Wodurch kommt es zu Komplikationen bei der Fortpflanzung?

Unsere Zellen werden ständig durch Faktoren wie UV-Strahlen, Bestrahlung, Toxine und Chemikalien geschädigt. Bei Frauen kann dies zu einer schlechten Eizellqualität führen, was wiederum Unfruchtbarkeit, Fehlgeburten, Geburtsfehler oder genetische Störungen verursachen kann. Forscher der University of Missouri arbeiten nun daran, einen Prozess besser zu verstehen, der dabei helfen kann, diese Schäden zu reparieren.

Autophagie

In einer aktuellen Studie untersucht ein Team unter der Leitung von Ahmed Balboula, Assistenzprofessor am College of Agriculture, Food and Natural Resources (CAFNR) und Forscher am Roy Blunt NextGen Precision Health Building, einen Prozess, der als Autophagie bekannt ist. Die Autophagie, der unbesungene Held der Zellbiologie, dient als natürlicher Abwehrmechanismus des Körpers, indem sie die Gesundheit der Zellen durch das Recycling von Bestandteilen aufrechterhält und dafür sorgt, dass die Systeme des Körpers im Gleichgewicht und funktionsfähig bleiben.

In seiner jüngsten Studie entdeckte Balboula mit seinem Forschungsteam jedoch, dass die Autophagie in weiblichen Eizellen weniger effizient ist, wenn eine mäßige oder schwere DNA-Schädigung vorliegt, was bei älteren Frauen häufiger der Fall ist. „Wenn die Autophagie-Aktivität in Eizellen mit DNA-Schäden oder in mütterlicherseits gealterten Eizellen mit mäßigen DNA-Schäden abnimmt, besteht ein erhöhtes Risiko für Aneuploidie“, so Balboula. Aneuploidie – eine abnormale Anzahl von Chromosomen in einer Zelle – ist die häufigste genetische Ursache für Fehlgeburten und angeborene Geburtsfehler, einschließlich des Down-Syndroms.

Verbesserung der Qualität weiblicher Eizellen

Balboula und sein Team entdeckten auch eine mögliche Lösung. In der Studie stellten sie fest, dass sie durch die Verstärkung oder Stimulierung des Autophagieprozesses in weiblichen Eizellen die Eizellqualität verbessern konnten, indem sie DNA-Schäden und die Wahrscheinlichkeit abnormaler Chromosomenzahlen reduzierten. Durch den erfolgreichen Nachweis, dass die Stimulierung der Autophagie das Ausmaß der DNA-Schäden in weiblichen Eizellen verringern kann, können die Ergebnisse neue Wege zur Verbesserung der Qualität weiblicher Eizellen eröffnen und letztlich die reproduktive Gesundheit von Mensch und Tier verbessern.

„Die von uns festgestellte Deaktivierung der Autophagie ist wahrscheinlich nur einer von vielen zugrunde liegenden Mechanismen, die zur Aneuploidie beitragen“, so Balboula. In Zukunft wird der Experte weiterhin andere zugrunde liegende Mechanismen erforschen, die zu einer schlechten Eizellqualität beitragen, um letztendlich die Bemühungen zur Verbesserung der Qualität weiblicher Eizellen voranzutreiben. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.