Мужскую контрацепцию, основанную на гипертермии яичек, проверили на мышах

У половозрелых женщин каждый менструальный цикл в яичнике подготавливаются к созреванию10-20 антральных фолликулов, содержащих незрелые яйцеклетки. В большинстве случаев созревает и выходит из яичника в фаллопиеву трубу только одна яйцеклетка, но как и почему для созревания выбирается только один фолликул, оставалось неясным. Ответить на этот вопрос попытались ученые из Университета Райса (Хьюстон, Техас), которые создали модель гормональной регуляции такого выбора. 

Известно, что в созревании фолликула участвуют минимум два гормона:  фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и эстрадиол. С первого дня менструального цикла концентрация ФСГ в крови начинает возрастать, и примерно на 5–7 день цикла достигает критического значения, способного стимулировать созревание фолликула. Ученые предполагают, что при этом создается узкое временное окно, в течение которого антральные фолликулы могут реагировать на сигнал ФСГ. Это окно достаточно короткое, чтобы в среднем к созреванию перешел только один фолликул (и выбор при этом происходит стохастически). После отбора концентрация ФСГ снижается при помощи механизма обратной связи, то есть возможность созревания всех остальных фолликулов закрывается до следующего цикла. 

Предложенная математическая модель объясняет, почему только 2-3% естественных беременностей заканчиваются рождением разнояйцевых близнецов. Такой механизм оптимизирует репродуктивную эффективность — он снижает вероятность многоплодной беременности, и все ресурсы организма концентрируются на созревании и развитии только одной яйцеклетки.

Международная группа ученых секвенировала геномы 390 трио «родители-потомок» для собак 43 пород. Исследования в формате трио применяются в медицинской генетике человека для поиска мутаций de novo, которых нет в геномах родителей, — мутаций, возникающих в сперматозоиде, яйцеклетке или в эмбрионе вскоре после зачатия.

В среднем у одного щенка появляется несколько десятков таких мутаций (4,89 × 10⁻⁹ на пару оснований). Возраст отца увеличивал количество новых мутаций у щенков, причем быстрее, чем это было показано у людей. (Самцы собак накапливают в 1,5 раза больше мутаций в сперме за год после полового созревания, чем люди.) Материнский эффект также наблюдался, хотя и менее выраженный.

Крупные породы, по-видимому, накапливали больше ранних мутаций, однако у мелких пород число мутаций быстрее увеличивалось с возрастом. Общее число мутаций de novo на поколение было сходным у разных пород, независимо от того, насколько интенсивным был отбор при разведении.

Интересно, что у собак, в отличие от человека, количество новых мутаций было повышено в регуляторных участках генов, известных как CpG-островки. Причиной может быть отсутствие у псовых функционального гена PRDM9, продукт которого регулирует генетическую рекомбинацию в мейозе при образовании половых клеток у людей и других млекопитающих.

У одной собаки (чистокровная бордер-колли) было выявлено на порядок больше мутаций, чем в норме; большинство из них возникло у матери. Вероятно, это было связано с временным нарушением репарации ДНК в ходе развития яйцеклетки. Подобные явления известны и у людей. Гипермутировавшая собака, как и ее родители, прожила достаточно долго (14 лет).

Данные о скорости накопления мутаций de novo у собак важны для изучения эволюционной истории собак и волков; по оценкам авторов, собаки отделились от волков 23 000–30 000 лет назад. (В работе 2019 года давалась оценка 25 000–33 000 лет назад). Эти данные также стоит учитывать заводчикам.

Российские ученые показали, что белок TERP (Telomerase RNA Protein), кодируемый РНК, входящей в состав теломеразного комплекса, выполняет критически важную, но ранее неизвестную функцию в обеспечении качества яйцеклетки млекопитающих. Результаты опубликованы в журнале Biomedicines.

Аутофагия — важный этап оогенеза, или процесса развития яйцеклетки. Сбои в этом механизме могут приводить к формированию некачественных гамет и, как следствие, к бесплодию неясного происхождения. Оказалось, что белок TERP регулирует аутофагию, а его правильная работа необходима для созревания полноценного ооцита. Негативно на качество яйцеклетки сказывается как недостаток, так и избыток белка TERP, что показали исследования на трансгенных мышах. По мнению авторов, TERP — потенциальная мишень для разработки новых терапевтических стратегий, направленных на сохранение и улучшение репродуктивного здоровья женщин.

«Обнаружение того, что недавно открытый нами белок, кодируемый компонентом теломеразы, напрямую вовлечен в регуляцию репродуктивной функции через аутофагию, – это открытие, которое связывает воедино такие разные области, как клеточное старение и биология развития», — отметила Мария Рубцова, соавтор работы, профессор кафедры химии природных соединений химического факультета МГУ.

Материнское молоко считается оптимальным для вскармливания младенцев. Однако не у всех матерей есть возможность кормить грудью несколько раз в течение суток, и они могут использовать сцеженное молоко. Исследователи из США и Канады пришли к выводу, что время кормления таким молоком стоит подстраивать под время сцеживания — иначе суточные колебания состава молока будут отклоняться от циркадных ритмов ребенка.

Чтобы проанализировать суточные колебания состава грудного молока, ученые получили его образцы от 38 кормящих матерей. Сбор производился в четыре временных точки (6 утра, 12 дня, 6 вечера и 12 ночи), образцы молока от каждой участницы получали один или два раза (во втором случае между сбором проб проходил примерно месяц). В этих образцах авторы работы методом иммуноферментного анализа измеряли уровни кортизола, мелатонина, иммуноглобулина А (IgA), лактоферрина и окситоцина. Также они проанализировали состав микробиома, используя секвенирование генов 16S рРНК.

Ученые обнаружили, что в зависимости от времени суток концентрации мелатонина и кортизола в молоке сильно варьировали. Уровни лактоферрина и IgA изменялись при разделении по полу или возрасту младенца, а также индексу массы тела матери. Также менялся микробиом грудного молока: ночью были выше доли кожных бактерий, а днем — бактерий окружающей среды. Эти суточные изменения в составе грудного молока подчеркивают физиологическую значимость поддержания естественной временной динамики грудного молока, которая может быть нарушена, если время кормления младенца заранее сцеженным молоком сильно отличается от времени суток, когда это молоко выделилось.

Во время менопаузы многие женщины применяют гормонозаместительную терапию, чтобы скомпенсировать изменения гормонального фона и его неприятные последствия. Однако такая терапия ассоциирована с риском тромбоза и рака молочной железы, поэтому длительное ее применение не рекомендуется. Ученые из Великобритании показали, что при отмене менопаузальной гормонотерапии возрастает риск переломов.

Ослабление костей — одно из последствий дефицита эстрогена, возникающего при менопаузе. Из-за этого повышается риск переломов, однако прием эстрогена в составе гормонотерапии снижает этот риск. Исследователи проанализировали данные 648 тысяч женщин в возрасте 40 лет и старше, обратившихся за медицинской помощью в связи с переломами, и еще 2,3 млн женщин того же возраста, у которых переломов не было. По сравнению с теми, кто никогда не использовал гормонотерапию, общий риск переломов был ниже во время ее применения, однако через год после отмены становился выше, чем до терапии. Если с момента отмены терапии проходило более 10 лет, риск переломов снова снижался. Уровень риска варьировался в зависимости от типа менопаузальной гормональной терапии (эстроген или эстроген+прогестин) и ее продолжительности.