Чому з віком ймовірність завагітніти знижується, і те, що в 20 років займає три-чотири місяці, після 40 років може зажадати роки? Щоб відповісти на це питання, доведеться звернутися до механізмів утворення наших статевих клітин — сперматозоїдів і яйцеклітин. Оскільки половина хромосом повинна дістатися ембріону від матері, а половина — від батька, необхідно точно розподілити хромосоми клітин-попередників порівну.
Ціна помилки в цьому питанні – генетичні дефекти (наприклад, «зайва» 21-я хромосома призведе до розвитку у дитини синдрому Дауна), тому клітини для більшої точності використовують незвичайну стратегію. Вони навмисно розривають свої хромосоми, а потім відновлюють попарно, тим самим контролюючи їх розподіл. “Зайві” хромосоми не відновлюються і деградують. Втім, іноді навіть цей процес дає збій, в результаті чого і народжуються люди з різними синдромами.
Однак, як показали дослідники з Орегонського університету (США), з віком здатності клітин до відновлення своєї ДНК знижуються, що і призводить до погіршення якості статевих клітин, в першу чергу яйцеклітин. Щоб це встановити, вчені заблокували у модельних тварин-хробаків-гермафродитів Caenorhabditis elegans – здатність виробляти сперму, що функціонально зробило їх самками. Це було необхідно, щоб відокремити ефекти старіння яйцеклітин від ефекту виснаження запасів сперми, яке теж призводить до зниження фертильності у самців.
Виявилося, виснаження сперми впливає на швидкість створення розривів в хромосомах, а старіння яйцеклітин — на швидкість і точність їх відновлення. Іншими словами, чим старша самка, тим більше хромосом в її яйцеклітинах залишаються пошкодженими і або деградують, або призводять до фатальних генетичних порушень у потомства.
Хоча цей мініатюрний черв’як не схожий на нас, він дозволяє зазирнути в таємниці людського старіння / © Heiti Paves / Shutterstock.com
Поки дослідники не знають, чому процеси пошкодження і відновлення ДНК залежать у людини від віку, хоча у черв’яків, які виробляють одночасно два типи клітин, це може бути пов’язано з виснаженням запасів сперми. Оскільки сперма закінчується раніше, ніж добігають кінця запаси яйцеклітин, у хробака, який перестав розмножуватися пропадає необхідність точного контролю розподілу хромосом в «зайвих» клітинах.
Дослідження опубліковано в журналі PLOS Genetics.