به گزارش سیناپرس، بر اساس مطالعه جدید، پاسخ در تغییر فعالیت متابولیک تخمک ها نهفته است. برای تولید انرژی در حالت خاموش و جلوگیری از ایجاد مولکول های مضر که می توانند به دی ان ای آسیب رسانده و باعث مرگ سلولی شوند، تخمک های انسان در عوض از مسیرهای متابولیکی جایگزین استفاده می کنند که قبلاً در سایر انواع سلول های حیوانی دیده نشده بود.
آیدا رودریگز-نووو (Aida Rodriguez-Nuevo) محقق فوق دکتری در مرکز تنظیم ژنومی (CRG) اسپانیا و پژوهشگر ارشد این مطالعات گفت: انسان ها با تمام ذخایر سلول های تخمکی به دنیا می آیند. از آنجایی که انسان ها جزو قدیمی ترین پستانداران زمینی هستند، سلول‌های تخمک باید شرایط بکر خود را حفظ کرده و در عین حال از چندین دهه فرسودگی اجتناب کنند.
او در ادامه می افزاید: ما نشان می دهیم که این مشکل با نادیده گرفتن یک واکنش متابولیک اساسی که منبع اصلی آسیب برای سلول است، حل شده و به عنوان یک استراتژی نگهداری طولانی مدت، مانند قرار دادن باتری ها در حالت آماده به کار، توسط بدن مورد استفاده قرار گرفته است. این موضوع نشان دهنده یک الگوی کاملاً جدید است که قبلاً در سلول های هیچ حیوانی دیده نشده بود.
وی همچنین توضیح می دهد: تخمک های انسان برای اولین بار در طول رشد جنین در تخمدان ها تشکیل می شوند. در مراحل اولیه بلوغ، سلول های تخمک نابالغ در حالت توقف سلولی قرار گرفته و می توانند برای دهه ها خاموش بمانند. در طول این دوره، میتوکندری تخمک که به نوعی مانند باتری عمل می کند، همچنان انرژی کافی برای برآوردن نیازهای سلول تولید می کند.
برای بررسی چگونگی انجام این کار، محققان از ترکیبی از تصویربرداری زنده و پروتئومیک و تکنیک های بیوشیمی برای بررسی این تولید انرژی در تخمک های انسان و قورباغه آبزی استفاده کردند. به گزارش سیناپرس، جالب اینجاست که محققان دریافتند که تخمک ها از پروتئین اساسی به نام کمپلکس I استفاده نمی کنند که واکنش هایی را که در میتوکندری بیشتر سلول های دیگر تولید می کند، آغاز کند. در واقع، کمپلکس I در تخمک ها وجود ندارد.
این امر به تخمک ها اجازه می دهد تا از ایجاد مولکول هایی به نام گونه های اکسیژن فعال (ROS) جلوگیری کنند. این مولکول های حاوی اکسیژن به راحتی با سایر مواد شیمیایی واکنش نشان می دهند.
گونه های اکسیژن فعال، محصولات جانبی طبیعی متابولیسم سلولی هستند اما زمانی که تجمع می یابند مضر بوده و به عملکرد طبیعی دی ان ای، پروتئین ها و سایر اجزای سلولی آسیب می رسانند و در نهایت باعث مرگ سلولی می شوند.
به گفته پژوهشگران، تصویربرداری زنده نشان داد که نه زنوپوس و نه تخمک های اولیه انسانی هیچ سیگنال قابل تشخیصی از گونه های اکسیژن فعال را نشان ندادند. به گفته پژوهشگران این مطالعه، این یافته توضیح می دهد که چرا برخی از افراد مبتلا به شرایط میتوکندریایی مرتبط با کمپلکس I، در مقایسه با افرادی که چنین شرایطی ندارند، کاهش باروری را تجربه نمی کنند.
به گزارش سیناپرس، محققان معتقدند که این یافته همچنین می تواند به استراتژی های جدیدی برای کمک به حفظ ذخایر سلول های تخمک انسانی بیماران تحت درمان سرطان منجر شود. شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nature منتشر شده است.
مترجم: سامیه خسروی زاده