A kumuluszsejtek mitokondriális aktivitása a kumulusz-petesejtek komplexéből és a petesejt-kompetencia

Háttér Az in vitro megtermékenyítésen (IVF) átesett párok száma világszerte gyorsan növekszik. A leszívott humán petesejteknek azonban csak körülbelül 5%-a rendelkezik olyan kompetenciával, hogy beültessen és gyermekké fejlődjön (Ziebe, 2013). Ennek az alacsony százalékos kompetenciának az okai közé tartoznak a genetikai rendellenességek és az anyagcsere-problémák.

Ezen túlmenően, ez a petesejtek fejlődési kompetenciája csökken a nő életkorával, ezért az anyai életkor a nők reproduktív kimenetelének egyetlen legjobb előrejelzője (Keefe et al, 2015). Általánosságban elmondható, hogy az öregedési folyamat összetett, és magában foglalja a mitokondriális diszfunkció károsodását, az oxidatív stresszt, a csökkent metabolikus aktivitást és számos sejtjelző rendszer aktivitását (Bentov, 2011).

A petesejtek kompetenciája az embriópotenciál kulcsa A petesejtek a nők embriófejlődési kompetenciájának fő meghatározója. A petesejt nemcsak az anya sejtmagját, hanem mitokondriális genomját is továbbítja az embriónak. Az anyai és apai genom nem szimmetrikus és nem egyenlő az embriósorshoz való hozzájárulásukban.

Oxigénfogyasztás és petesejt/embrió kompetencia Klinikailag hasznos biomarkerekre van szükség a petesejtek kompetenciájához (Keefe et al, 2015). Az oxigénfogyasztás minőségi markere az emberi petesejt-kompetenciának, amelyet a petefészek-stimulációs eljárások határoznak meg (Tejera et al., 2011). Továbbá azt találták, hogy az embriók oxigénfogyasztási aránya összefügg a sikeres beültetéssel, és felhasználható a legjobb fejlődési potenciállal rendelkező embrió kiválasztására (Tejera et al., 2012).

A gomolyfelhős sejtek tanulmányozásának indoklása A petefészektüszők rendkívül specializált struktúrák, amelyek támogatják a petesejtek növekedését és fejlődését az IVF-hez végzett kontrollált petefészek-stimuláció során. A cumulussejtek olyan szomatikus sejtek, amelyek bensőséges kapcsolatot alkotnak a tüszőben lévő petesejtekkel. A gomolyfelhősejtek speciális citoplazmatikus vetületekkel rendelkeznek, amelyek áthatolnak a zona pellucida-n [héj], és a csúcsukban rés-csatlakozásokat képeznek a petesejtekkel, így egy bonyolult struktúrát hoznak létre, amelyet cumulus-oocyte komplexnek (COC) neveznek (Albertini et al., 2001; Gilchrist et al. ., 2008). A cumulussejtek metabolizálják a COC által elfogyasztott glükóz nagy részét, hogy metabolikus intermediereket szállítsanak a petesejtekbe, és a COC glükóz metabolizmusa kulcsfontosságú a petesejtek fejlődési kompetenciájának meghatározásában (Sutton-McDowall et al., 2010). Köztudott, hogy a kumuluszsejtek alapvető tápanyagok, információs molekulák, metabolikus prekurzorok és jelátviteli molekulák biztosításával támogatják a petesejtek fejlődését (Hutt et al., 2007). A kumulusz és a petesejtek közötti metabolikus és kommunikációs kapcsolat miatt a glükóz elérhetősége és metabolizmusa a kumuluszon belül jelentős hatással lehet a petesejtek meiotikus és fejlődési kompetenciájára (Thompson JG, 2007).

Ha az összehangolt szomatikus sejt-petesejtek kölcsönhatásait anyagcsere-betegség és/vagy anyai öregedés zavarja, a petesejtek molekuláris károsodása megváltoztathatja a makromolekulákat, mitokondriális mutációkat indukálhat, amelyek mindegyike károsíthatja a petesejteket (Dumesic et al, 2015). Például 2015-ben Hsu et al. beszámoltak arról, hogy az endometriózis összefügghet a mitokondriális diszfunkcióval az összegyűjtött kumuluszsejtekben, és az endometriózisban szenvedő alanyok hibásak lehetnek a kumuluszsejtek mitokondriális működésében, ami hozzájárulhat a megtermékenyítés és a beültetési arány csökkenéséhez (Barnhart et al., 2002). Ennek a vizsgálatnak a célja annak meghatározása, hogy a kumuluszsejtek mitokondriális légzési aktivitása összefüggésben van-e az anyai életkorral és a szaporodási eredménnyel (petesejtek kompetenciája).