Секрет плодовитости голых землекопов раскрыли учёные

21.02.2023

В отличие от людей и других млекопитающих, плодовитость которых с возрастом снижается, голые землекопы способны размножаться на протяжении всей своей удивительно долгой жизни. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, проливает свет на уникальные процессы, которые наделяют грызунов «вечным плодородием». Результаты работы помогут разработать новые методы лечения людей.

«Голые землекопы — самые странные млекопитающие», — сказал ведущий автор Мигель Бриеньо-Энрикес, доктор медицинских наук, доцент Научно-исследовательского института маги и женщин и факультета акушерства, гинекологии и медицины Медицинской  школы Университета Питтсбурга. «Это самые долгоживущие грызуны, они почти никогда не болеют раком, не чувствуют боли, как другие млекопитающие, живут в подземных колониях, и только у королевы могут быть детеныши. Но для меня самым удивительным является то, что они никогда не перестают рожать детей — их фертильность не падает с возрастом. Мы хотим понять, как они это делают».

У большинства млекопитающих, включая человека и мышей, самки рождаются с конечным числом яйцеклеток, которые образуются внутриутробно посредством процесса, называемого оогенезом. Поскольку этот ограниченный запас яйцеклеток со временем истощается — некоторые высвобождаются во время овуляции, но большинство просто умирает — фертильность с возрастом снижается.

Напротив, королевы голых землекопов могут размножаться даже в пожилом возрасте, что позволяет предположить, что у грызунов есть особые процессы, позволяющие сохранить резерв яичников и избежать снижения фертильности.

«Есть три возможности того, как они это делают: они рождаются с большим количеством яйцеклеток, не так много этих клеток умирает, или они продолжают создавать больше яйцеклеток после рождения», — сказал Бриеньо-Энрикес. «Моя любимая гипотеза заключается в том, что они используют коктейль из всех трех».

Бриеньо-Энрикес и его сотрудники нашли доказательства каждого из трех процессов.

Исследователи сравнили яичники голых землекопов и мышей на разных стадиях развития. Несмотря на схожие размеры, мыши живут не более четырех лет и начинают демонстрировать снижение плодовитости к девяти месяцам, в то время как продолжительность жизни голых землекопов составляет 30 лет и более.

Они обнаружили, что самки голого землекопа имеют исключительно большое количество яйцеклеток по сравнению с мышами и что уровень смертности этих клеток был ниже, чем у мышей. Например, в возрасте 8 дней самка голого землекопа имеет в среднем 1,5 миллиона яйцеклеток, что примерно в 95 раз больше, чем у мышей того же возраста.

Наиболее примечательно то, что исследование показало, что оогенез происходит постнатально у голых землекопов. Клетки-предшественники яиц активно делились у 3-месячных животных, и эти предшественники были обнаружены у 10-летних животных, что позволяет предположить, что оогенез может продолжаться на протяжении всей их жизни.

«Это экстраординарное открытие», — сказал старший автор Нед Плэйс, доктор философии, доктор медицинских наук, профессор Колледжа ветеринарной медицины Корнельского университета. «Это бросает вызов догме, которая была установлена ​​почти 70 лет назад, согласно которой самки млекопитающих наделены конечным числом яйцеклеток до или вскоре после рождения, без каких-либо дополнений к овариальному резерву после этого».

Голые землекопы живут колониями от нескольких десятков до сотен особей. Подобно пчелам или муравьям, члены колонии распределяют между собой задачи, в том числе обеспечение обороны, рытье туннелей, уход за молодняком и сбор пищи. Только единственная доминирующая самка в колонии может размножаться, и она подавляет размножение других самок, чтобы сохранить свой статус королевы.

«В отличие от пчел или муравьев, самка голого землекопа не рождается королевой», — объяснил Бриеньо-Энрикес. «Когда королева умирает или удаляется из колонии, подчиненные самки соревнуются за ее место и становятся репродуктивно активными. Любая девушка может стать королевой».

Чтобы узнать больше об этом процессе, исследователи удалили трехлетних самок из колонии, чтобы ускорить репродуктивную активацию, и сравнили этих новых маток с подчиненными самками. Они обнаружили, что у подчиненных, не способных к размножению, в яичниках были клетки-предшественники яиц, но клетки начали делиться только после перехода в матку.

«Это важно, потому что, если мы сможем выяснить, как они могут это сделать, мы сможем разработать новые лекарственные препараты или методы для улучшения здоровья человека, — отметил Бриеньо-Энрикес. —  Несмотря на то, что люди живут дольше, менопауза все равно наступает в том же возрасте. Мы надеемся использовать то, чему научились у голого землекопа, для защиты функции яичников в более позднем возрасте и продления фертильности. Но яичник — это больше, чем просто детская фабрика», — продолжил он. «Здоровье яичников влияет на риск развития рака, здоровье сердца и даже на продолжительность жизни. Лучшее понимание яичников может помочь нам найти способы улучшить общее состояние здоровья».

 

 

 

 

 

Источник: Еurek Аlert

Нет комментариев