Половые клетки становятся менее плодородными из-за хаотического деления

Современные женщины очень часто слышат предупреждения — если вы хотите иметь детей, то рожать их нужно в молодом возрасте. Действительно ли это так?

«Несмотря на нормальную овуляцию, качество яйцеклеток уменьшается с возрастом», — утверждает Грег Фитцаррис из университета Монреаля, Канада. «Лучшее доказательство этого — более высокая рождаемость при использовании донорского материала молодых пациенток».

Считается, что девочки появляются на свет со всеми своими яйцеклетками. В процессе роста и развития они подвергаются еще нескольким делениям, после чего становятся готовыми к оплодотворению. Предыдущие работы показали, что при старении яйцеклеток хромосомы хуже соединяются между собой. Это приводит к их преждевременному отделению и появлению клеток с аномальным хромосомным набором — состояние, называемое анеуплоидией.

«Открыв плохую сплоченность хромосом, ученые решили, что нашли единственную причину плохой фертильности», — говорит Фитцаррис. «Но есть определенные типы анеуплоидии, которые невозможно объяснить с помощью имеющихся данных».

Теперь команда Фитцарриса определила вторую причину, по которой млекопитающие самки с возрастом становятся менее плодородными. Сравнивая яйцеклетки молодых и старых мышей, они обнаружили, что во втором случае нарушается первая фаза деления.

Это было вызвано микротрубочками — структурами, направляющими движение содержимого клетки во время репликации. Обычно они загоняют хромосомы на противоположные концы делящейся клетки так, чтобы их можно было разделить пополам. В половине клеток, взятых от старых мышей, команда наблюдала, как микротрубочки направляют хромосомы в разных направлениях, вызывая их скопление в трех или четырех разных местах. Позднее эти клетки выглядели как нормальные, но имели неправильный хромосомный набор.

На следующем этапе ученые перенесли ядра молодых клеток в старые и продолжили наблюдение. Им удалось установить, что деление у молодых клеток со старыми ядрами проходило нормально, тогда как у старых — хаотично. Это свидетельствует о том, что причиной анеуплоидии является именно возраст яйцеклетки, а не ядра или генетический материал. Вероятно, это связано со старением митохондрий, ведь для правильного устройства микротрубочек нужна энергия.

«Понимание того, почему происходит неправильная сегрегация хромосом, может помочь нам проводить исследования, в которых мы бы заставили старые яйцеклетки вести себя как молодые, но это пока — в отдаленном будущем», — говорит Фитцаррис.