Kaisa Selesniemi

un Centrul Vincent pentru Biologia Reproductivă, Departamentul Vincent de Obstetrică și Ginecologie, Spitalul General Massachusetts/Harvard Medical School, Boston, MA 02114; și

ovocitelor

Ho-Joon Lee

un Centrul Vincent pentru Biologia Reproductivă, Departamentul Vincent de Obstetrică și Ginecologie, Spitalul General Massachusetts/Școala Medicală Harvard, Boston, MA 02114; și

Ailene Muhlhauser

b Centrul de Biologie a Reproducerii și Școala de Bioștiințe Moleculare, Universitatea de Stat din Washington, Pullman, WA 99164

Jonathan L. Tilly

un Centrul Vincent pentru Biologia Reproductivă, Departamentul Vincent de Obstetrică și Ginecologie, Spitalul General Massachusetts/Școala Medicală Harvard, Boston, MA 02114; și

Contribuțiile autorului: K.S. și J.L.T. cercetare proiectată; K.S., H.-J.L. și A.M. cercetări efectuate; K.S., H.-J.L., A.M. și J.L.T. date analizate; și K.S. și J.L.T. a scris ziarul.

Date asociate

Abstract

Creșterea anomaliilor fusului meiotic și a aneuploidiei la ovocitele femeilor de vârstă maternă avansată duc la rate crescute de infertilitate, avort spontan și concepții trisomice. În ciuda semnificației problemei, strategiile de susținere a calității ovocitelor cu vârsta au rămas evazive. Aici raportăm că șoarecii femeli adulți menținuți sub 40% restricție calorică (CR) nu au prezentat creșteri legate de îmbătrânire a aneuploidiei ovocitelor, nealiniere cromozomială pe placa metafazică, anomalii ale fusului meiotic sau disfuncție mitocondrială (agregare, producție afectată de ATP), toate dintre care au apărut în ovocite de controale ad libitum adaptate vârstei. Efectele CR asupra calității ovocitelor la femeile îmbătrânite au fost reproduse prin ștergerea regulatorului metabolic, receptorul activat de proliferatorul peroxizomului γ coactivator-1α (PGC-1α). Astfel, CR în timpul maturității sau pierderea funcției PGC-1α menține stabilitatea cromozomială a liniei germinale feminine și segregarea corectă a acesteia în timpul meiozei, astfel încât ovocitele ovulate ale șoarecilor femele în vârstă menținute anterior pe CR sau care nu au PGC-1α sunt comparabile cu cele ale femelelor tinere în timpul primei viata reproductiva.

Anomaliile cromozomiale și ale fusului devin mult mai răspândite la ovocite odată cu vârsta și sunt considerați principalii factori responsabili de incidența crescută a infertilității, pierderii fetale (avort spontan) și concepțiile care au ca rezultat defecte congenitale - în special trisomia 21 sau sindromul Down - la femeile cu vârsta peste 35 de ani (1 –4). Această din urmă problemă este agravată de tendințele moderne de fertilitate în care primele rate ale natalității pentru femeile cu vârsta cuprinsă între 35 și 44 de ani în Statele Unite au crescut de peste opt ori în ultimele patru decenii (5, 6). Deși apariția și consecințele aneuploidiei legate de îmbătrânire la ovocitele oamenilor și la modelele animale au fost studiate pe larg (1-4, 7-9), abordările pentru menținerea fidelității segregării cromozomilor în timpul diviziunii celulare meiotice cu vârsta au rămas evazive. Gestionarea problemelor de fertilitate asociate cu înaintarea în vârstă maternă rămâne astfel o provocare, chiar și cu ajutorul tehnologiilor moderne de reproducere asistată (ART).

Singura strategie identificată până acum care poate îmbunătăți calitatea ovocitelor la femeile în vârstă a fost dezvoltată folosind șoareci ca model și implică administrarea cronică a dozelor farmacologice de antioxidanți în perioada juvenilă și pe parcursul vieții reproductive a adulților (10). Cu toate acestea, această abordare are efecte negative semnificative pe termen lung asupra funcției ovariene și uterine, ducând la moarte fetală mai mare și la resorbții și la scăderea frecvenței și dimensiunii așternutului la animalele tratate (11). În timp ce traducerea clinică a terapiei antioxidante cronice pentru menținerea calității ovocitelor este, prin urmare, impracticabilă, aceste studii corelează teoria radicalilor liberi a îmbătrânirii (12) cu calitatea redusă a ovocitelor la femeile în vârstă de reproducere avansată (13). În sprijinul suplimentar al acestui fapt, stresul oxidativ indus în ovocitele izolate de șoarece reduce nivelul ATP și mărește anomaliile fusului meiotic care duc la nealiniere cromozomială (14). În plus, în timp ce maturarea meiotică a ovocitelor umane poate continua într-o serie de niveluri de ATP, ovocitele cu ATP mai mare prezintă un potențial mai mare pentru embriogeneza, implantarea și dezvoltarea cu succes (15).

Rezultate