Znajdź zawartość

Podczas zapłodnienia do komórki jajowej wnika prawie cały plemnik (główka i szyjka), jednak, jak się okazuje, większość jego organelli komórkowych, w tym mitochondria, nie jest przekazywanych potomstwu. Powód? Wkrótce po zapłodnieniu oocyt eliminuje je na drodze autofagii. Amerykańsko-francuski zespół jako pierwszy zademonstrował, że w ciągu kilku minut od zapłodnienia komponenty plemnika zostają zamknięte w pęcherzykach, a następnie rozłożone przez enzymy. Za pomocą PCR (reakcji łańcuchowej polimerazy) wykazano, że cały materiał genetyczny z mitochondriów ojca ulega szybkiej degradacji. W artykule opublikowanym na łamach Science specjaliści wyrażają nadzieję, że zrozumienie ewolucyjnych źródeł eliminowania ojcowskich mitochondriów przyczyni się także np. do ulepszenia metod klonowania czy zapłodnienia in vitro. Wyłącznie matczyne mitochondria pozostają u większości organizmów, w tym u ssaków. Dotąd nie było jednak wiadomo, kiedy i w jaki sposób dochodzi do wyeliminowania mitochondriów od ojca. Odpowiedź na te pytania znaleziono podczas badań na nicieniu Caenorhabditis elegans. Podczas eksperymentów akademicy zablokowali system komórkowy odpowiedzialny za spermofagię. Okazało się, że ojcowskie mitochondria pozostały wtedy w embrionie. Później Francuzi i Amerykanie sprawdzali, czy podobne zjawiska zachodzą w nowo zapłodnionych oocytach myszy. Zauważyli, że białka autofagocytarne gromadzą się wokół środkowej części plemnika, gdzie znajdują się mitochondria. Naukowcy proponują pewne wyjaśnienie efektu, który najwyraźniej występuje u wielu gatunków zwierząt. Wg nich, mitochondria plemników są eliminowane przez komórki jajowe, bo ze względu na nasilony metabolizm męskich gamet DNA w mitochondriach plemników może przechodzić częste mutacje. Lepiej ich więc nie przekazywać potomstwu.

Komórki nowotworowe to najogólniej mówiąc komórki, które wyrwały się spod kontroli i mnożą się bez końca. Przywrócenie właściwej kontroli w wielu przypadkach rozwiązałoby problem. I rzeczywiście - angielskim uczonym udało się przywrócić kontrolę nad rakowymi komórkami. A wszystko dzięki... rzadko spotykanemu płazowi. Naukowcy z University of Nottingham skupili się na raku piersi, który dotyka rocznie niemal półtora miliona kobiet na świecie (a pół miliona zabija), ale podobna metoda powinna okazać się skuteczna w przypadku wielu innych postaci nowotworów. Cinzia Allegrucci (School of Veterinary Science and Medicine) oraz Andrew Johnson (Centre for Genetics and Genomics) tłumaczą, że rak powstaje, gdy mutacji (uszkodzeniu) ulega mechanizm kontrolujący wzrost i rozmnażanie się komórek. Kontrolę sprawują odpowiednie geny, które włączają się, bądź wyłączają w zależności od potrzeb, część z nich odpowiada za „wyłączenie" komórek nowotworowych, kiedy te geny zawiodą, zaczyna się wzrost guza. Geny przełączane są przez epigenetyczną modyfikację konkretnego białka, które przyłącza się do DNA w komórkach. Takie niepoprawnie działające białko - znacznik odpowiada za wyłączenie kontroli nad komórkami raka piersi, a celem zespołu angielskich uczonych było przywrócenie tej kontroli. Do tego celu potrzebne było wydajne źródło odpowiedniego białka. Dostarczyła go... ambystoma meksykańska (inaczej aksolotl meksykański) - rzadko spotykany płaz. Dlaczego akurat on? Doktor Allegruci mówi, że wieloletnie badania wykazały, że człowiek wyewoluował ze zwierząt bardzo podobnych właśnie do aksolotla, co zapewniło odpowiednie podobieństwo kluczowej proteiny. Bezpośrednim jej źródłem są oocyty płaza, komórki rozrodcze dające początek jajom. Komórki raka piersi poddawano w eksperymencie działaniu ekstraktu z pozyskanych oocytów meksykańskiego płaza, po sześćdziesięciodniowej kuracji guz przestał rosnąć. Było to możliwe dzięki wysokiej aktywności specyficznych molekuł oocytów w zakresie modyfikacji epigenetycznej. Reaktywują one mechanizm kontroli genetycznej, hamując niekontrolowany rozrost komórek. Odkrycie można nazwać przełomowym, choć do zastosowań klinicznych jeszcze daleko. Następnym krokiem naukowców będzie zidentyfikowanie konkretnej proteiny, odpowiedzialnej za leczniczy efekt. Konieczne będzie także znalezienie wydajnego jej źródła - ambystoma meksykańska, występująca na niewielkim obszarze i zagrożona wyginięciem z pewnością nie będzie w stanie dostarczyć leku w odpowiedniej ilości.

Rodzina umierającej pacjentki z Massachusetts General Hospital (MGH) w Bostonie zwróciła się do lekarzy z prośbą o pobranie od niej komórek jajowych, by mogła pośmiertnie zostać matką. Postawiło to personel szpitala w trudnej sytuacji, trzeba było bowiem rozważyć nie tylko względy medyczne, ale i etyczne, w tym chęci samej kobiety. Przypadek 36-latki opisano w New England Journal of Medicine z tego tygodnia. Kobieta była zdrowa aż do feralnego długiego lotu samolotem, przed którym zażyła lek nasenny zolpidem. Wskutek tego większą część podróży przebyła w jednej pozycji. Do zapaści doszło po mniej więcej 7 godzinach, gdy Amerykanka wstała, by udać się do toalety. Wkrótce potem upadła w przejściu. Lekarz z pokładu samolotu nie wyczuł pulsu, dlatego rozpoczął resuscytację krążeniowo-oddechową. Dzięki EKG stwierdzono aktywność elektryczną bez tętna. Pacjentka została zaintubowania, zaaplikowano jej także epinefrynę i atropinę. Po ponad 30-minutowej akcji ratowniczej puls udało się przywrócić. Odrzutowiec został skierowany na lotnisko w Bostonie. Podczas leżenia w bezruchu w żyłach głębokich kończyn powstała skrzeplina, która w pewnym momencie oderwała się i popłynęła z prądem krwi. Przez żyły centralne i prawą stronę serca dotarła ostatecznie do tętnicy płucnej. Tam doszło do jej zaczopowania. Trzydziestosześciolatka przeżyła zawał, a jej mózg został uszkodzony w wyniku niedotlenienia. Lekarze z MGH poinformowali rodzinę o złych prognozach. Krewni zdecydowali się na odłączenie kobiety od aparatury podtrzymującej życie. Po paru godzinach okazało się jednak, że zmienili zdanie. Chcieli sprawdzić, czy istnieje możliwość pobrania i zamrożenia komórek jajowych. Dr David Greer opowiada, że personel szpitala musiał wziąć pod uwagę życzenia samej chorej i medyczne konsekwecje procedury, która nie gwarantowała sukcesu. Lekarze ustalili, że znajdująca się w śpiączce kobieta nigdy nie wyrażała silnej chęci posiadania dzieci, dodatkowo próba pozyskania od niej oocytów mogła przyspieszyć zgon. Ostatecznie zdecydowali, że nie ma medycznego uzasadnienia dla zabiegu. Zdarzenie miało miejsce przed dwoma laty, ale zrelacjonowano je dopiero teraz, by w dobie szybko rozwijającej się medycyny reprodukcyjnej zostawić innym coś w rodzaju drogowskazu. To naprawdę ważne, że to przedyskutowali, ponieważ, jak przypuszczam, bardzo niewielu lekarzy uznałoby pobranie jajeczek w takim momencie za rozsądną prośbę. Z drugiej jednak strony, mogli się czuć naprawdę niekomfortowo, odmawiając mężowi z powodu własnej negatywnej oceny sytuacji – podkreśla George Annas, etyk medyczny ze Szkoły Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Bostońskiego. Od przybycia do szpitala stan pacjentki stale się pogarszał, aż po 10 dniach uznano, że doszło do nieodwracalnego uszkodzenia mózgu. Rodzina zdecydowała się na odłączenie od aparatury podtrzymującej życie, ale po przejrzeniu materiałów w Internecie poprosiła o ponowne zaintubowanie. To było szokujące – wyznaje Greer. Jeden z krewnych natknął się gdzieś na informację, że można pozyskać komórki jajowe od umierającej kobiety i wykorzystać je do późniejszego zapłodnienia. Dr Aaron K. Styer ze szpitalnego Centrum Płodności przyznaje, że dla niego i jego zespołu było to zupełnie nowe zagadnienie. Dotąd pozyskiwano spermę od umierających mężczyzn, ale nikt nie słyszał o podobnej procedurze w przypadku kobiet. Bostończycy postanowili rozpoznać sprawę anonimowej kobiety, skontaktowali się więc najpierw z jej ginekologiem. Nie znalazł on żadnych zapisków, które by sugerowały, że planowała zajście w ciążę. Wiele lat zażywała pigułki antykoncepcyjne. Sam mąż również nie wyrażał wcześniej chęci posiadania dzieci. Dodatkowo lekarze oceniali skutki zatrudnienia surogatki, a także wpływ zaistniałych okoliczności na poczęte po śmierci biologicznej matki dziecko. Procedura pozyskania jajeczek również nie byłaby bezpieczna dla 36-latki. Najpierw należałoby jej wstrzyknąć syntetyczny hormon stymulujący owulację, a po kilku tygodniach wyekstrahować jajeczka, kładąc pacjentkę na plecach. Groziłoby to niebezpiecznym wzrostem ciśnienia wewnątrzczaszkowego. Parę lat wcześniej lekarze z północnej Kalifornii zetknęli się z nieco zbliżonym przypadkiem. Mąż ciężarnej kobiety potrąconej przez pijanego kierowcę poprosił o pobranie i zamrożenie tkanki jajników. Personel przystał na jego prośbę, ponieważ jego żona zdecydowała się kiedyś zostać dawczynią organów i nie trzeba było przeprowadzać dodatkowej operacji.

Amerykańscy naukowcy stworzyli sztuczny jajnik, w którym dojrzewają komórki jajowe pobrane m.in. od kobiet chorych na nowotwory. Różne metody ich leczenia prowadzą do czasowej bądź trwałej bezpłodności. Do tej pory zamrażaniu, czyli kriokonserwacji, poddawano tylko dojrzałe oocyty, teraz przed terapią będzie można pobrać również niedojrzałe komórki. Dysponując sztucznym jajnikiem, Sandra Carson i Stephan Krotz ze Szpitala dla Kobiet i Dzieci w Providence sprawdzą, jak na dojrzewające jajeczka wpłyną potencjalne toksyny. Na początku zespół wykorzystał komórki tekalne pęcherzyka Graafa (ang. theca cells, TC), które tworzą jego otoczkę i produkują substancję prekursorową dla estrogenu. Pozyskano je z jajników usuniętych młodym kobietom. TC umieszczono w żelowej formie przypominającej plaster miodu. Utworzyły one strukturę o szerokości 2 milimetrów. Od innej grupy kobiet, które przechodziły procedurę zapłodnienia in vitro, pobrano komórki warstwy ziarnistej. Wyściełają one komorę pęcherzyka od wewnątrz i wytwarzają stymulujący dojrzewanie pęcherzyków estradiol. Za pomocą formy nadano im postać sferycznych grudek i następnie osadzono w zagłębieniach plastra miodu. W ramach kolejnego etapu w konstrukcji umieszczono ludzkie jajo (od owulacji dzielił je mniej więcej tydzień) oraz hormon folikulotropowy. W organizmie jest on wydzielany przez przedni płat przysadki mózgowej, a jego funkcja polega na pobudzaniu dojrzewania pęcherzyków Graafa. Po 72 godzinach oocyt był gotowy do zapłodnienia, na co wskazywało utworzenie się ciałka kierunkowego. Obecnie Amerykanie zaczynają próby z jeszcze bardziej niedojrzałymi komórkami. Mają nadzieję, że dojrzeją one w ciągu 10 dni, a nie przez 280, jak ma to miejsce w ciele kobiety. Lekarze uważają, że dojrzewanie poza organizmem jest szybsze, gdyż w sztucznym jajniku nie zachodzą żadne inne procesy, które mogłyby hamować to zjawisko.