Согласно новому исследованию Северо-Западного университета, мужские феромоны могут быть источником молодости для стареющих яйцеклеток самок животных.

В новом исследовании исследователи использовали крошечных прозрачных круглых червей C. elegans, хорошо зарекомендовавших себя модельных организмов, обычно используемых в биологических исследованиях. Воздействие мужских феромонов на самок круглых червей замедляло старение яйцеклеток самок , что приводило к более здоровому потомству.

Воздействие не только снизило эмбриональную гибель более чем в два раза, оно также более чем в два раза уменьшило хромосомные аномалии у выживших потомков. Под микроскопом яйцеклетки также выглядели моложе и здоровее, а не крошечными и деформированными, что характерно для старения.

Исследователи полагают, что это открытие потенциально может привести к фармакологическим вмешательствам, которые будут бороться с проблемами бесплодия у людей за счет улучшения качества яйцеклеток и задержки начала репродуктивного старения.

«Репродуктивное старение затрагивает всех», — сказал Илья Рувинский из Northwestern, руководивший исследованием. «Одним из первых признаков биологического старения является снижение качества репродуктивных клеток, что вызывает снижение фертильности, увеличение числа дефектов плода, включая выкидыши, и, в конечном итоге, потерю фертильности. По всем критериям, которые мы могли бы придумать, мужские феромоны улучшали яйцеклетки. .»

Статья была опубликована на этой неделе (16 мая) в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Рувински — адъюнкт-профессор молекулярной биологии Северо-Западного колледжа искусств и наук им. Вайнберга. Эрин Эприсон, научный сотрудник лаборатории Рувински, является первым автором статьи. Светлана Дзитоева и Давид Анхелес-Альборес являются соавторами статьи.

Переключение энергии на воспроизводство

Для проведения исследования команда состарила самок круглых червей в присутствии феромона , который обычно вырабатывается самцами круглых червей. Исследователи увидели, что качество яиц у самок, подвергшихся воздействию феромона, было выше, чем у контрольных круглых червей, которые не подвергались воздействию феромона.

Хотя непрерывное воздействие мужских феромонов работало лучше всего, даже более короткое воздействие улучшало общее качество яиц. Рувински считает, что этот результат можно объяснить «изменением энергетического баланса животных».

Действуя вне тела, феромоны представляют собой химические вещества, которые животные производят и выделяют, чтобы вызывать социальные реакции у других представителей своего вида. По словам Рувински, феромоны также информируют животных о том, как распределять свою ограниченную энергию.

Когда условия не способствуют размножению, самки животных тратят ресурсы и энергию на поддержание общего здоровья тела, включая мышцы, нейроны, кишечник и другие непродуктивные органы. Обнаружение мужских феромонов запускает передачу сигналов от нервной системы к остальной части тела, заставляя самок вместо этого направлять свою энергию и ресурсы на улучшение репродуктивного здоровья . Результат? Лучше яйца, но быстрее распадается тело.

«Феромон обманом заставляет самку послать помощь своим яйцам и обсчитать остальную часть своего тела», — сказал Рувински. «Это не все или ничего, но это смещает баланс».

Спасение переработанных яиц

Когда самки круглых червей тратили больше энергии на размножение, они производили больше предшественников яйцеклеток из стволовых клеток. И, казалось бы, контрпродуктивным шагом, большинство этих клеток на самом деле погибли. Но Рувински говорит, что это не ошибка, а продуманное преимущество.

«Большинство предшественников яиц умирает, а запасные части перерабатываются для создания более качественных яиц», — сказал он. «Мы думаем, что, по сути, это и происходит. Производство увеличивается. Большинство предшественников яиц умирают, а их части утилизируются и перерабатываются в несколько яиц более высокого качества».

Конечно, есть неудачные компромиссы. Когда самки круглых червей пренебрегали остальной частью своего тела, чтобы сосредоточить свою энергию на репродуктивном здоровье, они с большей вероятностью умирали раньше. Рувински сказал, что эта информация также может помочь в разработке лекарств для людей в будущем.

«Феромоны, которые используют круглые черви, не встречаются у людей», — сказал он. «Но нейроны, которые они активируют, очень похожи. Мы работаем над разработкой фармакологических вмешательств, которые манипулируют этими нейронами для улучшения фертильности при одновременном снижении негативных побочных эффектов. Это еще предстоит выяснить, но определенно стоит попробовать».