По оценкам, 10 процентов пар в США.S. борьба с бесплодием. Несмотря на то, что некоторым людям может быть трудно забеременеть из-за ряда факторов, нарушения овуляции являются основной причиной женского бесплодия. Теперь исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что дефицит цинка может негативно повлиять на ранние стадии развития яйцеклетки, снижая способность яйцеклеток делиться и оплодотворяться. Это может повлиять на месяцы фертильности в будущем. Исследователи представят свои результаты на ежегодном собрании Американского физиологического общества в рамках Experimental Biology 2018 в Сан-Диего.
Доступность питательных микроэлементов в среде яичников и их влияние на развитие, жизнеспособность и качество яйцеклеток (ооцитов) находится в центре внимания растущей области исследований. У млекопитающих яичник состоит из тысяч структур, называемых фолликулами (женщины рождаются примерно с двумя миллионами), которые состоят из одного ооцита, окруженного слоями поддерживающих клеток (соматических клеток). После полового созревания происходит сложный каскад событий для подготовки групп ооцитов к созреванию, овуляции и оплодотворению. Хотя группа ооцитов начинает созревать каждый месяц, только у одного произойдет овуляция, и он получит шанс на оплодотворение. На то, будет ли данный ооцит созревать правильно и наступит овуляция в один прекрасный день, могут повлиять несколько факторов, включая наличие достаточных уровней определенных питательных микроэлементов.
"Накапливается все больше и больше доказательств того, что цинк играет ключевую роль в развитии ооцитов," ведущий автор Джеймс Хестер сказал. В текущем исследовании Хестер и его советник Франсиско Диас оценили влияние цинка на развитие яйцеклеток на очень ранних этапах процесса созревания ооцитов.
"Исследования и лечение фертильности в первую очередь сосредоточены на самом большом классе фолликулов (антральных фолликулах), которые способны к овуляции в ответ на гормональные сигналы гипофиза," Эстер написала. "Напротив, в нашем исследовании исследуются более мелкие преантральные фолликулы, которые все еще растут и еще не реагируют на овуляторный сигнал. У людей преантральные фолликулы должны продолжать расти в течение примерно 90 дней, прежде чем они будут готовы к овуляции. Предыдущие исследования показали, что уровни цинка имеют решающее значение в антральном фолликуле, но никто не проверял влияние дефицита цинка на рост преантрального фолликула."
Исследователи собрали преантральные фолликулы мышей и вырастили их в чашке для культивирования клеток. Они сравнили яйца, созревшие в среде с дефицитом цинка, с яйцами, выращенными с нормальным уровнем цинка. Они также подвергли дефицитные цинком и контрольные яйца воздействию эпидермального фактора роста, чтобы имитировать гормональную среду, необходимую для овуляции после процесса созревания.
Хестер и Диаз обнаружили, что преантральный дефицит цинка:
"Исследования на животных неизменно показывают потребность в цинке для ооцитов во время мейотического деления, оплодотворения и развития эмбриона. Наше новое исследование показывает, что цинк играет роль в росте ооцитов на более ранней стадии, чем исследовалось ранее, во время развития и до деления. В противном случае неважно, в каких условиях происходит овуляция," Эстер объяснила. "Интересно, что ооциты, обычно используемые для [экстракорпорального оплодотворения], собираются из антральных фолликулов, поэтому любые эффекты преантрального развития уже произошли."
Хотя Всемирная организация здравоохранения считает, что 17 процентов населения мира уязвимы к дефициту цинка в своем рационе, оценка может не включать случаи маргинального дефицита цинка (люди с некоторым содержанием цинка в своем рационе, но меньше, чем рекомендуется). Другие группы риска включают людей с диетическими факторами и факторами болезни, которые также влияют на статус цинка, такими как синдром раздраженного кишечника, болезнь Крона, желудочно-кишечные расстройства и заболевания печени; женщины, сталкивающиеся с отсутствием продовольственной безопасности; или женщинам с определенными диетическими ограничениями, например, вегетарианцам или веганам, которые не принимают дополнительных цинка.