Zalihe humanih oocita

ZALIHE HUMANIH OOCITA – NEPOVRATNA RETROGRESIJA kontra NEO-OOGENEZI - novi koncepti u histologiji -

Institut za ginekologiju i akušerstvo KCS, Beograd

Apstrakt:

Poslednjih 10-ak godina revidirane su neke od standardnih postavki klasične histologije i biologije ćelije: postojanje tkiva i organa koji se ne regenerišu, terminalna diferenciranost određenih ćelijskih tipova i organa, definitivni postnatalni prestanak deoba određenih ćelijskih tipova. Kako je tehnologija omogućila precizne eksperimente sa obeležavanjem i praćenjem pojedinačnih ćelija, detektovanje transdiferencijacije ćelija, ostvaren je nešto radikalniji pomak u tumačenju ćelijske organizacije (na nivou same ćelije i višim nivoima). Sazrevanje ideje o suštinskoj plastičnosti ćelija i tkiva uz odgovarajuće materijalne dokaze baca novo svetlo na „dogmu“ o nenarušivosti građe i plana organizma. Organima se priznaje sposobnost samoobnove, mobilizacijom sopstvenih „stem“ ćelija kao i cirkulirajućih „stem“ ćelija kosne srži, uz posredovanje ćelija imunog sistema (jetri i koži „pridružuju se“ mozak, srce, bubreg...)

Paralelno sa novim konceptima u histologiji, desila se i, više nego potrebna, korekcija nekih postulata molekularne biologije: terminalno diferencirana ćelija definisana specifičnom kombinacijom transkribovanih i blokiranih gena, sudbina ćelije predeterminisana određenim setom transkripcionih faktora, „nepovratno“ isključeni geni...

Kako se ova „nova sinteza“ odražava na oblast reproduktivne biologije i u kojoj meri će pomoći u tumačenju mehanizama očuvanja reproduktivne funkcije? Da li se u novim saznanjima nazire i dobrobit za ART pacijenta?

Sudbina ćelija koje nas prevode iz generacije u sledeću izuzetna je i sa embrionalne i sa evolutivne tačke gledanja. Polne ćelije su prva determinisana embrionalna ćelijska linija. Prekursori budućih gameta potiču iz epiblasta (budući ektoderm!) odakle migriraju, dele se i putuju kroz zid žumancetne kese (spoljni endoderm!), zatim preko vitelinske i dorzalne mezentere do gonadnog nabora (mezoderm!) gde indukuju razvoj gonada. Preko polno indiferentne faze, rast i razvoj gonada završava formiranjem ovarija ili testisa. Standardno za ženke sisara, masovna proliferacija budućih oocita završava se u fetalnom periodu, kada ćelije ušavši u mejozu zastaju u profazi.

Evolutivno, polna ćelija je i prva ćelijska specijalizacija, te je značaj zaštite tog i takvog zaloga kontinuiteta generacija vodio pojavi ćelija sa zaštitnom i nutritivnom funkcijom. Dalje usložnjavanje višećelijskog života praćeno je sve efikasnijom spregom ovih funkcija. Kako je onda moguće da čovek, visoko na lestvici kičmenjaka, luksuzna forma života koja u sledeću generaciju ulaže po 20 i više godina, poseduje tako jedinstven retrogresivan reproduktivni mehanizam? Mehanizam koji onom polu koji je nosilac reproduktivog kapaciteta zajednice ne ostavlja drugu mogućnost - do stalnog, više-manje izraženog gubitka reproduktivne moći. Pri tom je celokupna zaliha potencijalnih oocita zaustavljena u profazi Mejoze-I. Nasledni materijal je tada vidno nekondenzovan i takav ostaje izložen svekolikim štetnim uticajima okoline, narednih 15, 20, 30...40 godina. Da li je ovakav scenario adaptivan? Da li i jajnik zaslužuje „reviziju“?

Od 2004. tim Bukovskog otvara mogućnost, a potom, sukcesivno, iznosi i dokaze de nuovo formiranja primarnih folikula unutar adultnog jajnika čoveka. Više timova se otada posvetilo bilo potvrđivanju bilo osporavanju početne ideje, nastavljeni su eksperimenti koji su ranije potvrdili ovaj fenomen kod majmuna i miševa (smatran je izuzetkom od pravila!), da bi se danas moglo govoriti o potvrđenoj neo-oogenezi unutar adultnog humanog ovarijuma. Tako bi stvarne zalihe primarnih folikula u adultnom jajniku bile dinamična, a ne statična populacija. Mehanizam neogeneze prim.folikula je mezenhimsko-epitelna tranzicija mezenhimalnih ćelija unutar tunica albuginea (TA). Preko faze formiranja novih ploča ovarijalnog površinskog epitela (OSE), TA-matične ćelije diferenciraju se u dva pravca: primitivne granuloza i oocitolike ćelije. „Granuloza“ i „oocit“ fenotip potvrđeni su imunohistohemijski. Na nivou jajnika u dubljim oblastima korteksa uočene su ovalne strukture tipa „ovarijum unutar ovarijuma“.

Periodično obnavljanje oocita i folikula bi u izvesnoj meri zamenjivalo ostarele primarne folikule, opadajući u kasnim 30-tim, do potpunog prestanka u kasnijem dobu. Na taj način bi se osigurali gameti sa novom, neoštećenom DNK, pri čemu je adaptivna dobrobit očigledna. Dodatno, statistička analiza variranja broja primarnih folikula žena od 0 do 50 godina pokazuje prvo značajnije opadanje u grupi od 18 - 24 god., plato bez statistički značajnog opadanja broja tokom 20 godina optimalnog reproduktivnog perioda (od 18 do 38 ± 4.1 SD y), i značajno niže brojke u grupi od 40 – 50 god.

Iako su ova saznanja donela mnogo novih pitanja, jedno od njih ne bi trebalo biti - da li će ART praktičari imati koristi od njih. Koje su mogućnosti za terapijsku intervenciju na nivou jajnika? Da li su krioprezervacija kortikalnog tkiva, kultivacija i produkcija folikula in vitro - pravac koji obećava? Da li je to obnova jajnika transplantacijom gajenih folikula, ili in vitro maturacija novoformiranih oocita? Da li novonastale oocite funcionalno dozrevaju i dostižu kompentenciju za vođenje razvića? Da li i minimalna transplantacija može „pobuditi“ jajnik sa preranim zastojem funkcije ili odložiti menopauzu nekoliko godina?

Odgovore na ova pitanja danas nemamo, pa bi na kraju valjalo prizvati parafraziranu Ajnštajnovu misao: „Ljudsko znanje napreduje novim pitanjima, a ne novim odgovorima na već postavljena pitanja! "

REFERENCE / LITERATURA:

• Bukovsky A, Gupta SK, Virant-Klun I, Upadhyaya NB, Copas P, Van Meter SE, Svetlikova M, Ayala ME, Dominguez R: Study origin of germ cells and formation of new primary follicles in adult human and rat ovaries. Methods Mol Biol. 450:233-65, 2008
• Carlsson IB: Regulation of Human Ovarian Folliculogenesis in vitro, PhD Thesis, Karolinska Institutet, 2008
• Cant M A , Johnstone R A: Reproductive conflict and the separation of reproductive generations in humans. PNAS vol 105 no14 pp 5332 -5336, 2008
• Chuva de Sousa Lopes SM, Hayashi K, Surani MA: Proximal visceral endoderm and extraembryonic ectoderm regulate the formation of primordial germ cell precursors. BMC Developmental Biology, 7:140, 2007
• Bukovsky A, Copas P, Virant-Klun I : Potential new strategies for the treatment of ovarian infertility and degenerative diseases with autologous ovarian stem cells. Expert Opin Biol Ther. 6 Apr 6(4):341-65, 2006
• Wu JM, Zelinski MB, Ingram D K, Ottinger MA: Ovarian Aging and Menopause: Current Theories, Hypotheses,and Research Models. Exp Biol Med 230:818–828, 2005
• Hussein MR: Apoptosis in the ovary: molecular mechanisms. Hum Reprod Update.11(2):162-77, 2005
• Bukovsky A, Caudle MR, Svetlikova M, Upadhyaya BN: Origin of germ cells and formation of new primary follicles in adult human ovaries. Reprod Biol and Endocr 2:20, 2004
• de Bruin J P, Dorland M, Spek E R, Posthuma G, van Haaften M, Looman C W N, Velde E R: Age-Related Changes in the Ultrastructure of the Resting Follicle Pool in Human Ovaries. Biol of Reprod 70, 419–424, 2004
• Johnson J, Canning J, Kaneko T, Pru JK, Tilly JL: Germline stem cells and follicular renewal in the postnatal mammalian ovary. Nature Mar 11;428(6979) 145-50, 2004
  
  NAPOMENA: ORALNA PREZENTACIJA; mini-revijalni rad

SKINITE POWER POINT PREZANTACIJU!