода на сегодняшний день — мы обнаружили удивительно простую стратегию, которая позволяет яйцеклеткам оставаться в идеальном состоянии на протяжении многих лет», — рассказывает д-р Элван Бёке, руководитель лаборатории Центра геномного регулирования (CRG) в Барселоне. Подобные проекты требуют особой точности в работе с данными и методами анализа.
Женщины рождаются с миллионами незрелых яйцеклеток, однако их количество со временем снижается. При этом каждая такая клетка может «ждать своего часа» десятки лет — вплоть до наступления беременности. Как же ей удаётся сохранять стабильность и избегать старения, которое затрагивает почти все другие строительные кирпичики организма?
Ответ любопытный. В обычных условиях за устранение изношенных белков отвечают протеасомы и лизосомы — молекулярные комплексы, работа которых напоминает системы утилизации. Они поддерживают порядок внутри клетки, но требуют затрат энергии. А это, в свою очередь, ведёт к образованию побочных соединений — например, активных форм кислорода (ROS), способных нанести вред ДНК.
Яйцеклетка действует иначе: она переходит в состояние предельного энергосбережения — с минимальным метаболизмом, почти полным отсутствием ROS и при этом достаточным уровнем жизнеспособности, чтобы продолжать своё существование. «Мы предполагаем, что, замедляя ключевые функции, яйцеклетка избегает окислительного стресса и сохраняет внутреннюю среду стабильной», — объясняют авторы.
Работа проводилась в клинике Dexeus Mujer в Барселоне. В исследование включили 21 донора в возрасте от 19 до 34 лет. Всего специалисты получили 70 зрелых яйцеклеток и 30 — на стадии созревания. При помощи флуоресцентных маркеров наблюдали поведение митохондрий, лизосом и протеасом в реальном времени.
Выяснилось, что интенсивность работы всех трёх систем у яйцеклеток была примерно в два раза ниже, чем у окружающих поддерживающих структур. Причём по мере созревания этот уровень продолжал снижаться. Самое неожиданное происходило за несколько часов до овуляции: яйцеклетка буквально «выталкивала» лизосомы наружу, в межклеточную жидкость. В то же время митохондрии и протеасомы перемещались к краям цитоплазмы.
Полученные результаты могут изменить подход к экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО). Сейчас для улучшения качества яйцеклеток часто применяют вещества, стимулирующие метаболизм. Однако новое исследование показывает: возможно, наоборот, сохранение естественно “спокойного” состояния является более разумной тактикой.
В будущем команда планирует изучить, как это поведение яйцеклеток меняется с возрастом и при различных нарушениях фертильности. Эти данные помогут точнее настраивать методы репродуктивной поддержки — от заморозки до подготовки к ЭКО. Наука движется быстро: сегодня уже искусственный интеллект создаёт новые белки и решает фундаментальные задачи , над которыми учёные бились десятилетиями.