Oamenii de știință descoperă o „stâncă” a îmbătrânirii în ARN-ul spermatozoizilor
Spermatozoizii proveniți de la tați mai în vârstă pot prezenta mai multe semne de îmbătrânire decât ne-am fi imaginat, și nu doar din cauza mutațiilor ADN-ului. Un studiu recent, publicat în The EMBO Journal, a semnalat o „prăpastie a îmbătrânirii” evidentă în sperma șoarecilor, care nu fusese detectată până acum.
Aceasta are legătură cu ARN-ul, care ajută la transpunerea instrucțiunilor stocate în ADN în proteine.
La șoareci, compoziția fragmentelor mici de ARN transportate de spermă suferă o schimbare bruscă la vârsta de mijloc.
Mai precis, capetele spermatozoizilor mai în vârstă par să conțină mai multe fragmente lungi de molecule de ARN și mai puține fragmente scurte.
Același model a fost confirmat ulterior și în probele prelevate de la oameni, folosind două grupuri distincte de donatori.
Acest lucru nu demonstrează dacă oamenii se confruntă cu aceeași prăpastie bruscă a îmbătrânirii, dar paralelele merită investigate mai în detaliu.
„Este ca și cum am găsi un ceas molecular care ticăie odată cu vârsta, atât la șoareci, cât și la oameni, sugerând o semnătură moleculară fundamentală și conservată a îmbătrânirii spermei”, afirmă cercetătorul în urologie Qi Chen de la Universitatea din Utah, citat de Science Alert.
„Poate că această schimbare progresivă a lungimii se acumulează în tăcere, până când declanșează schimbarea bruscă la mijlocul vieții.”
De zeci de ani, oamenii de știință știu că, pe măsură ce spermatozoizii îmbătrânesc, aceștia tind să acumuleze mai multe leziuni ale ADN-ului și mutații genetice.
Acest fenomen a fost folosit de mult timp pentru a explica de ce fertilitatea masculină scade odată cu vârsta și de ce mutațiile dăunătoare pot fi transmise descendenților.
Însă sperma nu transmite ovulului doar ADN. Ea transmite și fragmente de ARN, posibil preluate în epididim, canalul care transportă sperma din testicule, iar și acestea pot avea o importanță pentru fertilizare și dezvoltare.
Aceste fragmente de ARN pot regla dezvoltarea embrionară timpurie, iar unele dovezi sugerează că ar putea chiar să transmită trăsături legate de mediu către generația următoare.
În sperma șoarecilor mai în vârstă, fragmentele de ARN ribozomal (ARNr) par să fie mai lungi.
Mai mult, atunci când cercetătorii au introdus fragmente de ARN asemănătoare celor din sperma mai în vârstă în celule stem embrionare de șoarece, au observat modificări în activitatea genelor asociate cu metabolismul și neurodegenerarea.
Acest lucru sugerează că modificările legate de vârstă ale moleculelor de ARN conținute de spermatozoizi ar putea influența modul în care genele sunt exprimate în timpul dezvoltării timpurii.
Descoperirile au „dezvăluit un nou peisaj al îmbătrânirii spermatozoizilor” atât la șoareci, cât și la oameni, susțin autorii, „anunțând o nouă eră în sănătatea reproducerii, în care o înțelegere mai profundă a «codului ARN al spermatozoizilor» contribuie la formarea unor generații mai sănătoase”.
Noriko Osumi, neuroștiințistă specializată în dezvoltare de la Universitatea Tohoku din Japonia, nu a participat la cercetare, dar într-un articol însoțitor pentru The EMBO Journal, ea explică de ce ARN-ul spermatozoizilor este o țintă „deosebit de interesantă” pentru cercetarea în domeniul fertilității masculine.
„Spermatozoizii transmit mai mult decât un genom haploid”, scrie ea.
Aceștia transmit și fragmente de ARN, iar acestea „nu sunt doar rămășițe pasive, ci fac parte din informația transmisă în momentul fertilizării”. De exemplu, ele pot transporta informații epigenetice care ar putea influența dezvoltarea descendenților.
În prezent, în multe părți ale lumii, părinții au copii la o vârstă mai înaintată, și totuși oamenii de știință știu extrem de puțin despre modul în care îmbătrânesc organele sexuale masculine și despre impactul acestui proces asupra reproducerii sau asupra sănătății viitorilor descendenți.
Un amplu studiu realizat de Organizația Mondială a Sănătății (OMS), care a implicat 8.500 de cupluri din 25 de țări, a constatat că factorii masculini au contribuit în totalitate sau cel puțin parțial la 45% dintre cazurile de infertilitate.
În 2024, un editorial despre infertilitatea masculină publicat în revista Nature Reviews Urology susținea că „povara infertilității masculine este adesea ignorată, iar cauzele sale sunt puțin înțelese”.
Aceasta înseamnă că „bărbații pot fi lăsați deoparte în timpul tratamentului, iar povara tehnicilor de reproducere asistată medical cade asupra femeii, chiar dacă ea însăși nu are probleme de reproducere”, explica editorialul.
Această nouă cercetare urmărește să înțeleagă mai bine modul în care funcția spermei poate scădea odată cu vârsta.
Chen și colegii săi doresc acum să afle de ce au loc aceste modificări ale ARN-ului și ce se poate face în acest sens.
„Dacă putem înțelege enzimele care determină această schimbare, ele ar putea deveni ținte viabile pentru intervenții menite să îmbunătățească potențial calitatea spermei la bărbații în vârstă”, spune Chen.
„Rămâneți la curent.”
Cercetarea a fost publicată în The EMBO Journal.
