Een nieuwe studie van het Centre for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona heeft onthuld dat menselijke eicellen de activiteit van hun interne afvalverwijderingssystemen doelbewust vertragen naarmate ze rijpen. Dit mechanisme stelt de eicellen in staat om een laag metabolisme te handhaven, schade te minimaliseren en decennia lang dormant te blijven tot ze nodig zijn. Vrouwen worden geboren met één tot twee miljoen onrijpe eicellen, een voorraad die tegen de menopauze afneemt tot slechts enkele honderden. Elke eicel moet tot wel vijftig jaar slijtage doorstaan voordat deze een zwangerschap kan ondersteunen.
Eiwitrecyclage is cruciaal voor celonderhoud, waarbij lysosomen en proteasomen de belangrijkste afvalverwijderingseenheden zijn. Echter, elke keer dat deze cellulaire componenten eiwitten afbreken, verbruiken ze energie en kunnen ze reactieve zuurstofsoorten (ROS) produceren, die DNA en membranen kunnen beschadigen. De onderzoekers van het CRG, waaronder Dr. Elvan Böke, vermoedden dat het vertragen van de recycling de ROS-productie tot een minimum beperkt, terwijl noodzakelijke onderhoudstaken voor overleving toch worden uitgevoerd. De analyse omvatte meer dan 100 eicellen van 21 gezonde donoren tussen 19 en 34 jaar oud. Met behulp van fluorescerende probes werd de activiteit van lysosomen, proteasomen en mitochondriën in levende cellen gevolgd. Alle drie de waarden waren ongeveer 50% lager dan die van de omringende ondersteunende cellen en namen verder af naarmate de cellen rijper werden. Live-beeldvorming onthulde hoe eicellen lysosomen uitstootten in de omringende vloeistof in de uren voor de ovulatie. Tegelijkertijd migreerden mitochondriën en proteasomen naar de buitenrand van de cel.
"Het is een soort voorjaarsschoonmaak waarvan we niet wisten dat menselijke eicellen daartoe in staat waren," aldus hoofdauteur Dr. Gabriele Zaffagnini. Dit onderzoek vertegenwoordigt de grootste studie van gezonde menselijke eicellen, rechtstreeks verkregen van vrouwen. Eerdere onderzoeken maakten vaak gebruik van kunstmatig gerijpte eicellen in kweekplaten, die echter vaker abnormaal gedrag vertonen en geassocieerd worden met slechtere IVF-resultaten. Deze bevindingen kunnen leiden tot nieuwe strategieën om de succespercentages van miljoenen IVF-cycli wereldwijd te verbeteren. In plaats van willekeurige supplementen te adviseren, suggereert het onderzoek dat het behouden van het van nature rustige metabolisme van de eicel een betere benadering kan zijn voor het behoud van kwaliteit. Het team is van plan om eicellen van oudere donoren en uit mislukte IVF-cycli te onderzoeken om te zien of de beperking van de activiteit van cellulaire afvalverwijderingseenheden afneemt met leeftijd of ziekte. Dit onderzoek draagt bij aan een dieper begrip van de mechanismen die de vruchtbaarheid op lange termijn ondersteunen en kan de weg effenen voor verbeterde vruchtbaarheidsbehandelingen.