Nghiên cứu mới từ Trung tâm Điều hòa Gen (CRG) ở Barcelona đã phát hiện ra rằng tế bào trứng người chủ động làm chậm hệ thống tái chế và loại bỏ chất thải bên trong khi chúng trưởng thành. Chiến lược này giúp trứng duy trì quá trình trao đổi chất ở mức thấp, giảm thiểu nguy cơ tổn thương DNA và các thành phần tế bào quan trọng khác, cho phép chúng tồn tại trong nhiều thập kỷ cho đến thời điểm thụ tinh.
Phụ nữ được sinh ra với một lượng lớn trứng chưa trưởng thành, có thể kéo dài đến 50 năm. Trong suốt thời gian này, mỗi quả trứng cần được bảo vệ khỏi sự hao mòn và các yếu tố gây hại. Quá trình tái chế protein, được thực hiện bởi lysosome và proteasome, là cần thiết cho việc bảo trì tế bào. Tuy nhiên, hoạt động của các bào quan này tiêu tốn năng lượng và có thể tạo ra các gốc oxy phản ứng (ROS) – các phân tử không ổn định có khả năng làm hỏng DNA và màng tế bào. Nhóm nghiên cứu tại CRG đã đưa ra giả thuyết rằng việc giảm tốc độ tái chế protein là một chiến lược thông minh để hạn chế sản xuất ROS, đồng thời vẫn đảm bảo các chức năng bảo trì thiết yếu cho sự sống còn của tế bào.
Để kiểm chứng điều này, các nhà khoa học đã phân tích hơn 100 quả trứng từ 21 người hiến tặng khỏe mạnh, tuổi từ 19 đến 34. Sử dụng kỹ thuật hình ảnh tế bào sống với các đầu dò huỳnh quang, họ đã theo dõi hoạt động của lysosome, proteasome và ty thể. Kết quả cho thấy hoạt động của cả ba bào quan này thấp hơn khoảng 50% so với các tế bào hỗ trợ xung quanh trứng và tiếp tục giảm khi trứng trưởng thành. Đáng chú ý, hình ảnh trực tiếp đã ghi lại cảnh trứng tự loại bỏ lysosome ra môi trường ngoại bào trong những giờ cuối cùng trước khi rụng trứng. Cùng lúc đó, ty thể và proteasome di chuyển về phía rìa ngoài của tế bào.
Tiến sĩ Gabriele Zaffagnini, tác giả chính của nghiên cứu, ví von quá trình này như "một loại tổng vệ sinh mà chúng tôi chưa từng biết trứng người có khả năng thực hiện". Nghiên cứu này nổi bật vì là nghiên cứu quy mô lớn nhất về trứng người khỏe mạnh thu thập trực tiếp từ người hiến tặng. Hầu hết các nghiên cứu trước đây dựa vào trứng được nuôi cấy nhân tạo trong phòng thí nghiệm, một phương pháp có thể dẫn đến các tế bào có hành vi bất thường và kết quả thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) kém khả quan hơn.
Những phát hiện này có tiềm năng cách mạng hóa các chiến lược hỗ trợ sinh sản, đặc biệt là IVF. Tiến sĩ Elvan Böke, trưởng nhóm nghiên cứu tại CRG, cho biết: "Bệnh nhân hiếm muộn thường được khuyên dùng các loại thực phẩm bổ sung để cải thiện quá trình trao đổi chất của trứng. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi gợi ý rằng việc duy trì trạng thái trao đổi chất yên tĩnh tự nhiên của trứng có thể là một phương pháp hiệu quả hơn để bảo tồn chất lượng". Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục tìm hiểu sâu hơn bằng cách phân tích trứng từ những người hiến tặng lớn tuổi hơn và từ các chu kỳ IVF không thành công, nhằm xác định xem liệu tuổi tác hoặc bệnh tật có ảnh hưởng đến khả năng tự điều chỉnh của tế bào trứng hay không.