חוקרי מקס פלאנק גילו שחלבונים בעלי חיים ארוכים במיוחד בשחלה עשויים לשמור על בריאות תאי ביצית יונקים ולשמור על פוריות לאורך זמן.
יונקים נקבות – כולל בני אדם – נולדים עם כל תאי הביצה שלהם. מתוך מיליון עד שני מיליון תאי ביצית של אישה, כ-400 מבשילים לפני גיל המעבר וניתנים להפריה. לכן חלק מתאי הביצה שורדים כמה עשורים – וצריכים להישאר פונקציונליים לאורך זמן רב זה. נראה כי חלבונים בעלי חיים ארוכים במיוחד בשחלה ממלאים תפקיד חשוב בכך, כפי שצוותי חוקרים מגטינגן (גרמניה) גילו כעת בניסויים עם עכברים. נראה כי חלבונים אלה מאריכים חיים עוזרים לשמור על פוריות זמן רב ככל האפשר.
- ממצאים חדשים על פוריות האישה: שחלות ותאי ביצית בעכברים מכילים חלבונים בעלי חיים ארוכים במיוחד.
- הצטברות חלבון מזיקה הקשורה לגיל מתרחשת בתדירות נמוכה יותר בתאי ביצה מאשר ברקמות אחרות, כגון המוח.
- חלבונים ארוכי חיים שנעלמים בהדרגה מהשחלות ותאי הביצית יכולים להסביר מדוע הפוריות יורדת עם הגיל.
פוריות האישה ואריכות ימים של תאי הביצה
"צריך לשמר תאי ביצה לאורך חיי הרבייה של האישה כדי שיוכלו להתפתח לעוברים בריאים", מסבירה מלינה שוה, מנהלת במכון מקס פלנק (MPI) למדעים רב-תחומיים. אפילו בעכברים, שיכולים להתרבות רק קצת יותר משנה, תוחלת החיים של תאי הביצה ארוכה בהרבה מתוחלת החיים הממוצעת של חלבונים. תאים חיים ממחזרים את רוב החלבונים שלהם תוך מספר ימים בלבד. עם זאת, בהתאם לסוג התא ותפקודם, לא כל החלבונים מתפוררים באותו קצב.
יחד עם צוותים בראשות מנהיגי הקבוצה ג'וליאן לייפ והנינג אורלאוב, הצוות של Schuh חקר כעת באופן כמותי באיזו תדירות חלבונים ארוכי חיים מתרחשים בשחלות. לצורך הניסויים שלהם שילבו החוקרים שיטות ביוכימיות ומולקולריות שונות עם מידול מתמטי. "גישה רב-תחומית זו אפשרה לנו לצפות בחלבונים בשחלות ובביציות של עכברים בשלבים שונים בחיים כדי לקבוע את גיל החלבונים", אומר מנהיג קבוצת המחקר של מקס פלאנק, לייפ. המדענים גם ניתחו כיצד שפע החלבונים השתנה עם הזמן על ידי רישום מלאי חלבונים בשחלה של כמעט 8,900 חלבונים.
יציבות ותפקוד של חלבונים ארוכים
התוצאה: השחלות מכילות מספר גבוה ביותר של חלבונים ארוכים – יותר מרקמות אחרות, ואפילו יותר מהמוח. חלבונים יציבים אלו נמצאים לא רק בביצים עצמן אלא גם בתאים סומטיים אחרים בשחלה.
"לרבים מהחלבונים הארוכים יש פונקציות הגנה, כמו תיקון DNA או הגנה על תאים מפני נזק", מסביר Urlaub, שהוא ראש קבוצה ב-MPI ובמרכז הרפואי האוניברסיטאי גטינגן. עוזרי קיפול מולקולריים אלה, הידועים כצ'פרונים, מונעים מחלבונים שלא מקופלים בצורה שגויה להצטבר ולשבש תהליכים תאיים. הניסויים של מדעני גטינגן הראו שהמלווים יציבים ביותר בשחלה ומונעים הצטברות לזמן ארוך יותר מאשר במוח, למשל. באופן דומה, תחנות הכוח של תא הביצה – המיטוכונדריה – הכילו חלבונים יציבים במיוחד. מכיוון שהמיטוכונדריה מועברות מהאם לצאצאים, חיוני שהאברונים הללו יישארו בריאים.
ירידה של חלבונים מגנים עם הגיל
"עם זאת, הריכוז של חלבונים רבים ארוכי חיים בשחלה ובתאי הביצית יורד עם הגיל. לעומת זאת, חלבונים הקשורים לדלקת חריפה או לתגובה חיסונית עולים עם הזמן", מדווח Schuh. זה עולה בקנה אחד עם ממצאים קודמים לפיהם תגובות דלקתיות שכיחות יותר בשחלות של נשים מבוגרות. "רשת החלבונים המורכבת של השחלות משתנה. היעלמות הדרגתית של חלבונים ארוכי חיים מהשחלות ותאי הביצית עשויה להסביר מדוע הפוריות יורדת אצל יונקים לאחר גיל מסוים".
המחקר מומן על ידי Cluster of Excellence "Multiscale Bioimaging: From Molecular Machines to Networks of Excitable Cells" (MBExC), בו חברים מלינה שוה והנינג אורלאוב.