Более крупные сферы (видны две) — это камеры для яиц. Каждая камера содержит будущую яйцеклетку и связанные с ней питающие клетки (некоторые из них можно увидеть в виде нечетких расплывчатых очертаний). Покрывающий слой состоит из клеток фолликула (показаны синим цветом). Флуоксетин (прозак) увеличивает деление (выделено пурпурным цветом) клеток фолликулов у мух. Предоставлено: Илья Рувинский/Северо-Западный университет
Исследование показало, что у счастливых червей есть здоровые яйца.
Черви могут не быть подавленными сами по себе. Однако это не исключает возможности того, что антидепрессанты могут принести им пользу.
Согласно недавнему исследованию ученых из Северо-Западного университета, круглые черви, которые широко используются в качестве модельных организмов в биологических исследованиях, подвергались воздействию селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС). Эти препараты обычно используются для лечения депрессии и тревоги. К удивлению исследователей, лечение привело к улучшению качества яйцеклеток, вырабатываемых стареющими самками круглых червей.
Воздействие СИОЗС не только снизило эмбриональную смертность более чем в два раза, оно также уменьшило хромосомные аномалии у выживших потомков более чем в два раза. Под микроскопом яйцеклетки также выглядели моложе и здоровее, казались круглыми и пухлыми, а не крошечными и деформированными, что характерно для старения.
Пораженные результатами, исследователи повторили эксперимент с плодовыми мушками — еще одним распространенным модельным организмом — и СИОЗС продемонстрировали тот же эффект.
Хотя требуется еще много работы, исследователи говорят, что эти результаты открывают новые возможности для изучения фармакологических вмешательств, которые могут бороться с проблемами бесплодия у людей за счет улучшения качества яйцеклеток и задержки начала репродуктивного старения.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Developmental Biology.
- «Между этой новой находкой и клиникой по лечению бесплодия все еще большая дистанция», — сказал Илья Рувинский из Northwestern, руководивший исследованием.
- «Но чем больше мы изучаем репродуктивную систему, тем лучше мы ее понимаем и тем больше у нас возможностей для разработки практических вмешательств».
Рувински — адъюнкт-профессор Северо-Западного колледжа искусств и наук им. Вайнберга. Эрин Эприсон, научный сотрудник лаборатории Рувински, является первым автором статьи. Соавтор статьи — Светлана Дзитоева, научный сотрудник лаборатории Рувинского.
Отказ от посредника
Ранее команда Рувински обнаружила, что мужские феромоны замедляют старение яйцеклеток самок. Предыдущее исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences в мае 2022 года, показало, что самки круглых червей подвергались воздействию мужских феромонов, что привело к более здоровому потомству.
Когда самки круглых червей почувствовали мужские феромоны, они перенаправили свою энергию и ресурсы с общего здоровья тела на улучшение репродуктивного здоровья. «Феромон уговаривает самку послать помощь своим яйцам и обсчитать остальную часть своего тела», — сказал Рувински. «Это не все или ничего; это смещает баланс».
В новом исследовании Рувински и его команда решили полностью исключить мужские феромоны из уравнения.
- «Нейроны, которые сигнализируют телу о переключении своих ресурсов, полагаются на серотонин как на посредника», — сказал он.
- «Мы определили эти нейроны в предыдущей работе и задались вопросом, можем ли мы напрямую подключиться к этой системе. Может быть, мы могли бы стимулировать серотониновую систему с помощью лекарств, минуя потребность в мужских феромонах. И вот, мы увидели яйца лучше по всем параметрам».
Отсрочка снижения
Для проведения исследования ученые добавили небольшую дозу СИОЗС в пищу стареющих круглых червей. Исследователи в первую очередь изучали эффекты флуоксетина (прозака), но также тестировали циталопрам (целекса) и зимелидин.
Исследователи постоянно подвергали стареющих червей воздействию СИОЗС в концентрациях, сравнимых с теми, которые используются для лечения тревоги и депрессии у людей. Хотя качество яиц обычно резко падает по мере старения червей, черви, обработанные флуоксетином, смогли предотвратить снижение.
Яйцеклетки-предшественники (показаны синим цветом) внутри гонады самки аскариды. Флуоксетин (прозак) увеличивает деление клеток-предшественников зародышевой линии (показаны пурпурным цветом) у червей. Предоставлено: Илья Рувинский/Северо-Западный университет.
- «Когда мы вводили только временный режим приема препарата, а затем отменили его, качество яйцеклеток какое-то время оставалось высоким, но затем быстро снижалось», — сказал Рувински.
- «Мы думаем, это потому, что им нужен непрерывный сигнал».
Рувински и его команда также обнаружили, что при воздействии флуоксетина круглые черви производят больше предшественников яйцеклеток. Но, по кажущемуся контрпродуктивному повороту, многие из этих клеток погибли. Впрочем, это тоже еще одно преимущество.
- «Как получить компоненты для производства яиц более высокого качества? Вы берете компоненты из других яиц», — пояснил Рувински.
- «Многие яйца умирают и отправляются на «свалку». Вы разбиваете части и используете их для нескольких выживших яиц».
Общая сигнализация
Задаваясь вопросом, относится ли открытие исключительно к червям, команда Рувински повторила исследование на плодовых мушках. И снова воздействие флуоксетина улучшило качество яиц у старых самок мух.
Хотя черви, мухи и люди могут показаться очень разными, у них гораздо больше общего, чем думает большинство людей.
- «Эта нейронная система делает примерно одно и то же у разных животных», — сказал Рувински.
- «Больше серотонина в мозге заставляет животных сосредотачиваться на еде, а не на исследовании окружающей среды. Это верно для млекопитающих, мух и червей. Возможно, мы не сможем расширить окно рождаемости до 60 лет. Но даже если бы мы могли добавить год или два к окну фертильности человека, это имело бы большое значение».