Kľúčovú úlohu môžu zohrávať takzvané dlhoveké bielkoviny, ktoré zabezpečujú vitalitu oocytov.
Proteíny s dlhou životnosťou v myších oocytoch môžu byť príčinou, prečo bunky vydržia roky. Zdroj: Melina Schuh
Vajíčko, ktoré nesie polovicu genetického materiálu, je najväčšou bunkou v ľudskom tele. Cicavce vrátane ľudí sa rodia so všetkými oocytmi – bunkami, ktoré dozrievajú na vajíčka –, aké kedy budú mať. Tie sa vyvíjajú v tele takmer všetkých samíc cicavcov ešte pred narodením. Na rozdiel od mnohých iných buniek, ktoré žijú veľmi krátko, sú niektoré oocyty vitálne a zdravé aj po 40 rokoch. To, ako to oocyty dokážu, je pozoruhodným javom, nad ktorým si odborníci stále lámu hlavu.
Dve nové štúdie na myších samiciach odhaľujú možnú príčinu tejto dlhovekosti. Vaječníky, v ktorých sa tvoria oocyty, obsahujú proteíny, ktoré majú extrémne dlhú životnosť a pomáhajú pravdepodobne aj oocytom. Zatiaľ však nie je jasné, či ľudské ovariálne proteíny majú rovnakú výdrž.
Dozrievajúce vajíčko vo vaječníku. Ilustrácia: Michaela Mašánová
Zázračné vaječníky
Tri mesiace pred narodením sú ženské vaječníky už veľmi aktívne a zvyčajne obsahujú 6 až 7 miliónov oocytov. Väčšina z nich zanikne, no asi 300 000 to zvládne až do obdobia puberty. V čase menopauzy, okolo 50. roku života, ich ostane už len tisíc.
Oocyty nepotrebujú jestvovať tak dlho v tele myší vzhľadom na kratšiu dĺžku života hlodavcov. Samice sú však plodné a môžu sa rozmnožovať približne 18 mesiacov. Je to dlhšie obdobie ako priemerná dĺžka existencie väčšiny bežných proteínov, pretože bunky recyklujú tieto molekuly v priebehu niekoľkých dní.
Nie všetky bielkoviny sa rozkladajú tak rýchlo. Proteíny s dlhou životnosťou, ktoré fungujú roky pri hlodavcoch a desaťročia u ľudí, sa našli v očnej šošovke, v chrupavke kĺbov, v mozgu a mitochondriách (bunkových organelách, ktoré poskytujú energiu). Vedci časom zistili aj to, že vo vaječníkoch sú podobné dlhoveké proteíny, nevedeli však, ako fungujú a či sú bežné.
Myši nám dali odpoveď
Dve skupiny vedcov sa rozhodli nájsť odpovede v organizme myší. Samice kŕmili potravou, ktorá obsahovala uhlík alebo dusík vo forme ťažkých izotopov. Tie sa inkorporovali do bielkovín počas vývinu mláďat v maternici. Krátko po narodení vedci začali kŕmiť samice potravou obsahujúcou ľahšiu formu uhlíka alebo dusíka. Vďaka tomu dokázali výskumníci určiť vek proteínov.
Jedna skupina pod vedením bunkovej biologičky Meliny Schuhovej z Inštitútu Maxa Plancka pre multidisciplinárne vedy analyzovala oocyty 8-týždňových myší. Asi 10 percent proteínov v týchto bunkách bolo vytvorených v čase, keď zvieratá boli ešte v maternici. Mnohé z nich zostali vo vaječníkoch väčšinu života hlodavcov. Dokonca ich tam bolo viac ako v iných tkanivách vrátane mozgu.
Druhá skupina z Pensylvánskej univerzity analyzovala oocyty 7-mesačných myší, pričom zistila, že asi 5 percent oocytových proteínov bolo syntetizovaných pred narodením alebo krátko po ňom. Vo veku 11 mesiacov mali hlodavce stále takmer 10 percent tejto dlhovekej skupiny proteínov.
Obe štúdie potvrdili, že niektoré proteíny jednoducho fungujú dlhšie ako iné. Jedným z nich je proteín ZP3, ktorý pôsobí aj ako receptor na povrchu vajíčka a umožňuje vstup spermiám. Ďalším zistením bolo, že mitochondrie boli bohaté na dlhoveké bielkoviny. Tie môžu pomáhať organelám, ktoré potomkovia dedia od svojej matky prenosom cez vajíčko.
Postupné vymiznutie dlhotrvajúcich bielkovín z vaječníkov môže byť podľa vedcov príčinou, prečo plodnosť po určitom veku klesá.
Zdroj: Science
(JM)
