Πληροφορίες

Πώς επηρεάζει ο περαιτέρω υβριδισμός τη γονιμότητα;

Πώς επηρεάζει ο περαιτέρω υβριδισμός τη γονιμότητα;


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Πολυάριθμες επιστημονικές τοποθεσίες αναφέρουν ότι τα υβρίδια (όπως τα μουλάρια) είναι άγονα. Από την άλλη πλευρά, είναι γνωστό ότι οι λύγες ζευγαρώνουν με τίγρεις και λιοντάρια και εξακολουθούν να έχουν βιώσιμους απογόνους.

Η ερώτησή μου λοιπόν είναι: εάν το υβρίδιο είναι γόνιμο στην πρώτη γενιά, το περαιτέρω ζευγάρωμα με οποιοδήποτε από τα είδη των γονέων επηρεάζει κατά κάποιο τρόπο τη γονιμότητα των απογόνων του;

Για παράδειγμα: εάν ο λύγγας ζευγαρώνει με τίγρη, αφήστε τις πιθανότητες να δημιουργήσετε βιώσιμη εκτροφή να είναι 50%. Εάν αυτός ο απόγονος ζευγαρώσει περαιτέρω με την τίγρη, οι πιθανότητες είναι ίδιες ή είναι χαμηλότερες / υψηλότερες;


Ορισμένα υβρίδια πρώτης γενιάς [f1] είναι βιώσιμα και γόνιμα, αλλά όταν ζευγαρώνουν μεταξύ τους ή επιστρέφουν σε οποιοδήποτε γονικό είδος [P}, οι διαδοχικές γενιές [f2] είναι στείρες ή αδύναμες. αυτή η έννοια είναι γνωστή ως υβριδική διάσπαση. Αυτό φαίνεται συχνά σε υβριδοποιημένες μορφές εγχώριων καλλιεργειών. Γνωρίζω ότι ορισμένα θηλυκά υβρίδια τίγρης/λιονταριού είναι γόνιμα, αλλά δεν γνωρίζω την επιτυχή αναπαραγωγή των γενεών f2. Θα μπορούσε να είναι μια περίπτωση υβριδικής βλάβης.

Άρθρο σχετικά με την υβριδική διάσπαση στο ρύζι

Υβριδική διάσπαση στα ψάρια κιχλίδων


Γονιμότητα – Θρεπτικά συστατικά

Άζωτο (Ν).Το άζωτο έχει μεγαλύτερη επίδραση στην απόδοση και την ποιότητα του καπνού από οποιοδήποτε άλλο θρεπτικό συστατικό. Πολύ λίγο άζωτο μειώνει την απόδοση και έχει ως αποτέλεσμα χλωμό, λείο σκληρυμένο φύλλο. Το πολύ άζωτο μπορεί να αυξήσει ελαφρώς την απόδοση, αλλά μπορεί επίσης να κάνει τη μηχανική συγκομιδή και σκλήρυνση πιο δύσκολη, να καθυστερήσει την ωρίμανση, να παρατείνει τον χρόνο ωρίμανσης και να οδηγήσει σε πιο άγουρο ωριμασμένο φύλλο. Το υπερβολικό άζωτο διεγείρει επίσης την ανάπτυξη του θηλασμού, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική χρήση μηλεϊνικού υδραζιδίου (MH) και να αυξήσει τα προβλήματα με τους κόκκους και τις αφίδες.

Το άζωτο είναι επίσης πολύ διαπερατό και η υπερβολική εφαρμογή μπορεί να συμβάλει στη μόλυνση των υπόγειων υδάτων σε βαθιά, αμμώδη εδάφη.

Η ανάλυση εδάφους δεν χρησιμοποιείται για την εκτίμηση του ποσοστού Ν που απαιτείται για τον καπνό επειδή είναι διαλυτό θρεπτικό συστατικό και η δοκιμή εδάφους δεν είναι αξιόπιστη. Αντ 'αυτού, έχουν αναπτυχθεί συστάσεις για Ν για τον καπνό που έχει υποστεί καπνογόνο με βάση την υφή του εδάφους, το βάθος έως τον πηλό και την προηγούμενη καλλιέργεια. Το εύρος είναι 50-80 lb/στρέμμα με υψηλότερες τιμές που συνιστώνται για εδάφη με περισσότερη άμμο και χαμηλότερες τιμές για εδάφη με μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε πηλό. Για βάθος σε πηλό, ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις συνιστώμενες τιμές Ν:

Πρέπει επίσης να γίνουν προσαρμογές στον τελικό ρυθμό αζώτου με βάση την προηγούμενη καλλιέργεια. Χρησιμοποιήστε το χαμηλότερο άκρο του εύρους τιμών μετά από όσπρια, όπως σόγια ή φιστίκια, καθώς και βαριά γονιμοποιημένες αλλά φτωχές καλλιέργειες καλαμποκιού.


Η υπογονιμότητα των μυγών δείχνει ότι υποτιμούμε πόσο άσχημα βλάπτει η κλιματική αλλαγή στα ζώα

Η κατανομή ορισμένων ειδών μπορεί να περιορίζεται από τις θερμοκρασίες στις οποίες μπορούν να αναπαραχθούν. Πίστωση: Shutterstock

Τα στοιχεία για τη μείωση της γονιμότητας στους ανθρώπους και την άγρια ​​ζωή αυξάνονται. Ενώ οι χημικές ουσίες στο περιβάλλον μας έχουν αναγνωριστεί ως κύρια αιτία, η νέα μας έρευνα δείχνει ότι υπάρχει μια άλλη διαφαινόμενη απειλή για τη γονιμότητα των ζώων: η κλιματική αλλαγή.

Γνωρίζουμε ότι τα ζώα μπορούν να πεθάνουν όταν οι θερμοκρασίες φτάσουν στα άκρα που δεν μπορούν να αντέξουν. Ωστόσο, η έρευνά μας υποδηλώνει ότι τα αρσενικά ορισμένων ειδών μπορεί να γίνουν στείρα ακόμη και σε λιγότερο ακραίες θερμοκρασίες.

Αυτό σημαίνει ότι η κατανομή των ειδών μπορεί να περιορίζεται από τις θερμοκρασίες στις οποίες μπορούν να αναπαραχθούν, παρά από τις θερμοκρασίες στις οποίες μπορούν να επιβιώσουν.

Αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά, γιατί σημαίνουν ότι μπορεί να υποτιμούμε τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στα ζώα και να αποτυγχάνουμε να προσδιορίσουμε το είδος που είναι πιο πιθανό να εξαφανιστεί.

Οι ερευνητές γνωρίζουν εδώ και αρκετό καιρό ότι η γονιμότητα των ζώων είναι ευαίσθητη στο θερμικό στρες.

Για παράδειγμα, η έρευνα δείχνει ότι η άνοδος της θερμοκρασίας κατά 2 μειώνει δραματικά την παραγωγή δέσμης σπέρματος και μεγέθους ωαρίων σε κοράλλια. Και σε πολλά είδη σκαθαριών και μελισσών, η επιτυχία της γονιμοποίησης μειώνεται απότομα σε υψηλές θερμοκρασίες.

Οι υψηλές θερμοκρασίες έχουν επίσης αποδειχθεί ότι επηρεάζουν τη γονιμοποίηση ή τον αριθμό των σπερματοζωαρίων σε αγελάδες, χοίρους, ψάρια και πτηνά.

Ωστόσο, οι θερμοκρασίες που προκαλούν στειρότητα δεν έχουν ενσωματωθεί στις προβλέψεις σχετικά με το πώς η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει τη βιοποικιλότητα. Η έρευνά μας στοχεύει να το αντιμετωπίσει.

Στην εφημερίδα που δημοσιεύτηκε σήμερα συμμετείχαν ερευνητές από το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Σουηδία και την Αυστραλία, συμπεριλαμβανομένου ενός συγγραφέα αυτού του άρθρου. Η μελέτη εξέτασε 43 είδη μύγας για να ελέγξει εάν οι θερμοκρασίες γονιμότητας των ανδρών ήταν καλύτερος προγνωστικός δείκτης της παγκόσμιας κατανομής των μυγών από τις θερμοκρασίες στις οποίες πεθαίνει η ενήλικη μύγα - γνωστή και ως «όριο επιβίωσης».

Η έρευνα διαπίστωσε ότι η γονιμότητα των μυγών επηρεάζεται σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από τις θανατηφόρες. Πίστωση: Shutterstock

Οι ερευνητές εξέθεσαν τις μύγες σε τέσσερις ώρες θερμικής καταπόνησης σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από καλοήθεις έως θανατηφόρες. Από αυτά τα δεδομένα υπολόγισαν τόσο τη θερμοκρασία που είναι θανατηφόρα για το 80% των ατόμων όσο και τη θερμοκρασία στην οποία το 80% των επιζώντων αρσενικών γίνονται στείρα.

Διαπίστωσαν ότι 11 από τα 43 είδη εμφάνισαν απώλεια γονιμότητας κατά 80% σε ψυχρότερες από θανατηφόρες θερμοκρασίες αμέσως μετά τη θερμική καταπόνηση. Αντί να ανακάμψει η γονιμότητα με την πάροδο του χρόνου, ο αντίκτυπος των υψηλών θερμοκρασιών ήταν πιο έντονος επτά ημέρες μετά την έκθεση σε θερμική καταπόνηση. Χρησιμοποιώντας αυτό το καθυστερημένο μέτρο, το 44% των ειδών (19 από τα 43) παρουσίασαν απώλεια γονιμότητας σε ψυχρότερες από θανατηφόρες θερμοκρασίες.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές ταίριαξαν αυτά τα ευρήματα με πραγματικά δεδομένα σχετικά με την κατανομή των μυγών και εκτίμησαν τις μέσες μέγιστες θερμοκρασίες αέρα που το είδος είναι πιθανό να συναντήσει στη φύση. Βρήκαν ότι η κατανομή των ειδών μύγας συνδέεται πιο στενά με τις επιπτώσεις της υψηλής θερμοκρασίας στην ανδρική γονιμότητα παρά με τις θερμοκρασίες που σκοτώνουν τις μύγες.

Αυτές οι αντιδράσεις γονιμότητας είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση των ειδών. Μια ξεχωριστή μελέτη με επικεφαλής έναν συγγραφέα αυτού του άρθρου, χρησιμοποιώντας προσομοίωση κλιματικής αλλαγής στο εργαστήριο, έδειξε ότι οι πειραματικοί πληθυσμοί των ίδιων μυγών εξαφανίζονται όχι επειδή δεν μπορούν να επιβιώσουν από τη ζέστη, αλλά επειδή τα αρσενικά γίνονται στείρα. Τα είδη από τροπικά τροπικά δάση ήταν τα πρώτα που υπέκυψαν στον αφανισμό.

Η πρόβλεψη ότι τα τροπικά και υποτροπικά είδη μπορεί να είναι πιο ευάλωτα στην κλιματική αλλαγή δεν είναι νέα. Αλλά τα ευρήματα γονιμότητας υποδηλώνουν ότι ο αρνητικός αντίκτυπος της κλιματικής αλλαγής μπορεί να είναι ακόμη χειρότερος από τον αναμενόμενο.

Τι σημαίνουν όλα αυτά;

Ορισμένα ζώα έχουν προσαρμοστεί για να ελαχιστοποιήσουν την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας στη γονιμότητα. Για παράδειγμα, πιστεύεται ότι οι όρχεις στα αρσενικά πρωτεύοντα και στους ανθρώπους βρίσκονται εξωτερικά για να προστατεύουν το αναπτυσσόμενο σπέρμα από την υπερβολική θερμότητα.

Καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται, τα ζώα μπορεί να εξελιχθούν περαιτέρω για να αντέξουν τις επιπτώσεις της θερμότητας στη γονιμότητα. Αλλά η ταχύτητα με την οποία μπορεί να προσαρμοστεί ένα είδος μπορεί να είναι πολύ αργή για να εξασφαλίσει την επιβίωσή του. Η έρευνά μας έχει δείξει ότι τόσο τα τροπικά όσο και τα διαδεδομένα είδη μύγες δεν μπορούν να αυξήσουν τη γονιμότητά τους όταν εκτίθενται σε προσομοιωμένη υπερθέρμανση του πλανήτη, ακόμη και μετά από 25 γενιές.

Μια μελέτη που περιελάμβανε σκαθάρια δείχνει επίσης ότι μπορεί να συσσωρευτεί βλάβη στη γονιμότητα από διαδοχικά καύσωνα με την πάροδο του χρόνου. Και χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να προσδιοριστεί πώς άλλοι παράγοντες στρεσογόνου παράγοντα όπως η αλατότητα, οι χημικές ουσίες και η κακή διατροφή μπορεί να επιδεινώσουν το πρόβλημα γονιμότητας-θερμοκρασίας.

Το αν τα ευρήματά μας επεκτείνονται σε άλλα είδη, συμπεριλαμβανομένων θηλαστικών όπως οι άνθρωποι, δεν είναι ακόμη σαφές. Είναι σίγουρα πιθανό, δεδομένης της απόδειξης σε όλο το ζωικό βασίλειο ότι η γονιμότητα είναι ευαίσθητη στο θερμικό στρες.

Είτε έτσι είτε αλλιώς, εάν η υπερθέρμανση του πλανήτη δεν περιοριστεί ριζικά, η γονιμότητα των ζώων πιθανότατα θα μειωθεί. Αυτό σημαίνει ότι η Γη μπορεί να οδεύει προς πολύ περισσότερες εξαφανίσεις ειδών από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από τη Συνομιλία με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.


Εισαγωγή

Ο υβριδισμός αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ως σημαντικό συστατικό της εξέλιξης των ειδών (Mallet, 2005 Mallet et al., 2016 Stukenbrock, 2016). Άφθονα εμπειρικά στοιχεία δείχνουν ότι ο υβριδισμός οδηγεί συχνά σε παραβατικούς φαινοτύπους σε φυτά, ζώα και μύκητες (Langdon et al., 2019 Rieseberg et al., 1999). Τα ποσοστά μετάλλαξης είναι χαρακτηριστικά για τα οποία ο παραβατικός διαχωρισμός μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην εξελικτική μοίρα των υβριδίων, με πιθανές επιπτώσεις στην εμφάνιση αναπαραγωγικών φραγμών και ειδών. Οι εισαγωγές που προκαλούνται από μετατιθέμενα στοιχεία (TEs) είναι μια κατηγορία μεταλλάξεων που θα μπορούσαν να ανταποκρίνονται ιδιαίτερα στον υβριδισμό. Τα TE είναι ποικίλες και πανταχού παρούσες αλληλουχίες DNA που μπορούν να αντιγραφούν και να εξαπλωθούν μέσα στα γονιδιώματα, σχηματίζοντας οικογένειες διάσπαρτων επαναλαμβανόμενων αλληλουχιών (Bourque et al., 2018). Μπορούν είτε να αναπαραχθούν μέσω μηχανισμών «αντιγραφής και επικόλλησης» (ρετροτρανσποζόνια) ή «αποκοπής και επικόλλησης» (τρανσποζόνια DNA). Τα ΤΕ εντοπίστηκαν για πρώτη φορά σε κυτταρολογικές μελέτες αστάθειας των χρωμοσωμάτων σε Zea mays (McClintock, 1950). Στην προοπτική της για το 1984, η McClintock, 1984 συνόψισε στοιχεία που υποδηλώνουν ότι τα TE ανταποκρίνονται σε διάφορους τύπους «σοκ γονιδιώματος», ένα από τα οποία υποψιαζόταν ότι ήταν ο υβριδισμός. Από τις πρώτες γνώσεις του McClintock, πολλές μελέτες διερεύνησαν τη σχέση μεταξύ TE και υβριδισμού μεταξύ ταξινομικών ομάδων και τεκμηρίωσαν αυξημένη δραστηριότητα TE σε υβρίδια. Αναφερόμαστε σε αυτήν την αύξηση ως επανενεργοποίηση ΤΕ, αλλά η χρήση αυτού του όρου δεν συνεπάγεται μηχανιστική βάση και άλλοι όροι όπως η αποδυνάμωση χρησιμοποιούνται στη βιβλιογραφία. Η επανενεργοποίηση αποδείχθηκε με αυξημένη αφθονία ΤΕ, νέες εισαγωγές ΤΕ, επιγενετικές αλλαγές ΤΕ ή υψηλότερα επίπεδα μεταγραφής ΤΕ (Dion-Côté et al., 2014 Kidwell et al., 1977 Labrador et al., 1999 Liu and Wendel, 2000 O'Neill et al., 1998 Picard, 1976 Ungerer et al., 2006). Ωστόσο, η υβριδική επανενεργοποίηση δεν είναι καθολική, καθώς πολλές μελέτες σε παρόμοιο ταξινομικό εύρος δεν βρήκαν στοιχεία για αυτό (Coyne, 1989 Göbel et al., 2018 Hey, 1988 Kawakami et al., 2011). Σε μύκητες, μια πρόσφατη προεκτύπωση έδειξε ότι δεν λαμβάνει χώρα επανενεργοποίηση ΤΕ σε πειραματικά διαειδικά υβρίδια μεταξύ των ζυμών Saccharomyces cerevisiae και Saccharomyces uvarum (Smukowski Heil et al., 2020). Έτσι, η επανενεργοποίηση ΤΕ δεν παρουσιάζει σαφή ταξινομική κατανομή και οι συνθήκες ευνοϊκές για την εκδήλωσή της είναι ακόμη ασαφείς.

Μελέτες υβριδίων σε ελεγχόμενες διασταυρώσεις αποκάλυψαν γενετικές βάσεις για την επανενεργοποίηση του ΤΕ, αλλά λιγότερη έμφαση δόθηκε σε περιπτώσεις φυσικών υβριδίων (αλλά βλ. Kawakami et al., 2011 Ungerer et al., 2009). Εκτός από τη γενετική δομή των πληθυσμών, οι περιβαλλοντικές πιέσεις και οι δημογραφικοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τη δράση των εξελικτικών δυνάμεων στους ΤΕ, επηρεάζοντας έτσι τα γονιδιωματικά τοπία των ΤΕ σε φυσικούς πληθυσμούς, συμπεριλαμβανομένων των υβριδίων. Τα γενετικά μοντέλα πληθυσμού έχουν διερευνήσει τη δράση των κύριων εξελικτικών δυνάμεων στον μέσο αριθμό αντιγράφου TE (CN) ανά άτομο (Charlesworth and Charlesworth, 1983 Charlesworth and Langley, 1989). Τρεις τέτοιες δυνάμεις είναι ντετερμινιστικές (Charlesworth et al., 1994). Πρώτον, η ΤΕ ΣΟ αυξάνεται με έναν ορισμένο ρυθμό μεταφοράς, ο οποίος ενσωματώνει τις διάφορες μορφές ρύθμισης μεταφοράς (είτε από τον ξενιστή είτε από τους ίδιους τους ΤΕ). Δεύτερον, τα ΤΕ αφαιρούνται από το γονιδίωμα με συγκεκριμένο ρυθμό εκτομής. Τρίτον, οι περισσότερες εισαγωγές ΤΕ είναι επιβλαβείς, έτσι ώστε η ατομική καταλληλότητα θεωρείται ότι είναι μια φθίνουσα λειτουργία της ΣΟ και η φυσική επιλογή ενεργεί για να καθαρίσει τα ένθετα ΤΕ από τους πληθυσμούς. Η τέταρτη σημαντική δύναμη είναι η γενετική μετατόπιση, μια στοχαστική δύναμη που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της φυσικής επιλογής αυξάνοντας την πιθανότητα σταθεροποίησης επιβλαβών μεταλλάξεων (Lynch, 2007). Η ένταση της μετατόπισης είναι αντιστρόφως ανάλογη με το πραγματικό μέγεθος του πληθυσμού ΝμιΤο Σε πληθυσμούς με μικρά Νμι, η μετατόπιση καθιστά τη φυσική επιλογή αναποτελεσματική, έτσι ώστε οι επιβλαβείς μεταλλάξεις είναι πιο πιθανό να διορθωθούν τυχαία. Κατ 'αρχήν, οποιαδήποτε από αυτές τις εξελικτικές δυνάμεις θα μπορούσε να επηρεάσει τα υβρίδια με τρόπο που διαφέρει από τους γονείς τους, οδηγώντας σε υβριδικές ειδικές δυναμικές στη συσσώρευση TE.

Δεδομένα πληθυσμού σε Δροσόφιλα υποδεικνύουν ότι οι ντετερμινιστικές δυνάμεις έχουν κυρίαρχη επιρροή στο φάσμα συχνοτήτων αλληλόμορφων των ενθέσεων ΤΕ (Charlesworth and Langley, 1989), σύμφωνα με μια ελάχιστη συμβολή από το drift. Μεταξύ των ντετερμινιστικών δυνάμεων, ο ρυθμός μεταφοράς είναι αναμφισβήτητα ο πιο πιθανός να επηρεαστεί από τον υβριδισμό, για παράδειγμα εάν οι γενετικές ασυμβατότητες επηρεάζουν τους μηχανισμούς ρύθμισης της μεταφοράς. Ένα κλασικό παράδειγμα αυτού είναι η υβριδική δυσγένεση σε Δροσόφιλα, ένα σύνδρομο που προκαλείται από αναντιστοιχίες μεταξύ πατρικών ΤΕ και δεξαμενών γεμάτων με αυγά RNA που αλληλεπιδρούν με Piwi (piRNA) και οδηγούν σε αναποτελεσματική καταστολή της ΤΕ (Brennecke et al., 2008 Bucheton et al., 1984 Erwin et al., 2015 Rubin et al. ., 1982). Ομοίως, υβρίδια μεταξύ Arabidopsis thaliana και Arabidopsis arenosa δείχνουν υπερέκφραση μιας οικογένειας ΤΕ από το Α. arenosa υπογονιδίου που εξαρτάται από το επίπεδο πλάνης των γονέων που συμμετέχουν, υποδηλώνοντας ότι η δοσολογική ανισορροπία των επιγενετικών ρυθμιστών προκαλεί επανενεργοποίηση (Josefsson et al., 2006). Μπορεί επίσης να αναμένεται ότι ο αριθμός των γενετικών ασυμβατότητας αυξάνεται με τη γενετική απόκλιση, αποδίδοντας μια θετική σχέση μεταξύ της εξελικτικής απόκλισης και της απορρύθμισης ΤΕ (Orr, 1995 Parhad and Theurkauf, 2019). Επιπλέον, στοιχεία από Δροσόφιλα προτείνει ότι ο υβριδισμός μπορεί να επηρεάσει τα ποσοστά εκτομής για συγκεκριμένες οικογένειες ΤΕ (Coyne, 1989). Μαζί με αυτούς τους ντετερμινιστικούς παράγοντες, θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι μειώσεις της αποδοτικότητας της φυσικής επιλογής. Στοιχεία από Arabidopsis (Lockton et al., 2008 Lockton and Gaut, 2010) Καινοραβδίτιδα (Dolgin et al., 2008) και Δάφνια (Ye et al., 2017) προτείνει ότι οι μακροπρόθεσμες διαφορές σε Νμι που προκαλούνται από τη δημογραφία ή το σύστημα ζευγαρώματος σχετίζονται με διακύμανση στο περιεχόμενο ΤΕ (Lynch and Conery, 2003). Μείωση σε Νμι μπορεί να αναμένεται όταν σχηματιστεί μια νέα υβριδική γραμμή. Πράγματι, έχει υποτεθεί ότι τα σημεία συμφόρησης του πληθυσμού είναι εγγενή στην υβριδική ειδογένεια Helianthus μπορεί να έπαιξε ρόλο στη συσσώρευση TEs μέσω μειωμένης αποτελεσματικότητας της επιλογής καθαρισμού (Ungerer et al., 2009).

Ένα αναδυόμενο σύστημα ευκαρυωτικού μοντέλου στην οικολογική και εξελικτική γονιδιωματική είναι η μαγιά Saccharomyces paradoxus, τα μη εξημερωμένα αδελφά είδη της εκκολαπτόμενης μαγιάς S. cerevisiae. S. paradoxus έχει μια πολύπλοκη ιστορία ανάμειξης στη Βόρεια Αμερική, καθιστώντας το ένα ιδανικό σύστημα μοντέλου για τη δοκιμή εξελικτικών υποθέσεων που σχετίζονται με τον υβριδισμό σε φυσικούς πληθυσμούς και στο εργαστήριο (Εικόνα 1 Hénault et al., 2017). βορειο Αμερικάνος S. paradoxus οι γενεαλογίες περιλαμβάνουν την ευρασιατική καταγωγή Ιαματική πηγή, το ενδημικό αρχικό είδος SpB και SpC (εφεξής αποκαλούμενες καθαρές γενεαλογίες), και οι ανάμεικτες γενεές SpC*, SpD1 και SpD2 (στο εξής καλούμενες υβριδικές γενεαλογίες Σχήμα 2α). SpC* είναι ένα αρχικό υβριδικό είδος που προέκυψε από μια μεταπαγετώδη δευτερογενή επαφή μεταξύ των ενδημικών γενεαλογιών SpB και SpC και αποτελείται κυρίως SpC-όπως γονιδιώματα με

5% παρενόχληση από SpB (Leducq et al., 2016), ενώ SpD1 και SpD2 προέκυψε πιο πρόσφατα από τον υβριδισμό μεταξύ SpC* και SpB και έχουν περίπου ίσες γονιδιωματικές συνεισφορές και από τους δύο γονείς (Eberlein et al., 2019 Εικόνα 2β).

Τα γονιδιωματικά δεδομένα του πληθυσμού και τα πειράματα εργαστηριακής εξέλιξης επιτρέπουν την αποκάλυψη των επιδράσεων διαφόρων παραγόντων στη συσσώρευση μετατιθέμενων στοιχείων (ΤΕ) σε υβρίδια.

Κατά την υβριδοποίηση, το περιεχόμενο ΤΕ ενός υβριδίου καθορίζεται από ίσες συνεισφορές από το περιεχόμενο ΤΕ των γονέων του. Η μετέπειτα εξέλιξη μπορεί είτε να αφήσει το υβριδικό περιεχόμενο ΤΕ αμετάβλητο είτε να το οδηγήσει σε αύξηση ή μείωση. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να προκληθούν από προκαταλήψεις στο ρυθμό μεταφοράς ή εκτομής ή από διακυμάνσεις στην αποτελεσματικότητα της φυσικής επιλογής. Δύο συμπληρωματικές προσεγγίσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διερευνηθεί ποιοι παράγοντες οδηγούν τη δυναμική της ΤΕ στα υβρίδια. Πρώτον, τα γονιδιωματικά δεδομένα από φυσικούς πληθυσμούς μπορούν να αξιοποιηθούν για να κατανοήσουν πώς η δομή του πληθυσμού, οι περιβαλλοντικές πιέσεις και η αποτελεσματικότητα της φυσικής επιλογής διαμόρφωσαν τη φυσική διακύμανση στο περιεχόμενο ΤΕ. Δεύτερον, πειράματα εξέλιξης σε εργαστηριακά ελεγχόμενες συνθήκες (σταθερό περιβάλλον και χαλαρή φυσική επιλογή) επιτρέπουν τη δοκιμή της επίδρασης των ιδιοτήτων των τεχνητών υβριδικών γονότυπων στη συσσώρευση ΤΕ, δηλαδή την εξελικτική απόκλιση μεταξύ των γονέων και το αρχικό περιεχόμενο ΤΕ.

Τα στοιχεία Ty δεν έδειξαν επανενεργοποίηση σε υβριδικές γενεές και αντίθετες αφθονίες μεταξύ καθαρών γενεών.

(ένα) Bayesian φυλογενετικό δέντρο της Βόρειας Αμερικής Saccharomyces paradoxus γενεαλογίες που βασίζονται σε SNP σε όλο το γονιδίωμα. (σι) Σχηματικό γράφημα πρόσμιξης που δείχνει τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ καθαρών και υβριδικών γραμμών, όπως συνάγεται από τον Eberlein et al., 2019 Leducq et al., 2016. Οι διακεκομμένες γραμμές αντιπροσωπεύουν γεγονότα πρόσμιξης. (ντο) Καταμέτρηση στοιχείων πλήρους μήκους (επάνω) και σόλο LTR (κάτω) σε έξι συγκροτήματα ολόκληρου του γονιδιώματος με βάση μεγάλες αναγνώσεις. Δεν βρέθηκαν πλήρους μήκους Ty4 ή Ty5 σε καμία συνέλευση, επομένως αυτές οι οικογένειες θεωρήθηκαν εξαφανισμένες. (ρε) Παραλλαγή αριθμού αντιγράφου (CN) σε ενεργές οικογένειες Ty (δηλαδή οικογένειες που έχουν στοιχεία πλήρους μήκους) που μετράται ως αρχείο καταγραφής2 κανονικοποιημένο βάθος ανάγνωσης (NRD) σε εσωτερικές αλληλουχίες αναφοράς Ty για 207 διπλοειδή άγρια ​​στελέχη. Το μέγεθος του δείγματος για κάθε γενεαλογία (εκτός των στελεχών για τα οποία δεν υπήρχε κάλυψη) υποδεικνύεται μεταξύ παρενθέσεων. Τα μουστάκια εκτείνονται 1,5 φορές το εύρος των τεταρτημορίων. Εμφανίζονται οι τιμές p των δοκιμών Kruskal-Wallis. Τα αστέρια στις ράβδους δείχνουν τα αποτελέσματα των post-hoc δοκιμών Conover. *: p<0,05, **: p<0,01, ***: p<0,001.

Εικόνα 2 - δεδομένα προέλευσης 1

Αριθμός σχολιασμών Ty ανά τύπο από τις έξι συνελεύσεις ολόκληρου του γονιδιώματος.

Ζύμες του Saccharomyces Το γένος είναι πολύτιμο είδος μοντέλου για τη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ υβριδισμού και μεταφοράς. Saccharomyces Τα γονιδιώματα περιέχουν πολλά ρετροτρανσποζόνια μακρών τερματικών επαναλήψεων (LTR) των οικογενειών Ty1/copia (Ty1, Ty2, Ty4 και Ty5) και Ty3/gypsy (Ty3). Οι υπερ -οικογένειες Ty1/copia και Ty3/gypsy retrotransposon (Wicker et al., 2007) αντιστοιχούν αντίστοιχα στις οικογένειες των ιών Pseudoviridae και Metaviridae (Krupovic et al., 2018) και έχουν ευρεία ταξινόμηση. Τα στοιχεία Ty περιλαμβάνουν δύο αλληλεπικαλυπτόμενα ανοιχτά πλαίσια ανάγνωσης (ORF) μέσα σε ένα

Εσωτερική ακολουθία 5 kb, η οποία πλαισιώνεται από δύο

300 bp LTR σε άμεσο προσανατολισμό. Οι δύο LTR των στοιχείων πλήρους μήκους είναι επιρρεπείς σε ενδοστοιχείο ανασυνδυασμό, αφήνοντας πίσω τους σόλο LTR στο γονιδίωμα (Parket et al., 1995). Ty1 στην εκκολαπτόμενη μαγιά S. cerevisiae συγκαταλέγεται μεταξύ των ευκαρυωτικών ΤΕ με τα καλύτερα χαρακτηριστικά, επωφελούμενη από έρευνες δεκαετιών σχετικά με τη μοριακή και κυτταρική βιολογία του και, πιο πρόσφατα, τη γονιδιωματική του πληθυσμού (Bleykasten-Grosshans et al., 2013 Curcio et al., 2015). Παρόλο Saccharomyces τα γονιδιώματα φιλοξενούν ένα σχετικά μικρό κλάσμα στοιχείων Ty (

1-3% σε μέγεθος), τα εξορθολογισμένα γονιδιώματά τους (

12 Mbp) και σύντομος χρόνος γενιάς (

2 ώρες) παρέχουν μεγάλη ισχύ για την εκτέλεση πειραμάτων συγκριτικής γονιδιωματικής ΤΕ και εργαστηριακής εξέλιξης.

Εδώ, χρησιμοποιούμε γονιδιωματικά δεδομένα πληθυσμού και πειράματα εργαστηριακής εξέλιξης S. paradoxus και τα αδέλφια του S. cerevisiae για τη διερεύνηση της υπόθεσης της υβριδικής επανενεργοποίησης και, γενικότερα, των παραγόντων που διέπουν τη συσσώρευση ΤΕ σε φυσικές και πειραματικές γενεές. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τα φυσικά και πειραματικά υβρίδια δεν εμφανίζουν επανενεργοποίηση των TE. Αντίθετα, δείχνουμε ότι οι ντετερμινιστικοί παράγοντες όπως η δομή του πληθυσμού και οι ιδιότητες μεμονωμένων υβριδικών γονοτύπων είναι κύριοι καθοριστικοί παράγοντες της εξέλιξης του περιεχομένου ΤΕ στα υβριδικά γονιδιώματα.


Ετέρωση ή Υβριδική Ένταση: Τύποι, Αιτίες και Επιπτώσεις

Όταν διασταυρώνονται δύο ομόζυγα αναπαραγωγικά (μια πραγματική γραμμή αναπαραγωγής που λαμβάνεται με συνεχή ενδογαμία) γενετικά αντίθετων συστατικών, τα προκύπτοντα υβρίδια που λαμβάνονται από τους διασταυρωμένους σπόρους είναι συνήθως στιβαρά, ζωηρά, παραγωγικά και ψηλότερα από τους δύο γονείς.

Αυτή η αυξημένη παραγωγικότητα ή υπεροχή έναντι των γονέων είναι γνωστή ως ετέρωση ή υβριδικό σθένος. Η ετέρωση μπορεί να οριστεί ως η υπεροχή του F1 υβριδικό και στους δύο γονείς όσον αφορά την απόδοση ή κάποιο άλλο χαρακτήρα.

Ιστορικό της ετέρωσης:

Η ετερότητα είναι γνωστή από τότε που εμφανίστηκε η τέχνη του υβριδισμού. Ο Koelreuter (1763) ήταν ο πρώτος που ανέφερε υβριδική σφριγηλότητα στα υβρίδια του καπνού, Datura κλπ. Ο Mendel (1865) το παρατήρησε σε σταυρούς μπιζελιών.

Ο Darwin (1876) ανέφερε επίσης ότι η ενδογαμία στα φυτά έχει ως αποτέλεσμα την επιδείνωση του σθένους και τη διασταύρωση του υβριδικού σθένους. Με βάση τα πειράματά του ο Beal (1877-1882) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο F1 Τα υβρίδια αποδίδουν έως και 40 τοις εκατό περισσότερες από τις γονικές ποικιλίες.

Από μεταγενέστερες μελέτες για διαποικιλιακούς σταυρούς στον αραβόσιτο, παρατηρήθηκε ότι ορισμένα από τα υβρίδια εμφανίζουν ετερότητα.

Ενώ συζητούσε την εργασία για τον αραβόσιτο κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης στο Gottingen (Δυτική Γερμανία), ο Dr. G.H. Ο ShuII (1914) πρότεινε τον όρο ετέρωση (Γρ. ετερός διαφορετικός και osis = κατάσταση). Ο Poweri (1944, 45) ανέφερε ότι η διασταύρωση, ωστόσο, μπορεί να οδηγήσει είτε σε αδύναμα είτε σε ζωηρά υβρίδια σε σύγκριση με τα γονικά συγγενή.

Το υβριδικό σθένος χρησιμοποιείται ως συνώνυμο της ετέρωσης. Είναι γενικά αποδεκτό ότι το υβριδικό σθένος περιγράφει μόνο την ανωτερότητα του υβριδίου έναντι των γονέων, ενώ η ετερότητα περιγράφει και την άλλη κατάσταση, δηλαδή, η διασταύρωση μπορεί να οδηγήσει σε αδύναμα υβρίδια π.χ. πολλά υβρίδια στην ντομάτα είναι πρώιμα (η βλαστική φάση αντικαθίσταται από την αναπαραγωγική φάση) .

Η πρώιμη σε πολλές καλλιέργειες είναι γεωργικά επιθυμητή, επομένως, υποστηρίζεται ότι το F, εμφανίζει ταχύτερη ανάπτυξη στην οποία η βλαστική φάση αντικαθίσταται από την αναπαραγωγική φάση πιο γρήγορα από ότι στους γονείς.

Βάσει αυτής της εξήγησης, ήταν δικαιολογημένη η χρήση του όρου υβριδικό σθένος ως συνώνυμο της ετέρωσης.

Ωστόσο, ο Whaley (1944) ήταν της γνώμης ότι θα ήταν καταλληλότερο να χαρακτηριστεί η ανεπτυγμένη υπεροχή των υβριδίων ως υβριδικό σθένος και να αναφερθεί στον μηχανισμό με τον οποίο η υπεροχή αναπτύσσεται ως ετερόπτωση. Ο Smith (1955) δήλωσε ότι η χρήση της ετερότητας και του υβριδικού σθένους ως συνώνυμα είναι ιδιαίτερα επιθυμητή με βάση τη μακρά χρήση τους.

Τύποι ετερότητας:

Η ετέρωση είναι δύο τύπων:

Αληθινή ετέρωση (ευετερώση) και ψευδο-ετερώση.

Μπορεί επίσης να χωριστεί σε δύο τύπους:

(α) Μεταλλακτική αληθινή ετέρωση:

Είναι η προστασία ή η σκίαση των επιβλαβών, μη ευνοϊκών, συχνά θανατηφόρων, υπολειπόμενων μεταλλαγμένων γονιδίων από τα προσαρμοστικά ανώτερα κυρίαρχα αλληλόμορφά τους.

(β) Ισορροπημένη αληθινή ετέρωση:

Προκύπτει από ισορροπημένους συνδυασμούς γονιδίων με καλύτερη προσαρμοστική αξία και γεωργική χρησιμότητα.

Η διασταύρωση των δύο γονικών μορφών φέρνει μια τυχαία, υπερβολική και απροσάρμοστη έκφραση προσωρινής ζωηρότητας και βλαστικής υπερανάπτυξης. Ονομάζεται επίσης πολυτέλεια.

Αιτίες ετέρωσης:

Το φαινόμενο της ετέρωσης μπορεί να εξηγηθεί με βάση τα αίτια: Γενετικά αίτια και Φυσιολογικά αίτια.

Α. Γενετικές αιτίες:

Υπάρχουν δύο πιθανές αιτίες ετέρωσης, δηλαδή.

(i) Υπόθεση κυριαρχίας:

Αυτή η θεωρία προτάθηκε από τους Davenport (1910), Bruce (1910) και Keable και Pellew (1910). Αυτή η θεωρία βασίζεται στην υπόθεση ότι το υβριδικό σφρίγος προκύπτει από τη συγκέντρωση των κυρίαρχων γυναικείων γονιδίων. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα γονίδια που είναι ευνοϊκά για σθένος και ανάπτυξη είναι κυρίαρχα και τα γονίδια που είναι επιβλαβή για το άτομο είναι υπολειπόμενα.

Τα κυρίαρχα γονίδια που συνεισφέρει ένας γονέας μπορεί να συμπληρώνουν τα κυρίαρχα γονίδια που συνεισφέρει ο άλλος γονέας, έτσι ώστε το F1 θα έχει τον πιο ευνοϊκό συνδυασμό κυρίαρχων γονιδίων, από οποιοδήποτε γονέα, π.χ., τα κυρίαρχα γονίδια ABCDE είναι ευνοϊκά για καλή απόδοση. Το Inbred A έχει τον γονότυπο AA BB cc dd (AB κυρίαρχο) και το εγγενές B έχει το genotye aa bb CC DD (CD κυρίαρχο).

Ο γονότυπος του F1 το υβριδιο ειναι το εξης:

Το F1 Το υβρίδιο περιέχει κυρίαρχα γονίδια σε όλους τους τόπους που αντιπροσωπεύονται εδώ (ABCD) και εμφανίζει περισσότερη σφριγηλότητα από οποιαδήποτε από τις μητρικές εγγενείς γραμμές.

Υπάρχουν δύο βασικές ενστάσεις:

1. Αποτυχία στην απομόνωση ενδογαμιών τόσο έντονη όσο τα υβρίδια:

Εάν η παραπάνω υπόθεση είναι αληθινή, θα πρέπει να είναι δυνατή η απομόνωση ενδογαμιών με όλα τα κυρίαρχα γονίδια. Τέτοιες συγγένειες θα ήταν τόσο έντονες όσο το F1 υβρίδια. Ωστόσο, τέτοια υβρίδια δεν έχουν απομονωθεί. Jones (1917) σε αυτήν την τροποποιημένη θεωρία με τίτλο Υπόθεση κυριαρχίας συνδεδεμένων γονιδίων ” έδωσε εξηγήσεις για αυτό.

Πρότεινε ότι μπορεί να υπάρχει σύνδεση μεταξύ ορισμένων ευνοϊκών κυρίαρχων γονιδίων και ορισμένων μη ευνοϊκών υπολειπόμενων γονιδίων και ως αποτέλεσμα δεν είναι δυνατό να ληφθεί αληθινό ομόζυγο άτομο αναπαραγωγής για όλα τα κυρίαρχα γονίδια στο F2 γενιά.

2. Συμμετρική κατανομή σε F2:

Έχει ήδη μελετηθεί ότι στο F2 Οι κυρίαρχοι και οι υπολειπόμενοι χαρακτήρες διαχωρίζονται σε αναλογία 3:1. Εάν η ετέρωση οφείλεται σε κυριαρχία ανεξάρτητων παραγόντων, το F2 η καμπύλη κατανομής για ετερωτικό χαρακτήρα πρέπει να είναι στραβή (κεκλιμένη) και όχι ομαλή και συμμετρική.

Αλλά η καμπύλη του F2 είναι πάντα, ομαλή και συμμετρική και όχι στρεβλή. Αυτή η ένσταση αφαιρέθηκε από τον Collins (1921). Σύμφωνα με τον ίδιο, το χαρακτηριστικό όπως η απόδοση διέπεται από μεγάλο αριθμό γονιδίων ή πολυγονιδίων, τα οποία παρουσιάζουν συνεχή διακύμανση με αποτέλεσμα συμμετρική κατανομή των γονιδίων.

(ii) Υπόθεση υπεροχής:

Αυτή η υπόθεση δόθηκε από τον Shull (1903) και τον East (1908) ανεξάρτητα. Σύμφωνα με την υπόθεση, το υβριδικό σθένος με βάση την ετεροζυγωτία είναι ανώτερο από την ομοζυγωτία. Σύμφωνα με αυτήν την υπόθεση υπάρχουν αντίθετα αλληλόμορφα για παράδειγμα α1 και ένα2, για έναν ενιαίο τόπο. Κάθε αλληλόμορφο παράγει ευνοϊκές αλλά διαφορετικές επιδράσεις στο φυτό.

Σε ένα ετερόζυγο φυτό (α1, ένα2) παράγεται ένας συνδυασμός των επιδράσεων που είναι πιο ευνοϊκός στο φυτό από το αποτέλεσμα που παράγεται μόνο από κάποιο από τα αλληλόμορφα. Αυτό το φαινόμενο του ετεροζυγώτη (α1 ένα2) είναι ανώτερος από τους ομοζυγωτές (α1ένα1 ή α2ένα2) ονομάζεται πάνω από την κυριαρχία.

Διάφορα ονόματα έχουν δοθεί σε αυτήν την ιδέα, π.χ. υπερ-κυριαρχία (Fisher 1930), αλληλεπίδραση αλληλόμορφων σε έναν μόνο τόπο (East, 1930) υπερ-κυριαρχία (Hull, 1945) κ.λπ., αλλά ο όρος υπερ-κυριαρχία είναι ευρέως αποδεκτός.

Β. Φυσιολογικά αίτια:

(i) Υπόθεση μεγαλύτερου αρχικού κεφαλαίου:

Αυτή η υπόθεση προτάθηκε από τον Ashby (1930). Μελέτησε τη φυσιολογία των συγγενών και των υβριδίων αραβοσίτου και ντομάτας και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το υβριδικό σφρίγος οφείλεται στο αυξημένο αρχικό μέγεθος του εμβρύου. Το χαρακτήρισε ως ‘Μεγαλύτερο αρχικό κεφάλαιο.’

(ii) Αλληλεπιδράσεις κυτταροπλασμικού-πυρηνικού:

Οι Michelis, Shull, Lewis και άλλοι πρότειναν ότι το υβριδικό σθένος είναι η αλληλεπίδραση κυτταροπλασματικών και πυρηνικών συστημάτων. Το κυτταρόπλασμα είναι ένα διαφανές υγρό πλούσιο σε RNA και μιτοχόνδρια, το οποίο συνήθως μεταδίδεται μέσω του θηλυκού γονέα στους απογόνους.

Επιδράσεις ή εκδηλώσεις ετεροπάθειας:

Όποια και αν είναι η αιτία (γενετική ή φυσιολογική), η ετέρωση είναι ένα πολύ γνωστό φαινόμενο.

Είναι βασικά το αποτέλεσμα της αυξημένης μεταβολικής δραστηριότητας του ετεροζυγώτη Τα αποτελέσματά του είναι καλά εδραιωμένα ή εκδηλώνονται με τους ακόλουθους δένδρους τρόπους:

1. Ποσοτικές επιδράσεις:

α) Αύξηση μεγέθους και γενετικής ισχύος:

Τα υβρίδια είναι γενικά πιο ζωηρά Δηλαδή μεγαλύτερα, πιο υγιή και ταχύτερα αναπτυσσόμενα από τους γονείς, π.χ. μέγεθος κεφαλιού σε λάχανο, καλαμπόκι, μέγεθος φρούτων σε ντομάτα κ.λπ.

Η απόδοση μπορεί να μετρηθεί με όρους κόκκου, καρπού, σπόρων, κονδύλων φύλλων ή ολόκληρου του φυτού. Τα υβρίδια έχουν συνήθως αυξημένη απόδοση.

Τα υβρίδια παρουσιάζουν βελτιωμένη ποιότητα, π.χ., τα υβρίδια στο κρεμμύδι δείχνουν καλύτερη ποιότητα διατήρησης.

2. Φυσιολογικές επιδράσεις:

(α) Μεγαλύτερη αντοχή σε ασθένειες και παράσιτα:

Μερικά υβρίδια παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή σε έντομα ή ασθένειες από τους γονείς.

β) Μεγαλύτερη άνθηση και ωριμότητα:

Η πρώιμη είναι ιδιαίτερα επιθυμητή στα λαχανικά Σε πολλές περιπτώσεις, τα υβρίδια είναι νωρίτερα σε άνθηση και ωριμότητα από τους γονείς, π.χ. Τα υβρίδια ντομάτας είναι νωρίτερα από τους γονείς τους.

(γ) Μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα:

Τα υβρίδια είναι συνήθως λιγότερο ευαίσθητα σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες.

3. Βιολογικές επιδράσεις:

Τα υβρίδια που εμφανίζουν ετερότητα δείχνουν αύξηση της βιολογικής απόδοσης, δηλαδή αύξηση της γονιμότητας (ικανότητα αναπαραγωγής) και ικανότητα επιβίωσης.

(i) Το Mule είναι ένα υβρίδιο από μια διασταύρωση Jack (Equus hemicus) και Mare (Earns equus) που είναι γνωστό από την αρχαιότητα για τις γνωστές ιδιότητες της δύναμης και του πείσματος.

(ii) Η διασταύρωση μεταξύ της κόκκινης φυλής Σίντι των ινδικών βοοειδών και της φυλής Jersey της Αμερικής περιέχει 30% περισσότερο λίπος βουτύρου στο γάλα.

(iii) Αυξημένη απόδοση χοιρινού κρέατος σε χοίρους, περισσότερες ωοτόκες κότες, παραγωγή μεταξιού σε μεταξοσκώληκες κ.λπ.


Πώς επηρεάζει ο περαιτέρω υβριδισμός τη γονιμότητα; - Βιολογία

ΚΑΛΩΣ ΟΡΙΣΑΤΕ ΣΤΗ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΟΝΙΜΟΤΗΤΑ

Κοινή δήλωση από τη Συμμαχία για τη Διατήρηση της Γονιμότητας και την Κοινοπραξία Ογκογόνιμης για τη Διατήρηση της Γονιμότητας σε Ασθενείς που λαμβάνουν Γοναδοτοξικές Θεραπείες Κατά τη διάρκεια της Πανδημίας COVID-19
Κατά τη διάρκεια αυτής της αβέβαιης και άνευ προηγουμένου περιόδου, η κοινότητα της ογκογονιμότητας συνεργάζεται για την παροχή ενημερωμένων πληροφοριών διατήρησης της γονιμότητας σε ασθενείς και παρόχους. Γνωρίζουμε τις συστάσεις της ASRM ’s Task Force COVID-19 που προτείνει να μην ξεκινήσουν νέοι κύκλοι εξωσωματικής προς το παρόν. Αν και αυτή η παύση στις υπηρεσίες δεν ισχύει για την επείγουσα διατήρηση της γονιμότητας για ασθενείς που λαμβάνουν γοναδοτοξικές θεραπείες, αναγνωρίζουμε ότι μπορεί να επηρεάσει τις πρακτικές’ τυπικές επεμβάσεις που θα μπορούσαν, ακούσια, να επηρεάσουν αυτούς τους ασθενείς’ την πρόσβαση σε ορισμένες υπηρεσίες. Με βάση το διάλογο με τους κλινικούς ιατρούς και τους ηγέτες της κοινότητας διατήρησης της γονιμότητας, οι πάροχοι παραμένουν προσηλωμένοι στον χειρισμό αυτών των επειγουσών περιπτώσεων, αλλά γνωρίζουμε ότι οι εξελισσόμενοι γεωγραφικοί, νομικοί και πρακτικοί περιορισμοί ενδέχεται να προκαλέσουν διακοπές ή καθυστερήσεις.

Επομένως, εάν αντιμετωπίσετε οποιαδήποτε δυσκολία στη λήψη συμβουλών ή υπηρεσιών για τη διατήρηση της γονιμότητας κατά τη διάρκεια αυτής της άνευ προηγουμένου διεθνούς έκτακτης ανάγκης, επικοινωνήστε μαζί μας στη διεύθυνση [email protected] ή [email protected] για βοήθεια.
Για ασθενείς και παρόχους στην Αυστραλία, στείλτε email στο [email protected] ή στο [email protected] (μόνο στη Βικτώρια) για περαιτέρω βοήθεια.

Γνωρίζουμε ότι αυτή η κατάσταση εξελίσσεται γρήγορα και οι πληροφορίες μπορεί να αλλάζουν καθημερινά, αλλά καλωσορίζουμε οποιαδήποτε επικοινωνία και/ή ενημέρωση από κλινικούς γιατρούς σχετικά με τυχόν κλείσιμο κλινικών, αλλαγές στην ικανότητα διαλογής ασθενών με ογκογονιμότητα και/ή οποιεσδήποτε άλλες ανησυχίες ή εμπόδια αντιμετωπίζετε. Ενημερώστε μας τι συμβαίνει με το ιατρείο σας, ώστε να μπορέσουμε να πλοηγηθούμε καλύτερα σε ασθενείς που έχουν ανάγκηΤο Εν τω μεταξύ, να είστε καλά και παρακαλώ μείνετε ασφαλείς και υγιείς κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.

ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΟΝΟΤΗΤΑ

Οι βελτιώσεις στη διάγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου έχουν οδηγήσει σε σημαντικές βελτιώσεις στα ποσοστά επιβίωσης. Η απώλεια της αναπαραγωγικής ή σεξουαλικής λειτουργίας μετά τη διάγνωση του καρκίνου ή μιας σοβαρής αλλά μη κακοήθους νόσου ή τη θεραπεία της, αποτελεί ένα σημαντικό ζήτημα επιβίωσης για πολλούς ασθενείς. Η χρήση θεραπειών που μπορούν να επηρεάσουν τη μελλοντική γονιμότητα ανδρών, γυναικών και παιδιών και οι όψιμες συνέπειες της υπογονιμότητας και της σεξουαλικής δυσλειτουργίας μπορούν να έχουν μακροχρόνιο αντίκτυπο στη σωματική και ψυχολογική ευεξία του ασθενούς.

Ο όρος «ογκογονιμότητα» περιγράφει μια υποειδικότητα της ιατρικής που επικεντρώνεται στις αναπαραγωγικές ανησυχίες των ασθενών με καρκίνο, οι οποίοι μπορεί να αντιμετωπίσουν στειρότητα ως αποτέλεσμα της θεραπείας τους. Καθώς τα ποσοστά επιβίωσης βελτιώνονται, υπάρχει η προσδοκία από τους ασθενείς και τους επαγγελματίες υγείας ότι θα καταβληθούν προσπάθειες για τη διατήρηση του δυναμικού αναπαραγωγικής υγείας των ασθενών που λαμβάνουν γοναδοτοξική θεραπεία όποτε είναι δυνατόν.

Έχουμε δημιουργήσει μια υπηρεσία ογκογονιμότητας που περιλαμβάνει πρόσβαση στο «Κέντρο Έρευνας Γονιμότητας & Ενισχυτή» με επικεφαλής τον καθηγητή William Ledger. Αυτή η κλινική εδρεύει στο Royal Hospital for Women στο Σίδνεϊ και είναι ανοιχτή από Δευτέρα έως Σάββατο. Αυτό είναι το πρώτο ειδικό κέντρο γονιμότητας στην Αυστραλία και είναι το μόνο κέντρο γονιμότητας που συνδυάζει βασική και κλινική έρευνα με ολοκληρωμένη διατήρηση της γονιμότητας, θεραπεία υποβοηθούμενης αναπαραγωγής και ψυχοκοινωνική υποστήριξη στο δημόσιο νοσοκομείο.

Το Κέντρο Ερευνών Γονιμότητας & Ενίσχυσης παρέχει ταχεία πρόσβαση σε επισκέψεις ογκογονιμότητας και επιλογές διατήρησης της γονιμότητας για παιδιατρικούς, εφήβους και ενήλικες ασθενείς με καρκίνο. Αυτή η πολυεπιστημονική υπηρεσία παρέχει ένα κέντρο κλινικής και ερευνητικής αριστείας που διασφαλίζει ότι οι καρκινοπαθείς στη Νέα Νότια Νότια Νότια Αφρική επωφελούνται από φροντίδα ογκογονιμότητας, συντονισμό φροντίδας και πρακτική και ψυχοκοινωνική υποστήριξη ογκογονιμότητας κατά τη διάγνωση και τη θεραπεία σε επιζών. Έχει δημιουργηθεί μια υπηρεσία παραπομπής της ΝΝΟ για καρκινοπαθείς ή ιατρικούς ασθενείς των οποίων η γονιμότητα ή η σεξουαλική υγεία μπορεί να επηρεαστεί από ιατρική ή χειρουργική θεραπεία (Σύνδεσμος στη Φόρμα Εγγραφής Ασθενούς)

Έχουμε ένα καινοτόμο ερευνητικό πρόγραμμα, το οποίο συγκεντρώνει ογκολόγους, ειδικούς στη γονιμότητα και επιστήμονες σε μια ομάδα. Σε αυτούς περιλαμβάνονται ερευνητές στα Εργαστήρια Βιολογίας Oocyte και Ovarian Biology στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας με επικεφαλής τον καθηγητή Robert Gilchrist, ερευνητές στο The Laboratory for Aging Research στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας με επικεφαλής τον Δρ Lindsay Wu και κλινικούς στο Κέντρο Καρκίνου Kids. στο Νοσοκομείο Παίδων του Σίδνεϊ και στο ολοκληρωμένο κέντρο καρκίνου Nelune στο νοσοκομείο Prince of Wales με επικεφαλής τον Δρ Anazodo. Αυτή η συνεργασία μας επέτρεψε να αναπτύξουμε μια σειρά από προκλινικές και κλινικές μελέτες (Σελίδα έρευνας) που καλύπτουν διαφορετικές πτυχές της περίθαλψης (βιολογική, ιατρική και ψυχολογική) και μας επιτρέπουν να συνεργαζόμαστε με εθνικούς και διεθνείς ερευνητές.

Ελπίζουμε ότι αυτή η υπηρεσία και η συνεργασία θα βελτιώσουν την πρόσβαση σε διαδικασίες και υποστήριξη για τη γνώση της γονιμότητας και θα μειώσουν τον κίνδυνο μελλοντικής υπογονιμότητας και την επιτυχία της θεραπείας με υποβοηθούμενη αναπαραγωγή.


Ποιο είναι το κόστος της εξωσωματικής γονιμοποίησης;

Το μέσο κόστος ενός κύκλου εξωσωματικής γονιμοποίησης στις ΗΠΑ είναι 12.400 $, σύμφωνα με την Αμερικανική Εταιρεία Αναπαραγωγικής Ιατρικής. Αυτή η τιμή θα διαφέρει ανάλογα με τον τόπο κατοικίας σας, την ποσότητα φαρμάκων που πρέπει να πάρετε, τον αριθμό των κύκλων εξωσωματικής γονιμοποίησης που υποβάλλετε και το ποσό που θα πληρώσει η ασφαλιστική σας εταιρεία για τη διαδικασία. Θα πρέπει να διερευνήσετε διεξοδικά την κάλυψη της εξωσωματικής γονιμοποίησης από την ασφαλιστική σας εταιρεία και να ζητήσετε γραπτή δήλωση για τα οφέλη σας. Αν και ορισμένα κράτη έχουν θεσπίσει νόμους που απαιτούν από τις ασφαλιστικές εταιρείες να καλύπτουν τουλάχιστον μερικά από τα έξοδα της θεραπείας της υπογονιμότητας, πολλά κράτη δεν το έχουν κάνει.

Επίσης να γνωρίζετε ότι ορισμένοι φορείς θα πληρώσουν για φάρμακα υπογονιμότητας και παρακολούθηση, αλλά όχι για το κόστος της εξωσωματικής γονιμοποίησης ή άλλης τεχνητής τεχνολογίας αναπαραγωγής. Επίλυση: Η Εθνική Ένωση Υπογονιμότητας δημοσιεύει ένα φυλλάδιο που ονομάζεται "Σύμβουλος Ασφάλισης Υπογονιμότητας", το οποίο παρέχει συμβουλές για την αναθεώρηση της σύμβασης ασφαλιστικών παροχών σας.

Πηγές

ΠΗΓΕΣ:
Ιστοσελίδα της Αμερικανικής Εταιρείας για την Αναπαραγωγική Ιατρική.
Ιστοσελίδα του Αμερικανικού Κολλεγίου Μαιευτήρων και Γυναικολόγων.
Ενημέρωση ανθρώπινης αναπαραγωγής, Ιούλιος-Αύγουστος 2002.
Η Εργασία Υπογονιμότητας και η Κατανόηση των Επιλογών Θεραπείας , RESOLVE online.
Το Merck Manual, Seventeenth Edition, 2000.
Εγχειρίδιο γονιμότητας: Ένας οδηγός για να μείνετε έγκυος, Βιβλία Addicus, 2002.
CDC: "Εθνική Συνοπτική Έκθεση Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγικής Τεχνολογίας 2016". "Ποσοστά επιτυχίας τεχνολογίας υποβοηθούμενης αναπαραγωγής 2009."


Ιστορικό

Οι κύριες λειτουργίες των θηλυκών γονάδων περιλαμβάνουν την παραγωγή γαμετών, ωοκυττάρων και ορμονών φύλου που ελέγχουν την ανάπτυξη των δευτερευόντων σεξουαλικών χαρακτήρων της γυναίκας και υποστηρίζουν την εγκυμοσύνη. Στη φυσιολογία, αυτές οι λειτουργίες ασκούνται κυκλικά μεταξύ της εφηβείας και της εμμηνόπαυσης και ρυθμίζονται από ενδοκρινικούς και παρακρινικούς παράγοντες που αλληλεπιδρούν με διάφορους τύπους κυττάρων που βρίσκονται στις ωοθήκες [1]. Έτσι, εκτός από άλλα παθολογικά αποτελέσματα, η δυσλειτουργική ή αλλοιωμένη ρύθμιση αυτών των μηχανισμών μπορεί είτε άμεσα είτε έμμεσα να οδηγήσει σε στειρότητα.

Σύμφωνα με την Επιτροπή Πρακτικής της Αμερικανικής Εταιρείας Αναπαραγωγικής Ιατρικής [2], η υπογονιμότητα είναι μια ασθένεια που γενικά ορίζεται ως αποτυχία σύλληψης μετά από δώδεκα ή περισσότερους μήνες προσπαθειών φυσικής γονιμοποίησης και είναι ένα αυξανόμενο πρόβλημα στην κοινωνία μας σήμερα. Η παγκόσμια εκτίμηση του ΠΟΥ υποδηλώνει ότι αυτή η παθολογία επηρεάζει επί του παρόντος έως και 50-80 εκατομμύρια γυναίκες, με μεταβλητή επίπτωση που σε αρκετές περιπτώσεις μπορεί να αυξήσει περίπου το 50% όλων των γυναικών [3].

Ένας αριθμός παραγόντων φαίνεται να συμβάλλει στην πρόκληση υπογονιμότητας στις γυναίκες κυρίως συμπεριλαμβανομένης της δυσλειτουργίας της ωορρηξίας, των σαλπίγγων, του τραχήλου της μήτρας και/ή της μήτρας, καθώς και της ενδομητρίωσης, αν και το 20-30% των περιπτώσεων παραμένει ανεξήγητο [4]. Πρόσφατα, οι επιδράσεις του τρόπου ζωής στη γυναικεία αναπαραγωγική υγεία έχουν τύχει μεγάλης προσοχής, καθώς ο δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ), τα τρόφιμα και τα θρεπτικά συστατικά, ο αθλητισμός και η σωματική δραστηριότητα, οι αγχωτικές δουλειές και άλλες καταστάσεις, ισχυρίζονται σήμερα ότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο η γυναικεία γονιμότητα [5].

Εδώ, εξετάζουμε κριτικά την πιθανή επίδραση της μεταβαλλόμενης μεταβολικής κατάστασης στην αναπαραγωγική υγεία των γυναικών, εστιάζοντας τις επιπτώσεις της παχυσαρκίας στη γονιμότητα και τη διαχείριση της υπογονιμότητας σε παχύσαρκες και υπέρβαρες γυναίκες.

Παθοφυσιολογία της γυναικείας υπογονιμότητας

Ορισμένες διαφορετικές καταστάσεις συμφωνούν να επηρεάσουν τη γονιμότητα της γυναίκας. Αρκετές από αυτές σχετίζονται στενά με την παθοφυσιολογία των αναπαραγωγικών οργάνων, ενώ άλλες εξαρτώνται κυρίως από επαγγελματικές πτυχές, συμπεριλαμβανομένων των παραγόντων του τρόπου ζωής, καθώς η υπερθερμιδική διατροφή οδηγεί συνήθως σε μεταβολικές διαταραχές και αύξηση του σωματικού βάρους που προάγει την παχυσαρκία.

Παρακάτω παρατίθενται οι κύριες αιτίες της υπογονιμότητας που ανήκουν και στις δύο αυτές παθογόνες καταστάσεις, όπως περιγράφεται παρακάτω.

Δυσλειτουργία των αναπαραγωγικών οργάνων

Απορυθμισμένη λειτουργία των ωοθηκών – Δεδομένου ότι η ωορρηξία είναι το αποτέλεσμα μιας πολύπλοκης ισορροπίας και αλληλεπίδρασης ορμονών, οποιαδήποτε αλλαγή αυτών των μηχανισμών μπορεί να επηρεάσει τη φυσιολογία της. Η πιο κοινή αιτία αποτυχίας της ωορρηξίας περιλαμβάνει το σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών (PCOS) [6]. Αυτή η κατάσταση σχετίζεται με τη διακοπή της ωρίμανσης του ωοθυλακίου με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μικρών ωοθυλακίων, ελαττωματική ωορρηξία και δυσμηνόρροια.Άλλες αιτίες περιλαμβάνουν δυσλειτουργίες του υποθαλάμου ή της υπόφυσης που οδηγούν στην παραγωγή ανώριμων ωαρίων ή αποτέλεσμα επεμβατικής χειρουργικής επέμβασης για επανειλημμένες κύστεις των ωοθηκών, καθώς και διαταραχές της ωορρηξίας που εξαρτώνται από εξωογκειακές παθολογίες, συμπεριλαμβανομένου είτε του υποθυρεοειδισμού είτε του υπερθυρεοειδισμού.

Σαλπιγγικές λοιμώξεις Οι παράγοντες που ευθύνονται για τη νόσο των σαλπίγγων είναι διαφορετικοί και προέρχονται από βλάβη μετά τη μόλυνση, απόφραξη, προσκόλληση της πυέλου ακόμη και μετά από χειρουργική επέμβαση και πιθανώς απροσδιόριστους άλλους. Σε αυτόν τον αγώνα, η φλεγμονώδης νόσος της πυέλου είναι ένα σημαντικό αιτιολογικό συμβάν ανατομικών και λειτουργικών διαταραχών των σαλπίγγων και σχετίζεται κυρίως με λοιμώξεις από Χλαμύδια Τραχωμάτης και Neisseria Gonorrhea που μπορεί τελικά να οδηγήσει σε σχετιζόμενη με τους σαλπιγγικούς υπογονιμότητα [7].

Ενδομητρίωση - Είναι μια χρόνια πάθηση που χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη ενδομητρικού ιστού σε περιοχές εκτός της κοιλότητας της μήτρας, συχνότερα στην πυελική κοιλότητα, συμπεριλαμβανομένων των ωοθηκών. Οι σαλπιγγικές βλάβες μπορεί να προκύψουν ως αποτέλεσμα της χρόνιας φλεγμονής που σχετίζεται με τον αναπτυσσόμενο ενδομητριοειδή ιστό και περίπου το 20-30% των γυναικών με ενδομητρίωση υποφέρουν από υπογονιμότητα [8].

Παράγοντας τραχήλου της μήτρας Ο τράχηλος παίζει σημαντικό ρόλο στη δραστηριότητα αναπαραγωγής. Παρέχει τον τρόπο διέλευσης για τα σπερματοζωάρια, επιτρέποντάς τους να έχουν πρόσβαση στην κοιλότητα της μήτρας και τελικά στις σάλπιγγες. Η ικανότητα του σπέρματος να αποκτήσει πρόσβαση στην άνω οδό επηρεάζεται από την αυχενική βλέννα μέσα στον αυχενικό σωλήνα. Ως εκ τούτου, όλες οι συνθήκες που τροποποιούν το βλεννογόνο φιλμ του τραχήλου της μήτρας μπορεί να συμπίπτουν για να αποτρέψουν την εξέλιξη των σπερματοζωαρίων προς τους σωλήνες.

Παράγοντες της μήτρας Δυσλειτουργία στη μήτρα, όπως ελαττώματα μορίων πρόσφυσης, πολύποδες, υποβλεννώδη ινομυώματα, ασυμπτωματικοί όγκοι, επαναλαμβανόμενες αποβολές, καθώς και άλλες παθολογίες και λοιμώξεις του ενδομητρίου, μπορεί να επηρεάσουν δραματικά το μόσχευμα της βλαστοκύστης. Η εξερεύνηση της κοιλότητας της μήτρας με υστεροσκόπηση είναι επομένως υποχρεωτική παρουσία ανεξήγητης αιμορραγίας.

Άγνωστες αιτίες υπογονιμότητας Εκτός από τις περιγραφείσες κύριες αναπαραγωγικές παθολογίες, άλλα αίτια, όπως ορμονικές αλλοιώσεις, ιδιοσυστατικά ελαττώματα φλεγμονωδών διαλυτών παραγόντων ή/και χρόνιες μεταβολές των μεταβολικών οδών των αναπαραγωγικών οργάνων, σχετίζονται με τη στειρότητα και παραμένουν προς αξιολόγηση σε κλινικές ερευνητικές μελέτες [9].

Τρόπος ζωής και υπογονιμότητα

Πρόσφατα, μεγάλο ενδιαφέρον επικεντρώθηκε σε διάφορους παράγοντες του τρόπου ζωής, συμπεριλαμβανομένης της συναισθηματικής κατάστασης, τυπικής κατάστασης άγχους ή άγχους, τροποποιήσιμων συνηθειών και τρόπων ζωής που μπορούν να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τη συνολική υγεία και ευημερία. Παρακάτω παρατίθενται αρκετοί από εκείνους τους παράγοντες για τους οποίους υπάρχει σαφής ένδειξη αρνητικής επίδρασης στη γονιμότητα.

Ψυχολογικό στρες για κοινωνική ζωή και εργασία – Ιδιαίτερα στις δυτικές χώρες υπάρχει μεγαλύτερη συχνότητα εμφάνισης κατάθλιψης και άγχους, που εν μέρει σχετίζεται με τον τρόπο ζωής και με μια σειρά από θέσεις εργασίας που προκαλούν άγχος. Έτσι, τα συμπτώματα που σχετίζονται τόσο με την κατάθλιψη όσο και με το άγχος έχουν αναφερθεί ως πιο εμφανή στις υπογόνιμες παρά στις γόνιμες γυναίκες. Σε μια σειρά από μελέτες έχει περιγραφεί πράγματι ότι οι υπογόνιμες γυναίκες είναι πιο πιθανό να βιώσουν υψηλότερα επίπεδα ψυχολογικής δυσφορίας [10], καθώς και υψηλά επίπεδα αντιδραστικής κατάθλιψης [11], και αυξημένη πιθανότητα άγχους [12]. Μια μελέτη που βασίστηκε σε πιθανότητες πρότεινε επίσης ότι τα επίπεδα γενικής δυσφορίας είναι χαμηλότερα παρουσία υψηλότερης κοινωνικοοικονομικής κατάστασης, ή αντιστρόφως, υψηλότερα παρουσία θέσεων εργασίας με υψηλό άγχος, κακών οικονομικών συνθηκών ή έλλειψης εργασίας. Αυτές οι πτυχές συμπίπτουν για να δημιουργήσουν μια επίμονη κατάσταση ψυχολογικού στρες εκτός από το επιβλαβές αίσθημα ευεξίας, μπορεί να αλλάξουν τη φυσιολογική ωρίμανση των ωοκυττάρων [13].

Κάπνισμα Αν και απουσία καθορισμένων μοριακών μηχανισμών, υπάρχει φαινομενικά αρνητική επίδραση του καπνίσματος με αποτέλεσμα τη μειωμένη γονιμότητα στις γυναίκες καπνίστριες. Αρκετές επιδράσεις στις αρνητικές αναπαραγωγικές συνέπειες του χρόνιου καπνίσματος περιλαμβάνουν την ταχεία εξάντληση των ωοθυλακίων, την καθυστέρηση της σύλληψης, τον αυξημένο κίνδυνο αυθόρμητης αποβολής τόσο σε φυσικούς όσο και σε κύκλους υποβοηθούμενης σύλληψης καθώς και αυξημένο κίνδυνο γενετικών ανωμαλιών [14].

Ναρκωτικά, καφεΐνη και αλκοόλ Υπάρχει μια σειρά από καθημερινά ή περιστασιακά θεωρούμενα φάρμακα που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τη γονιμότητα. Τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα, που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία του πόνου ή της φλεγμονής, είναι αναστολείς της ωορρηξίας, ενώ τα κυτταροτοξικά φάρμακα χημειοθεραπείας που χρησιμοποιούνται σε αντικαρκινικές θεραπείες είναι κυρίως υπεύθυνα για την αποτυχία των ωοθηκών στις γυναίκες [15]. Από την άλλη πλευρά, η υψηλότερη εισαγωγή καφεΐνης έχει συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο απώλειας εγκυμοσύνης, ενώ σε άτομα που κάνουν κατάχρηση αλκοόλ οι μεταβολικές αλλοιώσεις του ήπατος ή/και ψυχονευρολογικές βλάβες συμπίπτουν με παράγοντες στρες για τον περιορισμό της ωρίμανσης των ωαρίων.

Διατροφή και παραλλαγές σωματικού βάρους - Οι ανεπαρκείς δίαιτες, όπως αυτές με χαμηλές θερμίδες και πρωτεΐνη ή, αντίστροφα, με βάση τη συνηθισμένη υπόθεση υπερθερμιδικής τροφής, που οδηγεί σε έντονη αδυναμία ή υπέρβαρο, επηρεάζουν σίγουρα τη λειτουργία των ωοθηκών και αυξάνουν τον κίνδυνο υπογονιμότητας των γυναικών. Από αυτή την άποψη, έχει αναφερθεί ότι ο χρόνος σύλληψης είναι μεγαλύτερος σε γυναίκες με ΔΜΣ πάνω από 25 kg/m 2 ή, αντίστροφα, λιγότερο από 19 kg/m 2 , και ότι η παχυσαρκία και το υπερβολικό βάρος συνδέονται σημαντικά με μειωμένα ποσοστά εγκυμοσύνης , αυξημένες απαιτήσεις για γοναδοτροπίνες και υψηλότερα περιστατικά αποβολής. Ο υψηλός ΔΜΣ σχετίζεται επίσης με δυσμενείς συνέπειες εγκυμοσύνης, όπως διαβήτη κύησης, υπέρταση και πρόωρο κνησμό.

Τα στοιχεία για την επίδραση της σύνθεσης της δίαιτας στη γονιμότητα είναι ελάχιστα. Αρκετές μελέτες που διερευνούν την επίδραση διαφόρων διαιτητικών παραγόντων στη γονιμότητα έχουν ολοκληρωθεί σε δεδομένα εκτεταμένων μελετών, συμπεριλαμβανομένων 116.678 γυναικών στη Μελέτη Υγείας Νοσηλευτών II. Σε αυτές τις αναφορές, έχει περιγραφεί μειωμένος κίνδυνος γονιμότητας λόγω διαταραχής της ωορρηξίας σε γυναίκες των οποίων η διατροφή περιελάμβανε κυρίως τροφές με χαμηλό γλυκαιμικό περιεχόμενο και περιορισμένη πρόσληψη θρεπτικών συστατικών. Αυτός ο διατροφικός περιορισμός, πράγματι, μπορεί να αυξήσει την αντίσταση στην ινσουλίνη, όπως χαμηλότερη πρόσληψη τρανς λιπαρών οξέων [16] υποστηρίζοντας έτσι τον κεντρικό ρόλο που ασκεί η ομοιόσταση της γλυκόζης και η ευαισθησία στην ινσουλίνη στη φυσιολογική ωορρηξική λειτουργία και τη γονιμότητα όπως συμβαίνει σε γυναίκες με φυσιολογικό βάρος.

Σωματική δραστηριότητα Η υπερβολική σωματική δραστηριότητα θα μπορούσε να συνδέεται στενά με σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις σε ολόκληρο το σώμα, συμπεριλαμβανομένων σκελετικών παθολογιών ή λειτουργικών διαταραχών στο ενδοκρινικό, καρδιαγγειακό, αναπαραγωγικό και κεντρικό νευρικό σύστημα. Σε αντίθεση με τα πλεονεκτήματα των αθλητικών δραστηριοτήτων στη μείωση του κοιλιακού λίπους, της γλυκόζης στο αίμα, των λιπιδίων και της αντίστασης στην ινσουλίνη καθώς και στη ρύθμιση της εμμηνορροϊκής κυκλικότητας, της ωορρηξίας και της γονιμότητας λόγω των μειωμένων επιπέδων τεστοστερόνης και της αύξησης της σφαιρίνης δέσμευσης ορμονών φύλου (SHBG), τα έντονα αγωνιστικά αθλήματα μπορεί τυπικά να προκαλέσουναθλήτρια τριάδα», ένα σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από αμηνόρροια, οστεοπόρωση και διατροφική διαταραχή όπως ορίζεται από το Αμερικανικό Κολλέγιο Αθλητιατρικής [17].

Περιβαλλοντικοί ρύποι – Με βάση πολλές ερευνητικές μελέτες, η OSHA (Οργανισμός Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας, ΗΠΑ) παρείχε στοιχεία ότι η χρόνια έκθεση σε συγκεκριμένες χημικές ουσίες όπως οργανικούς διαλύτες, αρωματικές αμίνες, βαρέα μέταλλα, φυτοφάρμακα, φυτικές τοξίνες και άλλα σχετίζεται με μειωμένη γονιμότητα καθώς και σε αυξημένη τάση για περιστασιακές ή επαναλαμβανόμενες αμβλώσεις [18]. Οι παθογόνοι μηχανισμοί που οδηγούν σε ανεπιτυχή γονιμότητα υπό αυτές τις συνθήκες είναι ασαφείς και απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να αποσαφηνιστεί η επίδραση των περιβαλλοντικών ρύπων στη γυναικεία γονιμότητα.

Το αυξανόμενο ενδιαφέρον και ο όγκος των ερευνών σε αυτόν τον τομέα τονίζουν τον ρόλο των παραγόντων του τρόπου ζωής που επηρεάζουν τη γονιμότητα της γυναίκας και ιδιαίτερα η παχυσαρκία μπορεί να αντιπροσωπεύει μια σημαντική κατάσταση στην οποία τόσο η μεταβολική πορεία όσο και οι φλεγμονώδεις παράγοντες συμφωνούν για να μειώσουν τη βιωσιμότητα των ωαρίων που οδηγούν σε υπογονιμότητα ή αγονία.

Μοριακή και ενδοκρινολογική επίδραση της παχυσαρκίας στη γονιμότητα των γυναικών

Στα θηλαστικά θηλυκά, ένας αριθμός εξελικτικών μηχανισμών έχει ενσωματωθεί για να ενσωματώσει περιβαλλοντικά, θρεπτικά και ορμονικά στοιχεία για να εγγυηθεί την αναπαραγωγή σε φυσιολογικές συνθήκες ενέργειας και, αντιστρόφως, να την αναστείλει σε περίπτωση έλλειψης τροφής. Αυτή η μεταβολική στρατηγική θα μπορούσε να είναι ένα πλεονέκτημα σε περιβάλλοντα φτωχά σε θρεπτικά συστατικά, αλλά στις μέρες μας επηρεάζει την υγεία των γυναικών, καθώς οι ενεργειακές καταστάσεις μπορεί να επηρεάσουν τη γυναικεία αναπαραγωγική υγεία σε συνθήκες χαμηλού ή υπερβολικού βάρους.

Η παχυσαρκία και η έντονη σωματική δραστηριότητα είναι καταστάσεις που μεταβάλλουν το προφίλ συγκεκριμένων ορμονών όπως η ινσουλίνη και οι λιποκίνες και, ως εκ τούτου, βλάπτουν σίγουρα τη γονιμότητα των γυναικών. Επιπλέον, υπάρχει αναμφίβολα μια στενή διασύνδεση μεταξύ του ενεργειακού μεταβολισμού και της γονιμότητας, κυρίως στις γυναίκες.

Η παχυσαρκία είναι ένα κοινό πρόβλημα μεταξύ των γυναικών σε αναπαραγωγική ηλικία. Η παχυσαρκία και το υπερβολικό βάρος συνεπάγονται μια ανώμαλη και υπερβολική συσσώρευση λίπους που επηρεάζει αρνητικά την κατάσταση της υγείας. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), εάν ο ΔΜΣ είναι ίσος ή μεγαλύτερος από 25 kg/m 2, θεωρείται υπέρβαρος, ενώ ο ΔΜΣ υψηλότερος από 30 kg/m 2 ορίζει την παχυσαρκία [19]. Ο ΠΟΥ αναφέρει ότι το 60% των γυναικών είναι υπέρβαρες στις Ηνωμένες Πολιτείες και στις περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες, ενώ το 30% του γυναικείου πληθυσμού είναι παχύσαρκες. Επιπλέον, το 6% όλων των γυναικών είναι νοσηρά παχύσαρκες (ΔΜΣ ≥ 35 kg/m 2 ) [20]. Οι αρνητικές επιπτώσεις της παχυσαρκίας στην αναπαραγωγική φυσιολογία είναι γνωστές, καθώς οι παχύσαρκες γυναίκες υφίστανται συχνά διαταραχές της εμμήνου ρύσεως με διαταραχές της ωορρηξίας, παθολογία του ενδομητρίου και στειρότητα.

Ο αντίκτυπος της παχυσαρκίας στην αναπαραγωγική λειτουργία, ιδιαίτερα οι διαταραχές της ωορρηξίας, οφείλονται κυρίως σε ενδοκρινικούς μηχανισμούς [21], οι οποίοι παρεμβαίνουν στις νευροενδοκρινικές και ωοθηκικές λειτουργίες και μειώνουν την ωομεταστατική ωορρηξία [22]. Στις παχύσαρκες γυναίκες, η έκκριση γοναδοτροπίνης επηρεάζεται ως αποτέλεσμα της αυξημένης περιφερικής αρωματισμού των ανδρογόνων σε οιστρογόνα, ενώ η αντίσταση στην ινσουλίνη και η υπερινσουλιναιμία οδηγούν σε υπερανδρογοναιμία. Επιπλέον, η σφαιρίνη που δεσμεύει τη σεξουαλική ορμόνη (SHBG), η αυξητική ορμόνη (GH) και οι ινσουλινοειδείς πρωτεΐνες που δεσμεύουν τον αυξητικό παράγοντα (IGFBP) μειώνονται και τα επίπεδα λεπτίνης αυξάνονται. Έτσι, η νευρορύθμιση του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-ωοθηκών (HPO) μπορεί να διαταραχθεί σοβαρά, ενώ η παχύσαρκη κατάσταση αυξάνει επίσης τον κίνδυνο αποβολής, κακών αποτελεσμάτων εγκυμοσύνης και διαταραχής της εμβρυϊκής ευημερίας [23].

Ο κίνδυνος υπογονιμότητας έχει αποδειχθεί ότι είναι τριπλάσιος στις παχύσαρκες από ό, τι στις μη παχύσαρκες γυναίκες, και αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι οι παχύσαρκες γυναίκες χρειάζονται περισσότερο χρόνο για την εγκυμοσύνη. Συγκεκριμένα, δύο μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε μεγάλες ομάδες Δανών γυναικών που σχεδίαζαν εγκυμοσύνες έδειξαν αντίστροφη σχέση γονιμότητας σε σχέση με την αύξηση του ΔΜΣ [24]. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι παχύσαρκες γυναίκες παραμένουν υπογόνιμες ακόμη και απουσία ωορρηκτικής δυσλειτουργίας και οι Gesink και συνεργάτες έδειξαν μειωμένη γονιμότητα σε ευμενόρροες παχύσαρκες γυναίκες εξετάζοντας μια μεγάλη αμερικανική ομάδα περισσότερων από 7000 γυναικών στις οποίες η πιθανότητα αυθόρμητης σύλληψης μειώθηκε γραμμικά με κάθε σημείο ΔΜΣ & gt 29 kg/m 2 όπως σε μια παράλληλη μελέτη που ολοκληρώθηκε σε ολλανδική ομάδα περισσότερων από 3000 γυναικών με φυσιολογικούς κύκλους [25].

Επιπλέον, η γονιμότητα στις παχύσαρκες γυναίκες φαίνεται να είναι μειωμένη και στα προγράμματα υποβοηθούμενης σύλληψης. Στην πραγματικότητα, το υπερβολικό βάρος και η παχυσαρκία σχετίζονται επίσης με αρνητικά αποτελέσματα για ασθενείς που υποβάλλονται σε εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF) λόγω της κακής ποιότητας των ωοκυττάρων, καθώς και του χαμηλότερου ποσοστού προεμφύτευσης και της δεκτικότητας της μήτρας. Ως εκ τούτου, σε αυτές τις γυναίκες συνιστάται έντονα η απώλεια βάρους προκειμένου να βελτιωθούν οι λειτουργίες της γονιμότητας [26].

Οι μοριακές και ενδοκρινολογικές πτυχές της παχυσαρκίας, οι επιπτώσεις και οι συνέπειές της στο αναπαραγωγικό σύστημα, καθώς και τα οφέλη από την τροποποίηση του τρόπου ζωής που βελτιώνουν τα αναπαραγωγικά αποτελέσματα, ανασκοπούνται στη συνέχεια.

Αδιποκίνες ως κύρια λιποδιαλυτά προϊόντα

Ο λιπώδης ιστός θεωρείται ενδοκρινικό όργανο που παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση πολλών φυσιολογικών γεγονότων, όπως η αναπαραγωγή, η ανοσοαπόκριση, ο μεταβολισμός της γλυκόζης και των λιπιδίων, μέσω της έκκρισης μιας ποικιλίας βιοδραστικών κυτοκινών, που ονομάζονται λιποκίνες, που συνήθως εμπλέκονται στη μεταβολική ρύθμιση και φλεγμονώδεις διεργασίες.

Τα τελευταία χρόνια, η δυσλειτουργία του λιπώδους ιστού έχει εμπλακεί στην παθοφυσιολογία της υπογονιμότητας με βάση τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα αποτελέσματα των λιποκινών. Τα φυσιολογικά τους επίπεδα είναι κρίσιμα για τη διατήρηση της ακεραιότητας του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση-γοναδική οδό καθώς και για τη ρύθμιση των διεργασιών ωορρηξίας, της επιτυχημένης εμφύτευσης εμβρύου και γενικά της φυσιολογικής εγκυμοσύνης.

Η οικογένεια των αδιποκινών περιλαμβάνει τις ειδικές για το λίπος κυτοκίνες, δηλαδή που εκκρίνονται από λιποκύτταρα, όπως η λεπτίνη, η αδιπονεκτίνη (APN), η ρεζιστίνη, η βισφατίνη και η ομεντίνη και οι μη ειδικές για το λίπος κυτοκίνες όπως η πρωτεΐνη-4 (RBP4), η λιποκαλίνη- 2 (LCN2), χημερίνη, ιντερλευκίνη 6 (IL6), ιντερλευκίνη 1β (IL1β), και παράγοντας νέκρωσης όγκου α (TNFα). Ο πίνακας των λιποκινών απεικονίζεται στον Πίνακα 1.

Τα μη φυσιολογικά επίπεδα αυτών των παραγόντων έχουν αποδειχθεί ότι σχετίζονται στενά τόσο με την αντίσταση στην ινσουλίνη (IR) όσο και με τον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 (ΣΔ2) και σε ασθενείς με PCOS, έχει παρατηρηθεί σοβαρή δυσλειτουργία του λιπώδους ιστού που οδηγεί σε υπερπαραγωγή pro -φλεγμονώδεις αδιποκίνες όπως ο TNFα και, ταυτόχρονα, μείωση λίγων «ευεργετικών λιποκινών» όπως το APN. Στη συνέχεια συνοψίζονται οι ιδιαιτερότητες κάθε βιοδραστικής κυτοκίνης.

Λεπτίνη - Η λεπτίνη είναι μια πρωτεΐνη 167-αμινοξέων που κωδικοποιείται από το «ob" γονίδιο. Είναι μια σημαντική ορμόνη που εμπλέκεται στη ρύθμιση της πρόσληψης τροφής, της ενεργειακής ισορροπίας και του σωματικού βάρους. Η λεπτίνη είναι η πρώτη ανακαλυφθείσα αδιποκίνη που συνειδητοποιεί τις ενδοκρινικές λειτουργίες του λιπώδους ιστού Εικ. 1. Εκκρίνεται κυρίως από τον λιπώδη ιστό και είναι ευρέως διαθέσιμη σε πολλά όργανα όπως στομάχι, πλακούντας, υποθάλαμος, υπόφυση και μαστικός αδένας. Ο υποδοχέας λεπτίνης (LEPR) είναι ένας υποδοχέας μονής διαμεμβρανικής περιοχής που εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό στο χοριοειδές πλέγμα. Υπάρχουν έξι ισομορφές του LEPR (Ob-Ra, b, c, d, e και f) λόγω του εναλλακτικού ματίσματος RNA. Η λεπτίνη εκκρίνεται συστατικά από τα λιποκύτταρα σε σχέση με την έκταση της λιπώδους μάζας και είναι άφθονη σε άτομα με εκτεταμένο κοιλιακό λίπος. Καταστέλλει την πρόσληψη τροφής και προάγει την ενεργειακή δαπάνη κυρίως μέσω των άμεσων επιδράσεών της στους υποθαλαμικούς νευρώνες, και έτσι θεωρείται μια ορμόνη κατά της παχυσαρκίας. Τα επίπεδα του μειώνονται με τη νηστεία και αυξάνονται μετά την πρόσληψη τροφής [27].

Λειτουργικές ιδιότητες των λιποειδών

Τα υψηλότερα κυκλοφορούντα επίπεδα λεπτίνης μπορεί να οδηγήσουν σε χρόνια προς τα κάτω ρύθμιση του LEPR στον εγκέφαλο των παχύσαρκων γυναικών και οι υψηλότεροι λόγοι λεπτίνης-ΔΜΣ μπορεί κάλλιστα να εξηγήσουν τα χαμηλότερα ποσοστά εγκυμοσύνης με εξωσωματική γονιμοποίηση. Οι Jain et al., διαπίστωσαν ότι το εύρος της παλμικότητας της LH ήταν σημαντικά χαμηλότερο στις ευμενόρροιες παχύσαρκες γυναίκες, υποδηλώνοντας έτσι ένα κεντρικό ελάττωμα. Επιπλέον, υψηλότερα επίπεδα λεπτίνης στον ορό σε παχύσαρκες γυναίκες συσχετίζονται με υψηλότερα επίπεδα λεπτίνης στο θυλακιώδες υγρό. Μελέτες in vitro έχουν δείξει ότι η λεπτίνη επηρεάζει τις στεροειδογόνες οδούς στα κοκκιώδη κύτταρα και μειώνει την παραγωγή οιστρογόνων και προγεστερόνης με δοσοεξαρτώμενο τρόπο [28]. Αυτή η αρνητική επίδραση της παχυσαρκίας στη φυσιολογία των ωαρίων θα μπορούσε να έχει κατάντη επιπτώσεις στην ενδομήτρια δεκτικότητα και στην εμφύτευση εμβρύου.

Αδιπονεκτίνη - Η αδιπονεκτίνη (APN) είναι η πιο άφθονη εκκρινόμενη πρωτεΐνη που εκφράζεται αποκλειστικά στον λιπώδη ιστό. Υπάρχουν τρεις μορφές APN: στο χαμηλό μοριακό βάρος (APN-LMW) στο μεσαίου μοριακού βάρους (APN-MMW) και στο υψηλό μοριακό βάρος (APN-HMW). Τρεις υποδοχείς έχουν ταυτοποιηθεί έτσι για το APN: AdipoR1, AdipoR2 και Τ-καντερίνη.

Οι υποδοχείς AdipoR1 και AdipoR2 εκφράζονται πανταχού παρόντα και σε μεγάλο βαθμό στους γυναικείους αναπαραγωγικούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένων των ωοθηκών, του πλακούντα, του ενδομητρίου και του ωοθηκών [29]. Έχει αποδειχθεί ότι το APN αναστέλλει την απελευθέρωση LH και GNRH, υποδεικνύοντας τον πιθανό ρόλο του στη ρύθμιση του κεντρικού αναπαραγωγικού ενδοκρινικού άξονα [30].

Τα επίπεδα του APN που κυκλοφορούν μειώνονται με την παχυσαρκία και αυξάνονται με την απώλεια βάρους και τα κύρια αποτελέσματα του APN είναι αφιερωμένα στην αύξηση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη διεγείροντας την πρόσληψη γλυκόζης στο ήπαρ και τους μύες, ενώ μειώνουν την ηπατική γλυκονεογένεση και προάγουν τη β-οξείδωση του λιπαρού οξέος στους σκελετικούς μύες. Κατά συνέπεια, το APN μειώνει τη συσσώρευση τριγλυκεριδίων (TG) και ενισχύει την ευαισθησία στην ινσουλίνη [31].

Μειωμένη έκφραση των AdipoR1 και AdipoR2 έχει επίσης παρατηρηθεί σε ενδομήτρια γυναικών με υποτροπιάζουσα ανεπάρκεια εμφύτευσης σε σύγκριση με γόνιμες γυναίκες, υποδηλώνοντας σημαντικό ρόλο της σηματοδότησης APN στην δεκτικότητα της μήτρας και την πιθανή συμβολή της σε αποτυχίες εμφύτευσης και απώλεια εγκυμοσύνης σε γυναίκες με μητρικές μεταβολικές παθήσεις. όπως η παχυσαρκία και το PCOS [32].

Resistin - Η ρεζιστίνη είναι ένα μικρό πολυπεπτίδιο 94 αμινοξέων πλούσιο σε κυστεΐνη. Αυτή η αδιποκίνη θεωρείται πιθανή σύνδεση μεταξύ παχυσαρκίας και T2DM ως αποτέλεσμα της ανασταλτικής της επίδρασης στη διαφοροποίηση των λιποκυττάρων και της συσχέτισής της με το IR. Η ρεζιστίνη εκκρίνεται κυρίως από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερειακού αίματος, συμπεριλαμβανομένων των μακροφάγων και από στρωματικά κύτταρα στον λιπώδη ιστό, αλλά το mRNA της έχει βρεθεί επίσης στον άξονα υποθάλαμου-υπόφυσης [33].

Ο πολυμορφισμός του γονιδίου ρεζιστίνης σχετίζεται με το ΔΜΣ σε γυναίκες με PCOS, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να σχετίζεται με τη λιπαρότητα στο PCOS. Μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο μελέτη έδειξε πρόσφατα ότι η θεραπεία με ευαισθητοποιητή στην ινσουλίνη ροσιγλιταζόνη μειώνει σημαντικά τα επίπεδα της ρεζιστίνης στον ορό σε υπέρβαρες γυναίκες με PCOS, υπονοώντας έτσι τη συμβολή αυτής της αδιποκίνης στη βελτίωση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη κατά τη διάρκεια της θεραπείας [34]. Συνοψίζοντας, η ρεζιστίνη φαίνεται να είναι μια σημαντική αδιποκίνη που εμπλέκεται στην παχυσαρκία, το IR, το PCOS και την ενδοκρινική δυσλειτουργία.

Βισφατίνη - Η βισφατίνη είναι μια πρωτεΐνη που εκφράζεται από μια ποικιλία ιστών και κυτταρικών τύπων, συμπεριλαμβανομένων των λιποκυττάρων, των λεμφοκυττάρων, του μυελού των οστών, του ήπατος, των μυών, των τροφοβλαστών και των εμβρυϊκών μεμβρανών.

Μελέτες in vitro έχουν δείξει ότι η βισφατίνη διεγείρει την πρόσληψη γλυκόζης τόσο στα λιποκύτταρα όσο και στα μυϊκά κύτταρα, ενώ καταστέλλει την απελευθέρωση γλυκόζης από τα ηπατοκύτταρα. Μια πρόσφατη μετα-ανάλυση αποκάλυψε ότι η βισφατίνη του πλάσματος είναι σημαντικά αυξημένη τόσο σε υπέρβαρα όσο και σε παχύσαρκα άτομα ή σε ασθενείς με ΣΔ2 και μεταβολικό σύνδρομο [35]. Έχει επίσης αναφερθεί ότι η γονιδιακή έκφραση και τα επίπεδα βισφατίνης που κυκλοφορούν αυξάνονται σε γυναίκες με PCOS σε σύγκριση με τους ελέγχους που αντιστοιχούν στην ηλικία και τον ΔΜΣ. Ωστόσο, έχει βρεθεί μια θετική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης της βισφατίνης στο πλάσμα και της ινσουλίνης νηστείας σε εκτίμηση μοντέλου ομοιόστασης (HOMA) -IR [36].

Ομεντίν - Το Omentin-1, που ονομάζεται επίσης intelectin-1, ένα πεπτίδιο 313 αμινοξέων, είναι μια αντιφλεγμονώδης αδιποκίνη που εκφράζεται κατά προτίμηση σε στρωματικά αγγειακά κύτταρα του σπλαχνικού λιπώδους ιστού. Προτείνεται ότι αυτή η ουσία συμβάλλει σημαντικά στη φυσιολογική διαφορά μεταξύ σπλαχνικού και υποδόριου λιπώδους ιστού.Είναι επίσης άφθονο σε αγγεία, λεπτό έντερο, κόλον, θύμο αδένα και καρδιά.

Το Omentin-1 είναι η κύρια κυκλοφορούσα μορφή αλλά είναι γνωστά και άλλα ομόλογα. Τα γονίδια τόσο της ομεντίνης-1 όσο και της ομεντίνης-2 βρίσκονται γειτονικά μεταξύ τους στο 1q22-q23, ακριβώς στην περιοχή που συνδέεται με τον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2. Και τα δύο ομόλογα omentin ως κυκλοφορούντες μορφές συσχετίζονται με την έκφραση στον σπλαχνικό λιπώδη ιστό [37]. Το Omentin-1 αυξάνει τη μεταγωγή σήματος της ινσουλίνης καθώς και τη διεγειρόμενη από την ινσουλίνη μεταφορά γλυκόζης στα ανθρώπινα λιποκύτταρα, αν και δεν έχει καμία επίδραση στη βασική πρόσληψη γλυκόζης και συμβάλλει στη ρύθμιση του μεταβολισμού των λιπιδίων. Ο ρόλος του, ωστόσο, στη φυσιολογία της αναπαραγωγής είναι ασαφής.

Δυσενδοκρινικές επιδράσεις της παχυσαρκίας: υπερ- και υπο-ανδρογονισμός

Παχυσαρκία, υπερανδρογονισμός και ανωορρηξία - Η παχυσαρκία, η εντόπιση του σωματικού λίπους ως άνω και κάτω μέρος του σώματος και η μυϊκή μάζα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην αναπαραγωγική λειτουργία και τη γονιμότητα. Η πλειοψηφία των παχύσαρκων γυναικών έχουν φυσιολογικούς εμμηνορροϊκούς κύκλους ωορρηξίας, παραμένουν γόνιμες και δεν έχουν εμφανή υπερανδρογονισμό, υποδηλώνοντας έτσι ότι η παχυσαρκία αυτή καθαυτή δεν είναι ο μόνος παράγοντας που εμπλέκεται στη γένεση του υπερανδρογονισμού και της ωορρηκτικής δυσλειτουργίας. Ωστόσο, τα αυξημένα επίπεδα ανδρογόνων σε παχύσαρκες γυναίκες φαίνεται να είναι ένα συνηθισμένο εύρημα παρουσία αμηνόρροιας. Ο μηχανισμός με τον οποίο η περίσσεια λιπώδους ιστού μπορεί να συσχετιστεί με τον υπερανδρογονισμό παραμένει αμφιλεγόμενος αν και η υπερινσουλιναιμία παίζει πρωταρχικό ρόλο στην επίδραση της παχυσαρκίας στον υπερανδρογονισμό.

Η υπερινσουλιναιμία και η αντίσταση στην ινσουλίνη είναι οι υποκείμενες αιτίες που οδηγούν σε παχυσαρκία, συνοδευόμενες από υπερανδρογονισμό και αλλοιώσεις στη στεροειδογένεση, σε εκείνους τους ασθενείς με στρωματική υπερπλασία των ωοθηκών. Τόσο η υπερινσουλιναιμία όσο και ο υπερανδρογονισμός επηρεάζουν τη λειτουργία των ωοθηκών τόσο σε παχύσαρκες όσο και σε μη παχύσαρκες γυναίκες, αν και ο μηχανισμός με τον οποίο ο υπερανδρογονισμός και/ή η υπερινσουλιναιμία αναστέλλουν την κανονική ωορρηξία δεν έχει πλήρως κατανοηθεί. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι η ινσουλίνη έχει συγκεκριμένες δράσεις στη στεροειδογένεση μέσω του δικού της υποδοχέα, καθώς διεγείρει τα κύτταρα theca να παράγουν ανδρογόνα και να ασκούν μια διεγερτική επίδραση στην ανάπτυξη των στρωματικών κυττάρων, αρχίζοντας έτσι την παραγωγή εξωδιόλης [38] Εικ. 2. Ένα άλλο προτεινόμενο Ο μηχανισμός υπερανδρογονισμού που προκαλείται από υπερινσουλιναιμία, ο οποίος μπορεί να βρεθεί σε παχύσαρκους ασθενείς με PCOS ή όχι, εμφανίζεται μέσω του αυξητικού παράγοντα-Ι (IGF-I) που μοιάζει με ινσουλίνη, ο οποίος εκκρίνεται από τον ανθρώπινο ωοθηκικό ιστό, ενώ οι υποδοχείς του βρίσκονται επίσης στις ωοθήκες.

Παθοφυσιολογία της αντίστασης στην ινσουλίνη. Αυτό το σχήμα απεικονίζει τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις που βρίσκονται κάτω από την παθοφυσιολογία του PCOS. Η αντίσταση στην ινσουλίνη και η προκύπτουσα υπερινσουλιναιμία ευθύνονται για την πλειονότητα των αλλαγών που εντοπίζονται στο PCOS. Η αντίσταση στην ινσουλίνη στο PCOS δεν εμφανίζεται σε όλους τους ιστούς, αλλά μάλλον φαίνεται να είναι ειδική για τον ιστό. Οι σκελετικοί μύες και ο λιπώδης ιστός γίνονται ανθεκτικές στην ινσουλίνη με αποτέλεσμα τη μείωση της πρόσληψης γλυκόζης και την αύξηση της λιπόλυσης, αντίστοιχα, ενώ οι ωοθήκες, τα επινεφρίδια και το ήπαρ παραμένουν ευαίσθητες στην ινσουλίνη. Στο PCOS, η υπερινσουλιναιμία εμφανίζεται ως αντισταθμιστική απόκριση στην αντίσταση στην ινσουλίνη. Αυτή η προκύπτουσα υπερινσουλιναιμία έχει διεγερτική επίδραση στις ωοθήκες και τα επινεφρίδια που οδηγεί σε ενισχυμένη παραγωγή ανδρογόνων από αυτά τα όργανα. Πιο συγκεκριμένα, η περίσσεια ινσουλίνης ενισχύει την παραγωγή ανδρογόνων στα κύτταρα theca των ωοθηκών σε απόκριση της διέγερσης της ωχρινοτρόπου ορμόνης (LH), με αποτέλεσμα τη διακοπή των ωοθυλακίων και την αφαίρεση της ωορρηξίας. Αντίθετα, η υπερινσουλιναιμία δρα για την καταστολή της ηπατικής παραγωγής της σφαιρίνης που δεσμεύει τη σεξουαλική ορμόνη (SHBG), της κύριας πρωτεΐνης δέσμευσης της τεστοστερόνης στον ορό. Επομένως, η αντίσταση στην ινσουλίνη με την αντισταθμιστική υπερινσουλιναιμία οδηγεί σε υπερανδρογοναιμία

Η ινσουλίνη μπορεί να δεσμεύσει τους υποδοχείς IGF-I (IGF-IR) καθώς και τους δικούς της υποδοχείς και ενεργοποιεί την κινάση τυροσίνης της β-υπομονάδας με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση των ενδοκυτταρικών συμβάντων που ενισχύουν εκείνα που κανονικά μεσολαβούνται από τον IGF-I. Επομένως, οι πρωτεΐνες δέσμευσης ινσουλίνης που συνδέουν αυξητικό παράγοντα (IGFBP) περιλαμβάνουν μια ομάδα εκκρινόμενων πρωτεϊνών που συνδέονται με IGF-I και IGF-II με μεγάλη συγγένεια και ρυθμίζουν τις βιολογικές δράσεις του IGF [38]. Όταν τα IGFBP δεσμεύουν και ενεργοποιούν το IGF-IR, η ηπατική σύνθεση του IGFBP-I μειώνεται, καθιστώντας έτσι τον IGF-I πιο βιολογικά διαθέσιμο με το τελικό αποτέλεσμα της ενίσχυσης της παραγωγής ανδρογόνων από τα ενδιάμεσα και στρωματικά κύτταρα Theca.

Κινάσες τυροσίνης υποδοχέα ινσουλίνης. Η α υπομονάδα α δεσμεύει την ινσουλίνη και η β μεταδίδει ένα σήμα από τη δεσμευμένη ινσουλίνη στο κυτταρόπλασμα. Το σήμα ινσουλίνης ενεργοποιεί την περιοχή πρωτεϊνικών κινασών του υποδοχέα στο κυτταρόπλασμα. Οι κινάσες πρωτεΐνης από τον υποδοχέα φωσφορυλιώνουν υποστρώματα ινσουλίνης-απόκρισης προκαλώντας άλλες χημικές αντιδράσεις μέσα στο κύτταρο. Όταν τα IGFBPs δεσμεύονται και επομένως ενεργοποιούν τον IGF-Ir, η ηπατική σύνθεση του IGFBP-I μειώνεται, καθιστώντας τον IGF-I πιο βιολογικά διαθέσιμο, ενισχύοντας έτσι την παραγωγή ανδρογόνων από τα ενδιάμεσα και στρωματικά κύτταρα.

Οι Willis et al., Έδειξαν ότι η ινσουλίνη ενισχύει επίσης τη δραστηριότητα της LH στα κοκκιώδη κύτταρα ασκώντας δύο ξεχωριστές επιδράσεις στο προ -ωορρηκτικό ωοθυλάκιο, δηλαδή την ενεργοποίηση της στεροειδογένεσης και την αναστολή της μίτωσης περιορίζοντας έτσι την τελική διαφοροποίηση αυτών των κυττάρων [39]. Ως αποτέλεσμα της ενισχυμένης στεροειδογένεσης λόγω της ινσουλίνης και της αλληλεπίδρασής της με την LH, το δυσμενές περιβάλλον προκαλεί την απόφραξη της ανάπτυξης του ωοθυλακίου. Έτσι, η πρόωρη ωχρινοποίηση και η επακόλουθη διακοπή των ωοθυλακίων οδηγούν σε διαταραχές του εμμηνορροϊκού κύκλου και ολιγο-ανωορρηξία που φαίνεται να σχετίζεται αυστηρά με την παχυσαρκία [40]. Η αυξημένη παραγωγή οιστρογόνων, λόγω περιφερειακής μετατροπής, υποβαθμίζει τη λειτουργία του άξονα HPG και καθιστά τόσο την περίσσεια οιστρογόνων όσο και τον υπερανδρογονισμό ως κύριες αιτίες ανωορρηξίας σε αυτούς τους ασθενείς.

Ένα φυσικό-πείραμα της συσχέτισης παχυσαρκίας/υπογονιμότητας σχετίζεται με το σύνδρομο Laron (LS), μια σπάνια αυτοσωματική υπολειπόμενη κληρονομική ασθένεια που περιγράφεται σε συγγενείς οικογένειες που προέρχονται από περιοχές της Μεσογείου, της Μέσης Ανατολής ή της Νοτίου Ασίας [41]. Αυτό το σύνδρομο χαρακτηρίζεται από μια πρωτογενή αναισθησία ή αντίσταση στην GH που προκαλείται από διαγραφές ή μεταλλάξεις στο γονίδιο υποδοχέα GH, η οποία οδηγεί σε απουσία δραστηριότητας GH και συγγενή ανεπάρκεια IGF-I [42]. Ωστόσο, ένα από τα ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του LS, εκτός από τον νανισμό, είναι η χρόνια παχυσαρκία που εμφανίζεται στην πρώιμη παιδική ηλικία και δεν μειώνεται με τη μακροχρόνια θεραπεία IGF-I. Παράλληλα με μια αξιοσημείωτη αύξηση τόσο του υποδόριου όσο και του σπλαχνικού λίπους, η πλειοψηφία των ασθενών με LS αναπτύσσουν προοδευτικά σημάδια μεταβολικού συνδρόμου, όπως υπερλιπιδαιμία και μη αλκοολική λιπώδη νόσο του ήπατος. Με βάση αυτόν τον βαθιά μεταβαλλόμενο μεταβολισμό των λιπιδίων, οι γυναίκες με LS είναι συνήθως υπογόνιμες και απαιτούν θεραπεία για την πρόκληση ωορρηξίας για τα χρόνια ελαττώματα στην αναπαραγωγική τους λειτουργία [43]. Επομένως, δεδομένης της στενής διασύνδεσης μεταξύ του ενεργειακού μεταβολισμού και της αναπαραγωγής, ο αντίκτυπος που προκαλεί η παχυσαρκία στη γονιμότητα σε αυτές τις γυναίκες μπορεί να θεωρηθεί επιβαρυντικός παράγοντας σε αυτήν την κλινική κατάσταση.

Παχυσαρκία, έμμηνος κύκλος και γονιμότητα σε υποανδρογόνες γυναίκες - Είτε οι περισσότερες από τις μελέτες για τον έμμηνο κύκλο και τη γονιμότητα στην παχυσαρκία έχουν ολοκληρωθεί σε υπερανδρογονικές γυναίκες, πολύ λίγες μελέτες εξέτασαν γυναίκες χωρίς υπερανδρογονισμό ή/και με φυσιολογικό εμμηνορροϊκό κύκλο.

Μια συγχρονική μελέτη που διεξήχθη σε περισσότερες από 250 υπέρβαρες και παχύσαρκες μη υπερανδρογόνες γυναίκες που ισχυρίζονταν εν μέρει προβλήματα υπογονιμότητας, έδειξε ότι το 64% αυτών των γυναικών ήταν ευμηνόρροιες με φυσιολογικούς εμμηνορροϊκούς κύκλους, ενώ στον αρχικό πληθυσμό το 21% από αυτές είχαν ολιγομηνόρροια. και μόνο το 14% ήταν υπερβολικά ή πολυμηνορροϊκά, αποδεικνύοντας έτσι ότι η ολιγομηνόρροια είναι η πιο συχνή μεταβολή του εμμηνορροϊκού κύκλου σε φαινομενικά γόνιμες παχύσαρκες γυναίκες [44].

Η ίδια μελέτη έδειξε ότι η συσσώρευση κοιλιακού λίπους μετρούμενη με την περίμετρο της μέσης είναι η πιο προγνωστική παράμετρος της ολιγομηνόρροιας σε φαινομενικά γόνιμες γυναίκες, ανεξάρτητα από την υπερινσουλιναιμία, την αντίσταση στην ινσουλίνη ή άλλες παραμέτρους. Ωστόσο, οι παχύσαρκες μη υπερανδρογόνοι γυναίκες, ακόμη και με φυσιολογικούς εμμηνορροϊκούς κύκλους και εμφανή φυσιολογική γονιμότητα, έχουν χαμηλότερα επίπεδα γοναδοτροπίνης, οιστραδιόλης και ινχιμπίνης κατά τη διάρκεια της ωοθυλακικής φάσης, υποδηλώνοντας έτσι ανασταλτική επίδραση της παχυσαρκίας καθαυτή στην παραγωγή αυτών των ορμονών [45] ]. Αντίθετα, ο αριθμός των ωοθυλακίων δεν φαίνεται να επηρεάζεται από την ινσουλίνη και τη μάζα σώματος σε αυτούς τους ασθενείς 46].

Τέλος, τα επίπεδα ελεύθερης τεστοστερόνης (FT) είναι συνήθως υψηλότερα σε παχύσαρκες προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες χωρίς υρρουτισμό και φυσιολογικά/χαμηλότερα επίπεδα κυκλοφορίας άλλων ανδρογόνων, συμπεριλαμβανομένης της δεϋδρο-επιανδροστερόνης (DHEA), της DHEA-θειικής, της ανδροστενεδιόνης και της 17-ΟΗ-προγεστερόνης [46], αυξάνοντας την πιθανότητα οι αυξημένες συγκεντρώσεις FT να έχουν αρνητική επίδραση στη γονιμότητα. Η DHEA είναι μια ενδιάμεση ορμόνη στην οδό τεστοστερόνης και οιστρογόνων. Τα επίπεδα του πλάσματος είναι σημαντικά χαμηλότερα στη νοσηρή παχυσαρκία [47] και συσχετίζονται αντίστροφα με το συνολικό σωματικό λίπος. Αυτές οι σχέσεις μπορεί να είναι η έκφραση χαμηλότερης παραγωγής DHEA από τα επινεφρίδια και/ή υψηλότερης πρόσληψης DHEA στον λιπώδη ιστό, καθώς και μιας λιποκινητοποιητικής δράσης της DHEA. Από την άλλη πλευρά, αυτή η ορμόνη διεγείρει τον μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας (RMR) και την οξείδωση των λιπιδίων στο επίπεδο του σπλαχνικού λιπώδους ιστού και ενισχύει τη διάθεση της γλυκόζης αυξάνοντας την έκφραση του GLUT-1 και του GLUT-4 στη μεμβράνη του λιπώδους κυτταρικού πλάσματος. 48]. Για αυτούς τους λόγους, πολλές μονάδες εξωσωματικής γονιμοποίησης χορηγούν DHEA για να βελτιώσουν το ενδοκρινικό περιβάλλον και τις επιδράσεις στα ωάρια.

Επομένως, με βάση αυτές τις πληροφορίες, είναι προφανές ότι η μείωση των επιπέδων DHEA μπορεί να ενισχύσει περαιτέρω τη συσσώρευση λίπους, δημιουργώντας έτσι έναν φαύλο κύκλο στην παχυσαρκία και συμβάλλοντας σε υψηλότερες συγκεντρώσεις ινσουλίνης και χαμηλότερη γονιμότητα σε παχύσαρκες γυναίκες.

Επιπτώσεις παχυσαρκίας στη συσκευή αναπαραγωγής

Η παχυσαρκία μπορεί να επηρεάσει τη γονιμότητα της γυναίκας με διάφορα γεγονότα, όπως εξασθένηση της ανάπτυξης των ωοθηκών των ωοθηκών, ποιοτικά και ποσοτικά ελαττώματα ωρίμανσης των ωαρίων, τροποποιημένη γονιμοποίηση, διαταραγμένη μείωση και μιτοχονδριακές δυναμικές διαταραχές που οδηγούν σε ανώμαλη προεμφύτευση εμβρύου [49]. Η περίσσεια των ελεύθερων λιπαρών οξέων μπορεί να ασκήσει τοξική επίδραση στους ιστούς της αναπαραγωγής προκαλώντας επίμονη κυτταρική βλάβη και χρόνια φλεγμονώδη κατάσταση χαμηλού βαθμού. Από αυτή την άποψη, έχουν διατυπωθεί διάφοροι μηχανισμοί που εξηγούν γιατί η παχυσαρκία ή/και το υπερβολικό βάρος επηρεάζουν την ποιότητα των γυναικείων γαμετών και αρκετές υποθέσεις σχετίζονται με τα πλασματικά επίπεδα των αναπαραγωγικών ορμονών και το μεταβολισμό τους.

Σε αυτόν τον διαγωνισμό, οι Machtinger et al., Διερεύνησαν τα ωοκύτταρα που απέτυχαν να γονιμοποιηθούν σε κύκλους εξωσωματικής γονιμοποίησης νοσηρά παχύσαρκων γυναικών και περιέγραψαν αμαχητισμένα μεϊωτικά άτρακτα με κακή ευθυγράμμιση μεταφασικών χρωμοσωμάτων [50]. Ανεξάρτητα από την ανευπλοειδία, η παχυσαρκία φαίνεται επίσης να μεταβάλλει τη μιτοχονδριακή λειτουργία στο ωάριο. Ένας πιθανός μηχανισμός για τη βλάβη των οργανιδίων των ωαρίων στην παχυσαρκία είναι η λιποτοξικότητα. Στην πραγματικότητα, τα περίσσεια λιπαρών οξέων που λαμβάνονται από τη διατροφή μπορούν να αποθηκευτούν ως τριγλυκερίδια σε λιποκύτταρα αν και προφανώς δεν είναι σε θέση να προκαλέσουν την κυτταρική βλάβη σε αυτό το διαμέρισμα αποθήκευσης. Ωστόσο, όταν αυτή η ικανότητα υπερφορτώνεται από τη συνεχιζόμενη διατροφική περίσσεια, τα λιπαρά οξέα συσσωρεύονται σε άλλους ιστούς και ασκούν τις τοξικές τους επιδράσεις γνωστές ως λιποτοξικότητα [51].

Επιπλέον, οι παχύσαρκες γυναίκες έχουν υψηλότερα επίπεδα κυκλοφορούντων ελεύθερων λιπαρών οξέων, τα οποία βλάπτουν τα μη λιπώδη κύτταρα αυξάνοντας τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) που, με τη σειρά τους, επάγουν μιτοχονδριακό και ER στρες με αποτέλεσμα την απόπτωση πολλαπλών τύπων κυττάρων συμπεριλαμβανομένων των ωοκυττάρων [52]. Αυτή η επίδραση σχετίζεται με τη χρόνια φλεγμονώδη κατάσταση χαμηλού βαθμού που σχετίζεται με την παχυσαρκία, η οποία αποδεικνύεται από τα αυξημένα επίπεδα της C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (CRP), καθώς και τις συγκεντρώσεις γαλακτικού και τριγλυκεριδίων στο ωοθυλακικό υγρό και από την ενισχυμένη έκφραση του προ- φλεγμονώδη (CXCL2) και σχετιζόμενα με το οξειδωτικό στρες (DUSP) γονίδια [53].

Το προεμφυτευτικό έμβρυο επηρεάζεται επίσης από το ενδομήτριο παχύσαρκο περιβάλλον. Η σύγκριση των κύκλων εξωσωματικής γονιμοποίησης με αυτόλογα ωοκύτταρα δείχνει ότι οι παχύσαρκες γυναίκες είναι πιο πιθανό να δημιουργήσουν έμβρυα κακής ποιότητας [54] ως αποτέλεσμα της λιποτοξικότητας των εμβρυϊκών κυττάρων με παρόμοιο τρόπο όπως περιγράφεται για το ωάριο. Ωστόσο, υπάρχουν αντικρουόμενα δεδομένα σχετικά με το αν η παχυσαρκία έχει σημαντική επίδραση στο ενδομήτριο. Αν και πολλοί παράγοντες συμβάλλουν στον περιορισμό των αναπαραγωγικών αποτελεσμάτων σε παχύσαρκες γυναίκες, οι Rhee JS et al., στη μελέτη τους τονίζουν τη σημασία των ελαττωμάτων αποκέντρωσης σε παχύσαρκες γυναίκες που θα άλλαζαν την ενδομήτρια δεκτικότητα με αποτέλεσμα την κακή εμφύτευση [55].

Η γονιμότητα «σε κίνδυνο» σε παχύσαρκες γυναίκες

Αν και σε υψηλό ποσοστό παχύσαρκων γυναικών η εγκυμοσύνη συμβαίνει με φυσιολογικά αποτελέσματα, αρκετοί κίνδυνοι στα σχέδια σύλληψης πρέπει να ληφθούν υπόψη και να συζητηθούν εν συντομία.

Επίδραση στη βιωσιμότητα και την ποιότητα των ωαρίων

Το αποθεματικό των ωοθηκών στις γόνιμες γυναίκες δεν είναι απεριόριστο και ο αριθμός των ωοκυττάρων που ωριμάζουν συνήθως μειώνεται με τη γήρανση. Για το λόγο αυτό, η επίδραση του μητρικού περιβάλλοντος και της παχυσαρκίας στη διαφοροποίηση αυτών των κυττάρων είναι ιδιαίτερα σημαντική και οι αρνητικές περιβαλλοντικές εκθέσεις μπορεί να επηρεάσουν την αναπτυξιακή ικανότητα του ωαρίου, που ορίζεται ως η ικανότητα των ώριμων ωαρίων να γονιμοποιούνται και να υποστηρίζουν την ανάπτυξη του εμβρύου [56. ]. Έτσι, με βάση τη συστηματική φλεγμονώδη κατάσταση που σχετίζεται με την παχυσαρκία, η ωρίμανση των ωαρίων επηρεάζεται ποικίλα από την αλλοιωμένη ισορροπία των ορμονών-οδηγών όπως η SHBG με άλλους διαλυτούς παράγοντες όπως η ινσουλίνη, η γλυκόζη, το γαλακτικό, τα τριγλυκερίδια και η C αντιδραστική πρωτεΐνη [53].

Οι υψηλές τιμές ΔΜΣ μεταβάλλουν επίσης τη συγκέντρωση ορισμένων λιποκινών. Σε μοντέλα τρωκτικών, υψηλές συγκεντρώσεις λεπτίνης βλάπτουν την ανάπτυξη των ωοθυλακίων, την ωορρηξία και την ωρίμανση των ωοκυττάρων [57], ενώ τα ποντίκια με ανεπάρκεια λεπτίνης (ob/ob) είναι το πειραματικό μοντέλο των ζώων για τη διερεύνηση των επιπτώσεων της παχυσαρκίας και τα θηλυκά ποντίκια ob/ob αναπτύσσονται χαμηλούς αριθμούς ανθρακικών ωοθυλακίων που οδηγούν σε εξασθενημένη ωοθυλακιογένεση, μειωμένο ρυθμό ωορρηξίας και επιταχυνόμενη απόπτωση των κοκκιωδών κυττάρων [58].

Επιπλέον, τα αυξημένα επίπεδα λεπτίνης που σχετίζονται με υψηλό ΔΜΣ βλάπτουν επίσης τη στεροειδογένεση. Οι μηχανισμοί με τους οποίους η λεπτίνη ρυθμίζει τη στεροειδογένεση σε ανθρώπινα κοκκιώδη κύτταρα έχουν διερευνηθεί από τον Lin Q. et al., Σε πειραματικές μελέτες που ολοκληρώθηκαν σε 40 κοκκιώδεις κυτταρικές σειρές που ελήφθησαν από δείγματα ανθρώπινου κοκκώδους δείγματος κατά τη διάρκεια προγράμματος εξωσωματικής γονιμοποίησης [59]. Δείχνουν ότι τα ανθρώπινα κοκκώδη κύτταρα μετά από έκθεση σε υψηλή δοσολογία ανασυνδυασμένης ανθρώπινης λεπτίνης, αναστέλλουν την παραγωγή προγεστερόνης που διεγείρεται με βρωμο cAMP με δοσοεξαρτώμενο τρόπο με μειωμένη ρύθμιση των επιπέδων του mARNA του STAR, μιας στεροειδογόνου ρυθμιστικής πρωτεΐνης, που παράγεται για τη σύνθεση της προγεστερόνης. Ως εκ τούτου, προτείνουν ότι η λεπτίνη παρεμβαίνει στην έκκριση της διεγειρόμενης από γοναδοτροπίνη προγε-στερόνης σε αυτά τα κύτταρα και στην επαγωγή της πρωτεΐνης StAR από το cAMP, η οποία, επομένως, μειώνεται σημαντικά. Απέδειξαν επίσης ότι τόσο τα στεροειδογόνα ένζυμα που ρυθμίζονται με cAMP όσο και η παραγωγή προγεστερόνης θα μπορούσαν να ανασταλούν από τη λεπτίνη μέσω της οδού MAPK. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι η λεπτίνη δρα μέσω του υποδοχέα της για να ξεκινήσει το μονοπάτι MAPK και να μειώσει τη ρύθμιση της στεροειδογένεσης που προκαλείται από το cAMP σε ανθρώπινα κοκκιώδη κύτταρα [59].

Οι υποδοχείς λεπτίνης είναι δομικά παρόμοιοι με την οικογένεια υποδοχέων κυτοκίνης κατηγορίας Ι [53]. Στους ανθρώπους, ο υποδοχέας λεπτίνης (OB-R) παράγεται σε διάφορες εναλλακτικά συνδεδεμένες μορφές, που ορίζονται ως OB-Ra, OB-Rb, OB-Rc, OB-Re [60]. Κάθε μία από αυτές τις ισομορφές δείχνει έναν εξωκυττάριο τομέα και έναν διαμεμβρανικό κοινό τομέα, με μια μεταβλητή ενδοκυτταρική περιοχή τυπική για κάθε ισομορφή. Με βάση τη μεταβλητή ενδοκυτταρική περιοχή, αυτές οι ισομορφές ταξινομούνται ως βραχείς (OB-Ra), μεγάλες (OB-Rb) και εκκρινόμενες (OB-Re) υποδοχείς λεπτίνης. Εκτός από τις κλασσικές οδούς σηματοδότησης JAK/STAT, η λεπτίνη μπορεί να δράσει μέσω OB-Ra ή OB-Rb για να πυροδοτήσει τον καταρράκτη MAPK με δύο διαφορετικούς τρόπους, συγκεκριμένα μέσω φωσφορυλίωσης τυροσίνης που σχετίζεται με τον υποδοχέα JAK2, ή ανεξάρτητα από τη φωσφορυλίωση του υποδοχέα [61 ]. Έτσι, η διέγερση των κοκκιωδών κυττάρων από τη λεπτίνη χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση της ενεργοποίησης της οδού MAPK υποδηλώνοντας ότι οι καταρράκτες MAPK εμπλέκονται στην αναστολή της στεροειδογένεσης με τη μεσολάβηση της λεπτίνης στα κοκκιώδη κύτταρα με τη φωσφορυλίωση των ERK, p38 και JNK.

Η αδιπονεκτίνη εκκρίνεται κυρίως από τα λιποκύτταρα, αλλά τα επίπεδα του ορού της μειώνονται στην παχυσαρκία και στην αντίσταση στην ινσουλίνη ενώ αυξάνονται με την απώλεια βάρους [62]. Έχει αποδειχθεί ότι σε παχύσαρκες γυναίκες όπου τα επίπεδα κυκλοφορίας είναι χαμηλότερα, θα αντικατοπτρίζει απλώς την ευαισθησία στην ινσουλίνη και ότι αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τον έλεγχο της ωορρηξίας, καθώς η αδιπονεκτίνη είναι ποικίλα ανιχνεύσιμη σε ωοθήκες, ωοθυλακικό υγρό, ωάριο, ωχρό σωμάτιο, κύτταρα theca , ενώ εκφράζεται ασθενώς από κοκκιώδη κύτταρα [63]. Ωστόσο, η άμεση επίδραση της αδιπονεκτίνης στη λειτουργία των ωοθηκών παραμένει ασαφής. Σε ζωικά μοντέλα, η πρωτεΐνη έχει περιγραφεί ότι επηρεάζει τόσο την ωοθυλακιογένεση όσο και την αναμόρφωση των ωοθυλακίων, καθώς και ότι ρυθμίζει την έκκριση του στεροειδούς φύλου μέσω ενεργοποίησης των δικών της υποδοχέων R1 και R2, και διαμορφώνοντας το σύστημα ινσουλίνης/IGF [64].

Ο Ledoux και οι συνεργάτες του εξέτασαν τις επιδράσεις της ανασυνδυασμένης αδιπονεκτίνης χοίρου στα κοκκιώδη κύτταρα των ωοθηκών χοίρου in vitro και απέδειξαν ότι η πρωτεΐνη σε φυσιολογικά επίπεδα ίσα με 10-25 μg/ml, προκαλεί έκφραση γονιδίων που δεσμεύονται στην περιωορρηξιακή αναδιαμόρφωση του ωοθυλακίου των ωοθηκών. ένα χρονικό πλαίσιο 6-24 ωρών. Αυτές περιλαμβάνουν κυκλοοξυγενάση-2, συνθάση προσταγλανδίνης Ε και αγγειακό ενδοθηλιακό αυξητικό παράγοντα. Επομένως, η αδιπονεκτίνη ρυθμίζει την έκφραση γονιδίου συνθετικής πρωτεΐνης στεροειδούς αυξάνοντας τη στεροειδογόνο μεταγραφή οξείας ρυθμιστικής πρωτεΐνης και, ταυτόχρονα, μειώνοντας την αρωματάση του κυτοχρώματος P450. Τέλος, αυτές οι μελέτες κατέδειξαν ότι το μονοπάτι MAPK, μέσω φωσφορυλίωσης του ERK1/2, εμπλέκεται στη διαμεσολάβηση του σήματος αδιπονεκτίνης στα κοκκώδη κύτταρα των ωοθηκών, παρά στην πρωτεϊνική κινάση Α, ή στην κλασική πρωτεϊνική κινάση ενεργοποιημένη με AMP μετατροπέα αδιπονεκτίνης. Αυτά τα αποτελέσματα πρότειναν ότι δεδομένου ότι η σύνθεση αδιπονεκτίνης μειώνεται στην παχυσαρκία, αυτό το ελάττωμα μπορεί να διαδραματίσει ουσιαστικό ρόλο στη δυσλειτουργία των ωοθηκών που σχετίζεται με την παχυσαρκία [64].

Άλλες αδιποκίνες όπως η ιντερλουεκίνη-6 (IL6), ο αναστολέας ενεργοποιητή πλασμινογόνου (PAI) τύπου 1 ή τα μέλη της οικογένειας TNF μπορεί να επηρεάσουν την ικανότητα ή την ωρίμανση των ωοκυττάρων μέσω αλλαγών στη στεροειδογένεση και αλληλεπίδρασης με άλλες μεταβολικές ορμόνες [65]. Αν και οι μηχανισμοί με τους οποίους οι λιποκίνες επηρεάζουν την ποιότητα των ωαρίων δεν έχουν διευκρινιστεί ακόμη, οι μεταβαλλόμενες συγκεντρώσεις τους λόγω παχυσαρκίας αντιπροσωπεύουν τον κύριο πιθανό παράγοντα με τον οποίο η παχυσαρκία μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την υγεία των ωαρίων, επηρεάζοντας έτσι τη γονιμότητα των γυναικών.

Παχυσαρκία και ποσοστό αποβολών

Η συσχέτιση μεταξύ παχυσαρκίας και αποβολής έχει εκτιμηθεί σε μια σειρά από μελέτες τόσο σε φυσικές όσο και σε υποβοηθούμενες αντιλήψεις στις οποίες ο κίνδυνος αποβολής ήταν υψηλός έως και περίπου 40% σε παχύσαρκες γυναίκες σε σχέση με λιγότερο από 15% στις γυναίκες με φυσιολογικό ΔΜΣ Το Ωστόσο, παρά αυτά τα ευρήματα, δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με τους αιτιολογικούς μηχανισμούς στις παχύσαρκες γυναίκες [66].

Ένας σημαντικός παθογόνος παράγοντας μπορεί να σχετίζεται με τη διαταραχή της στρωματικής αποδεκατοποίησης σε παχύσαρκες γυναίκες, η οποία είναι υπεύθυνη για ανωμαλίες του πλακούντα, θνησιγένεια και προεκλαμψία [67], αν και η πιο συχνή αιτία αποβολών πρώτου τριμήνου που συνήθως σχετίζονται με εμβρυϊκές χρωμοσωμικές παθολογίες, δεν φαίνεται να είναι αυξήθηκε σε υπέρβαρες γυναίκες [68].

AMH σε παχύσαρκους ασθενείς

Η αντι-Mullerian ορμόνη (AMH) είναι προϊόν των κοκκιωδών κυττάρων των μικρών ωοθυλακίων του άντρου και του προαντρίου και κλινικά μπορεί να αντανακλά την πρόβλεψη του αποθέματος των ωοθηκών σε γυναίκες που υποβάλλονται σε αξιολόγηση και θεραπεία γονιμότητας [69]. Για το λόγο αυτό, είναι σημαντικό να αξιολογηθεί η μεταβολή των επιπέδων της AMH, ως παραμέτρου γονιμότητας σε παχύσαρκες γυναίκες με ή χωρίς PCOS, που υποβάλλονται σε αερόβια άσκηση με στόχο την απώλεια βάρους. Το αδυνάτισμα μέσω άσκησης ή δίαιτας θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους στόχους στα προγράμματα τροποποίησης του τρόπου ζωής που μπορούν να προκαλέσουν βελτίωση της αναπαραγωγικής λειτουργίας μεταξύ παχύσαρκων γυναικών με ΣΠΩ [70]. Οι παρεμβάσεις άσκησης μέτριας δραστηριότητας είναι μία από τις πιο σημαντικές τροποποιήσεις του τρόπου ζωής που επηρεάζουν θετικά τη γονιμότητα και τα αποτελέσματα της τεχνολογίας υποβοηθούμενης αναπαραγωγής [71].

Η Einas AE και οι συνεργάτες της, μελέτησαν την πιθανή συσχέτιση με τη λιπαρότητα, τις κλινικές και ορμονικές παραμέτρους σε PCOS και κανονικο-ωορρηξιακές γυναίκες, διεξάγοντας μια μονοετή μελέτη μεταξύ παχύσαρκων γυναικών με ή χωρίς σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών. Όλοι οι ασθενείς ταξινομήθηκαν σε τρεις ομάδες ηλικίας, ομάδες Α: μάρτυρες, ομάδα Β: ασθενείς με PCOS και ομάδα C: παχύσαρκες γυναίκες. Η AMH, μετρήθηκε κατά την έναρξη και μετά από 12 εβδομάδες εποπτευόμενης αερόβιας άσκησης. Καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η αλλαγή στα επίπεδα της ΑΜΗ συσχετίζεται σημαντικά με τη σωματική δραστηριότητα, επομένως οι συγγραφείς ισχυρίζονται ότι μια μέτρια αερόβια προπόνηση για 12 εβδομάδες είχε θετική σημαντική επίδραση στις αναπαραγωγικές λειτουργίες μέσω της ρύθμισης της λιπώδους βάρους, της ΑΜΗ και της γονιμότητας σε παχύσαρκες γυναίκες με ή χωρίς PCOS [72] ].

Επίδραση της παχυσαρκίας στις θεραπείες γονιμότητας

Οι υπέρβαρες και παχύσαρκες γυναίκες έχουν χαμηλότερα αποτελέσματα μετά από θεραπείες γονιμότητας από τον κανονικό πληθυσμό. Ανταποκρίνονται ελάχιστα στην πρόκληση ωορρηξίας, απαιτούν υψηλότερες δόσεις γοναδοτροπίνης και μακρύτερα μαθήματα θεραπείας για την ανάπτυξη των ωοθυλακίων και τους ωοθυλακικούς κύκλους. Επιπλέον, η απόδοση των ωαρίων είναι χαμηλότερη σε παχύσαρκες γυναίκες με αποτέλεσμα υψηλότερο ποσοστό ακύρωσης κύκλου [73]. Η διέγερση των ωοθηκών για υποβοηθούμενη αναπαραγωγή παράγει λιγότερα ωοθυλάκια οδηγώντας στη συγκομιδή λιγότερων ωαρίων. Έτσι, τα ποσοστά γονιμοποίησης είναι σπάνια και η ποιότητα του εμβρύου μειώνεται σε νεαρούς παχύσαρκους που υποβάλλονται σε θεραπείες γονιμότητας, οι οποίοι εμφανίζουν σίγουρα χαμηλό ποσοστό εγκυμοσύνης με αυξημένο κίνδυνο πρόωρης απώλειας κύησης.

Οι Glueck CJ et al., Ανέφεραν στη μελέτη τους ότι οι παράγοντες ευαισθητοποίησης-μείωσης της ινσουλίνης βελτιώνουν τις αναπαραγωγικές και μεταβολικές διαταραχές, τυπικές για τους παχύσαρκους ασθενείς [74]. Η δράση της μετφορμίνης συζητείται ευρέως στη βιβλιογραφία, η οποία θεωρείται ως το φάρμακο πρώτης γραμμής για τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 2. Οι γυναίκες με PCOS που λάμβαναν μετφορμίνη βελτίωσαν τα αποτελέσματα της εγκυμοσύνης και αυτό έχει αποδοθεί στην ικανότητά της να μειώνει την αντίσταση στην ινσουλίνη καθώς και την υπερινσουλιναιμία και τον αναστολέα του υποινωδολυτικού ενεργοποιητή πλασμινογόνου με αποτέλεσμα τη βελτίωση της ποιότητας των ωαρίων και της ωοθυλακιογένεσης για τη βελτίωση του PCOS.

Οι κύριες επιδράσεις της μετφορμίνης περιλαμβάνουν την ιδιότητά της να μειώνει την παραγωγή γλυκόζης στο ήπαρ καταστέλλοντας την ηπατική γλυκονεογένεση καθώς και την αύξηση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη και της περιφερικής πρόσληψης γλυκόζης [75]. Ο μοριακός μηχανισμός της μετφορμίνης δεν είναι πλήρως κατανοητός. Έχουν προταθεί πολλαπλοί πιθανοί μηχανισμοί δράσης, συμπεριλαμβανομένης της αναστολής της μιτοχονδριακής αναπνευστικής αλυσίδας (σύμπλεγμα I), της ενεργοποίησης της ενεργοποιημένης από AMP πρωτεϊνικής κινάσης (AMPK), της αναστολής της επαγόμενης από γλυκαγόνη αύξησης της κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης (cAMP) με μειωμένη ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης Α (PKA), αναστολή της αφυδρογονάσης μιτοχονδριακής γλυκεροφωσφορικής και επίδραση στη μικροβιακή εντερική αγωγή [76]. Όλες αυτές οι δραστηριότητες μπορεί να συνέβαλαν στη βελτίωση της ωρίμανσης των ωοκυττάρων στο PCOS και μπορεί να ασκήσουν οριστική ευνοϊκή επίδραση στη στειρότητα που σχετίζεται με την αναποτελεσματική διαφοροποίηση και ωρίμανση των ωαρίων.

Οφέλη από την απώλεια βάρους

Η απώλεια βάρους έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνει τα αναπαραγωγικά αποτελέσματα βελτιώνοντας τη γονιμότητα, καθώς και ρυθμίζοντας τους εμμηνορροϊκούς κύκλους και αυξάνοντας την πιθανότητα αυτόματης ωορρηξίας και σύλληψης σε υπέρβαρες και παχύσαρκες γυναίκες με ανωορρηξία.

Τα διαθέσιμα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η απώλεια βάρους ίση με 5% -10% του σωματικού βάρους μπορεί σίγουρα να βελτιώσει το ποσοστό γονιμότητας [77], ενώ άλλες μελέτες αποδεικνύουν ότι το 5% της απώλειας βάρους οδηγεί σε σημαντική βελτίωση των ενδοκρινών παραμέτρων, όπως μείωση του ελεύθερη τεστοστερόνη και επίπεδα LH και ινσουλίνης, με τη βελτίωση της συχνότητας της ωορρηξίας [78].

Ο Sim και οι συνεργάτες του διερεύνησαν τις επιδράσεις της απώλειας βάρους σε υπέρβαρες και/ή παχύσαρκες γυναίκες που υποβάλλονται σε υποβοηθούμενες αναπαραγωγικές διαδικασίες στην επακόλουθη έκβαση της εγκυμοσύνης τους. Στην παρατήρησή τους, η απώλεια βάρους που επιτεύχθηκε με τη διατροφή και την αλλαγή του τρόπου ζωής είχε ως αποτέλεσμα σημαντικά αυξημένα ποσοστά εγκυμοσύνης ή/και γεννήσεων ζωντανών σε υπέρβαρες και/ή παχύσαρκες γυναίκες που υποβλήθηκαν σε τεχνολογία υποβοηθούμενης αναπαραγωγής (ART) σε 8 από τις 11 μελέτες που εξετάστηκαν. Επιπλέον, η κανονικοποίηση του εμμηνορροϊκού σχήματος, η μείωση των ποσοστών ακύρωσης, η αύξηση του αριθμού των εμβρύων που είναι διαθέσιμα για μεταφορά, η μείωση του αριθμού των κύκλων ART που απαιτούνται για την επίτευξη εγκυμοσύνης και μια σημαντική μείωση των ποσοστών αποβολών. Είναι ενδιαφέρον ότι αναφέρθηκε επίσης αύξηση του αριθμού των φυσικών αντιλήψεων σε πέντε από τις έξι μελέτες [79].

Ωστόσο, η απόφαση να αναβληθεί η θεραπεία της γονιμότητας για να επιτραπεί η απώλεια βάρους συχνά οδηγεί σε περαιτέρω αύξηση της ηλικίας της μητέρας σε γυναίκες που δεν είναι πολύ μικρές. Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η επίδραση του ΔΜΣ στην επιτυχία της εξωσωματικής γονιμοποίησης επηρεάστηκε έντονα από την ηλικία. Στην πραγματικότητα, η επίδραση της μείωσης του ΔΜΣ από μόνη της μειώνεται προφανώς με την αύξηση της ηλικίας και σε γυναίκες ηλικίας 36 ετών. ή μεγαλύτερης ηλικίας, η απώλεια βάρους μπορεί μερικές φορές να μην είναι λειτουργική για να ευνοήσει τη γονιμότητα της γυναίκας [80].


Αποτελέσματα

Επίδραση του BPA στην κινητικότητα του σπέρματος και στην κινηματική κίνηση

Οι παράμετροι κινητικότητας του σπέρματος σχετίζονται με τα ποσοστά γονιμοποίησης και εγκυμοσύνης 23,24,25 επομένως, αξιολογήθηκε η επίδραση της BPA στις παραμέτρους κινητικότητας του σπέρματος. Διεξήχθη ένα αρχικό πείραμα εξαρτώμενο από το χρόνο (από 0,5 έως 8 ώρες) για την ανίχνευση της κινητικότητας του σπέρματος στην ομάδα ελέγχου και στην ομάδα θεραπείας υψηλής συγκέντρωσης (100 μΜ), ώστε να μας επιτρέψει να επιλέξουμε τον βέλτιστο χρόνο επώασης (βλ. Συμπληρωματικό Υλικό, Εικ. S1). Οι παράμετροι κινητικότητας μετρήθηκαν μετά από 6 ώρες επώασης με αυξανόμενες συγκεντρώσεις BPA (0.0001, 0.01, 1 και 100 μΜ). Το ποσοστό κινητικών σπερματοζωαρίων μειώθηκε σημαντικά παρουσία 100 μM BPA (Π & lt 0,05 Σχ. 1Α). Το BPA στα 100 μM μείωσε επίσης σημαντικά την καμπυλόγραμμη ταχύτητα, τη μέση ταχύτητα διαδρομής και την ευθύγραμμη ταχύτητα (Π < 0,05 Εικ. 1Β).

Επίδραση της δισφαινόλης-Α (BPA) στις παραμέτρους κινητικότητας και στα ενδοκυτταρικά επίπεδα ATP των σπερματοζωαρίων.

(Α) Διαφορές στην κινητικότητα των σπερματοζωαρίων μετά την επώαση με διαφορετικές συγκεντρώσεις BPA σε σύγκριση με τον έλεγχο. (Β) Διαφορές στις παραμέτρους κινηματικής κίνησης όπως καμπυλόγραμμη ταχύτητα (VCL, μπλε γραμμή), μέση ταχύτητα διαδρομής (VAP, stripped bar) και ταχύτητα ευθείας γραμμής (VSL, ανοιχτή μπάρα) μεταξύ των δειγμάτων ελέγχου και επεξεργασμένων με BPA. (Γ) Διαφορές στα επίπεδα ΑΤΡ μεταξύ των δειγμάτων ελέγχου και επεξεργασμένης με BPA. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (4 επαναλήψεις). Τιμές με διαφορετικούς εκθέτες χαρακτήρες (A,B,a,b,i,ii) υποδεικνύουν σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και θεραπείας, όπως προσδιορίζεται με μονόδρομη ANOVA (Π < 0,05).

Η επίδραση του BPA στο ενδοκυτταρικό περιεχόμενο ROS και τα επίπεδα ATP στα σπερματοζωάρια

Για την αξιολόγηση της επίδρασης της BPA στο ενδοκυττάριο ROS περιεκτικότητα και επίπεδα ΑΤΡ στα σπερματοζωάρια, και τα δύο ανιχνεύθηκαν ποσοτικά όπως περιγράφεται στα Υλικά και τις Μέθοδοι. Σημαντική μείωση στην παραγωγή ATP σημειώθηκε σε σπερματοζωάρια που έλαβαν θεραπεία με 100 μM BPA (Π < 0,05 Εικ. 1C). Ωστόσο, μια μη σημαντική αλλαγή στην παραγωγή ROS παρατηρήθηκε στα σπερματοζωάρια που υποβλήθηκαν σε αγωγή με BPA σε σύγκριση με τον έλεγχο (Συμπληρωματικό υλικό, Σχ. S2).

Επίδραση της BPA στην κατάσταση χωρητικότητας του σπέρματος

Η ικανότητα χωρητικότητας των σπερματοζωαρίων θηλαστικών είναι ένας χρήσιμος προγνωστικός δείκτης της ανδρικής γονιμότητας 26,27,28. Στην παρούσα μελέτη, πραγματοποιήθηκε μια μέθοδος διπλής χρώσης για την αξιολόγηση των αλλαγών στα πρότυπα φθορισμού CTC που σχετίζονται με τη χωρητικότητα του σπέρματος λόγω in vitro έκθεση σε BPA. Παρατηρήθηκε αυξημένος αριθμός σπερματοζωαρίων που αντέδρασαν σε ακρόσωμα (μοτίβο AR) μετά από θεραπεία με 100 μΜ BPA (Π & lt 0,05 Εικ. 2Β). Αντίθετα, ο αριθμός των χωρητικοποιημένων (σχέδιο Β) σπερματοζωαρίων έδειξε μια μη σημαντική τάση μείωσης καθώς αυξανόταν η συγκέντρωση BPA (Εικ. 2C). Η θεραπεία με BPA αύξησε επίσης τη δοσοεξαρτώμενη ποσότητα των σπερματοζωαρίων χωρίς ικανότητα (σχήμα F), με αξιοσημείωτα αποτελέσματα να επιτυγχάνονται με χρήση 100 μM BPA (Π & lt 0,05 Εικ. 2Δ).

Επίδραση της διφαινόλης-Α (BPA) στην ικανότητα χωρητικότητας των σπερματοζωαρίων.

(Α) Διαφορετικά μοτίβα σπερματοζωαρίων σε συνδυασμένη χρώση φθορισμού Hoechst 33258/χλωρτετρακυκλίνη ως αποτέλεσμα θεραπείας με BPA, όπως, αντιδρώσα με ακροσωμάτιο (μοτίβο AR), χωρητικότητα (μοτίβο Β), μη χωρητικότητα (μοτίβο F) και νεκρό (μοτίβο D) ). (Β) Σπερματοζωάρια με μοτίβο AR στα δείγματα ελέγχου και που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με BPA. (Γ) Σπερματοζωάρια τύπου Β στα δείγματα ελέγχου και που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με BPA. (Δ) Διαφορές στον αριθμό των σπερματοζωαρίων τύπου F ως αποτέλεσμα της θεραπείας με BPA σε σύγκριση με τον έλεγχο. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσο ± SEM (3 επαναλήψεις). Τιμές με διαφορετικούς χαρακτήρες (a, b) υποδηλώνουν σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και θεραπείας όπως προσδιορίζεται με μονόδρομο ANOVA (Π < 0,05).

Φωσφορυλίωση υπολειμμάτων τυροσίνης σε πρωτεΐνες στα σπερματοζωάρια που εξαρτάται από την πρωτεϊνική κινάση Α (PKA) που προκαλείται από BPA

Για να αξιολογηθεί ο μοριακός μηχανισμός που βρίσκεται κάτω από την επαγόμενη από BPA ακροσωμική αντίδραση, μετρήσαμε τη δράση της PKA και το επίπεδο φωσφοτυροσίνης στα σπερματοζωάρια με στύπωμα Western 25. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι τα επίπεδα 6 διαφορετικών ειδών υποστρώματος PKA (περίπου 16, 25, 26, 50, 51 και 100 kDa) αυξήθηκαν ανάλογα με τη δόση σε σύγκριση με τα επίπεδά τους στα κύτταρα ελέγχου, με ιδιαίτερα αισθητές αυξήσεις στα είδη που ζυγίζουν περίπου 25 , 26, 50 και 51 kDa (Π < 0,05 Εικ. 3A, B). Ομοίως, τα φωσφορυλιωμένα με τυροσίνη είδη των περίπου 24 και 100 kDa αυξήθηκαν σημαντικά λόγω της θεραπείας με BPA σε σύγκριση με τα αντίστοιχα επίπεδα στην ομάδα ελέγχου (Π & lt 0,05 Σχ. 3C, D).

Επίδραση της διφαινόλης-Α (BPA) στη δραστηριότητα πρωτεϊνικής κινάσης Α (PKA) και φωσφορυλίωση τυροσίνης σε σπερματοζωάρια.

(Α) Πυκνότητα υποστρωμάτων φωσφο-ΡΚΑ (περίπου 100, 51, 50, 26, 25 και 16 kDa) σε σπερματοζωάρια ελέγχου και κατεργασμένα με BPA. (Β) Τα υποστρώματα φωσφο-ΡΚΑ ανιχνεύθηκαν με αντίσωμα αντι-φωσφο-ΡΚΑ. Λωρίδα 1: λωρίδα ελέγχου 2: 0.0001 μM Λωρίδα BPA 3: 0.01 μM Λωρίδα BPA 4: 1 μM BPA και λωρίδα 5: 100 μM BPA. (Γ) Πυκνότητα πρωτεϊνών φωσφοτυροσίνης (περίπου 100, 65 και 24 kDa) στα δείγματα ελέγχου και που έχουν υποστεί επεξεργασία με BPA. (Δ) Οι πρωτεΐνες φωσφοτυροσίνης ανιχνεύθηκαν με αντίσωμα ΡΥ20. Λωρίδα 1: λωρίδα ελέγχου 2: 0.0001 μM Λωρίδα BPA 3: 0.01 μM Λωρίδα BPA 4: 1 μM BPA και λωρίδα 5: 100 μM BPA. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (4 επαναλήψεις). Τιμές με διαφορετικούς εκθέτες χαρακτήρες (A,B,C,a,b,c,d,α,β,m,n,o) υποδεικνύουν σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και θεραπείας, όπως προσδιορίζεται με μονόδρομη ANOVA (Π < 0,05).

Επίδραση της BPA στη γονιμοποίηση και την εμβρυϊκή ανάπτυξη

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήσαμε ένα in vitro σύστημα γονιμοποίησης για την αξιολόγηση της επίδρασης της BPA στη γονιμοποίηση και την πρώιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη. Οι ρυθμοί διάσπασης (γονιμοποίηση, Εικ. 4Α) και σχηματισμού βλαστοκύστης (πρώιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη, Εικ. 4Α) μειώθηκαν σημαντικά στα σπερματοζωάρια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 100 μM BPA (Π & lt 0,05 Εικ. 4Β).

Επίδραση της διφαινόλης-Α (BPA) στη γονιμοποίηση και την εμβρυϊκή ανάπτυξη.

(Α) Αντιπροσωπευτική εικόνα διάσπασης (2 βλαστομερή που περιέχουν πολικά σώματα) και βλαστοκύστης (εμβρυϊκή ανάπτυξη την ημέρα 5). (Β) Ο ρυθμός γονιμοποίησης (διάσπαση) και εμβρυϊκής ανάπτυξης (βλαστοκύστη) σε δείγματα ελέγχου και σε αγωγή με BPA (μπλε ράβδος: απογυμνωμένος ρυθμός διάσπασης: ρυθμός βλαστοκύστης). Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσο ± SEM (3 επαναλήψεις). Οι τιμές με διαφορετικούς εκθέτες χαρακτήρες (A,B,a,b) υποδεικνύουν σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και θεραπείας, όπως προσδιορίζεται με μονόδρομη ANOVA (Π < 0,05).

Επίδραση του BPA σε επιλεγμένες πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα στα σπερματοζωάρια

Σε αυτή τη μελέτη, επιλέξαμε αρκετές σημαντικές πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα (κυτταροσκελετική β-ακτίνη, το γλυκολυτικό ένζυμο GAPDH, το ένζυμο αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων SDHB και πρωτεΐνες απόκρισης στρες GPX4 και PRDX5) για να εξετάσουμε τις λειτουργίες τους στα σπερματοζωάρια με western blotting λόγω έκθεσης σε BPA . Η β-ακτίνη περιορίστηκε αποτελεσματικά με BPA, ενώ η αφθονία άλλων πρωτεϊνών αυξήθηκε ανάλογα με τη δόση (Εικ. 5Α, Β). Είναι ενδιαφέρον ότι σημαντικές αλλαγές στην πυκνότητα πρωτεΐνης εμφανίστηκαν κυρίως μετά από θεραπεία με 100 μΜ BPA (Εικ. 5Α, Β).

Επίδραση της δισφαινόλης-Α (BPA) σε επιλεγμένες πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα σε σπερματοζωάρια.

(Α) Πυκνότητα β-ακτίνης, γλυκεραλδεΰδη-3-φωσφορικής αφυδρογονάσης (GAPDH), υπεροξειδάσης γλουταθειόνης-4 (GPX4), υπεροξιρεδοξίνης-5 (PRDX5) και ηλεκτρικής αφυδρογονάσης (SDHB) στον έλεγχο (μπλε ράβδος) και με BPA (απογυμνωμένη ράβδος: 0,0001 μM ανοιχτή ράβδος: 0,01 μM ευθεία απογυμνωμένη ράβδος: 1 μM και διακεκομμένη ράβδος: 100 μM) σπερματοζωάρια. (Β) Επιλεγμένες πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα διερευνήθηκαν με ειδικά αντισώματα και ανιχνεύθηκαν: β-ακτίνη, περίπου 43 kDa GAPDH, περίπου 36 kDa GPX4, περίπου 22 kDa PRDX5, περίπου 22 kDa και SDHB, περίπου 32 kDa. Λωρίδα 1: λωρίδα ελέγχου 2: 0,0001 μM BPA λωρίδα 3: 0,01 μM BPA λωρίδα 4: 1 μM BPA και λωρίδα 5: 100 μM BPA. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM (n = 3). Τιμές με διαφορετικούς εκθέτες χαρακτήρες (a,b,c) υποδεικνύουν σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων ελέγχου και θεραπείας, όπως προσδιορίζεται με μονόδρομη ANOVA (Π < 0,05).

Λειτουργική ανάλυση πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη γονιμότητα

Ένας επιπλέον στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση των λειτουργικών αλληλεπιδράσεων των επιλεγμένων πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη γονιμότητα στα σπερματοζωάρια. Λεπτομερής ανάλυση των κυτταρικών διεργασιών που επηρεάστηκαν από τις επιλεγμένες πρωτεΐνες πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας την Pathway Studio έκδοση 9.0 (Εικ. 6). Οι επιλεγμένες πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα υποτίθεται ότι εμπλέκονται σε περιοχές που σχετίζονται με τη λειτουργία του σπέρματος, συμπεριλαμβανομένων των ROS και του ενεργειακού μεταβολισμού, της κινητικότητας, της υπερενεργοποίησης και της αντίδρασης ακροσωμάτων, καθώς και στην ανάπτυξη των κυττάρων, τη σπερματογένεση, την ανδρική γονιμότητα και παθολογικές καταστάσεις.

Διαδρομές που ρυθμίζονται από επιλεγμένες πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη γονιμότητα στα σπερματοζωάρια όπως προβλέπεται από το λογισμικό Pathway Studio.

Οι ρυθμιζόμενες διαδικασίες αντιπροσωπεύονται από φόντα διαφορετικών χρωμάτων (υποδεικνύονται στο σχήμα). Τα κανονιστικά συμβάντα εμφανίζονται χρησιμοποιώντας βέλη και τεκμηριώνονται από το σχήμα και υποστηρίζονται από τη βιβλιογραφία. Οι αναφορές που συνδέονται με κάθε πρωτεΐνη δημιουργήθηκαν από το λογισμικό και δεν παρατίθενται.


Τι πρέπει να γνωρίζετε για τον όγκο και την απόσταση εκσπερμάτωσης

Η μέση απόσταση και ο όγκος της εκσπερμάτωσης μπορεί να διαφέρουν από άτομο σε άτομο. Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν το πόσο μακριά μπορεί να εκσπερματώσει ένα άτομο και τον όγκο που μπορεί να παράγει.

Γενικά, τα νεότερα αρσενικά τείνουν να έχουν πιο έντονες εκσπερματώσεις, ενώ ο μέσος όγκος της εκσπερμάτισης είναι περίπου 2-5 κυβικά εκατοστά, που είναι μέχρι τον όγκο ενός κουταλιού του γλυκού.

Αυτό το άρθρο διερευνά τον μέσο όγκο, την απόσταση, τη δύναμη της εκσπερμάτισης και τους παράγοντες που τα επηρεάζουν.

Μοιραστείτε το στο Pinterest Το πόσο μακριά ένα άτομο μπορεί να πυροβολήσει εκσπερμάτωση εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), ο διάμεσος όγκος σπέρματος είναι 3,7 χιλιοστόλιτρα (ml) και τα περισσότερα αρσενικά πέφτουν μεταξύ 1,5-6,8 ml για όγκο σπέρματος.

Η Διεθνής Εταιρεία Σεξουαλικής Ιατρικής προτείνει ότι τα αρσενικά αποβάλλουν, κατά μέσο όρο, 1,25 έως 5 ml σπέρματος κάθε φορά που εκσπερματίζουν. Αυτό είναι περίπου 1/4 έως 1 κουταλάκι του γλυκού.

Ο όγκος που εκσπερμάτισε ένα άτομο μπορεί να επηρεάσει το πόσο μακριά ταξιδεύει. Οι μεγαλύτεροι όγκοι μπορεί επίσης να δημιουργήσουν την ψευδαίσθηση ότι η εκσπερμάτιση ταξιδεύει μακρύτερα από ό,τι κάνει. Για τους περισσότερους ανθρώπους, το σπέρμα μπορεί να ταξιδέψει μέχρι και μερικά πόδια.

Διάφορες πηγές στο Διαδίκτυο μπορεί να ισχυρίζονται για το πόσο δυναμικά και μακριά μπορεί να εκσπερματίσει ένα άτομο. Η πορνοβιομηχανία μπορεί επίσης να συμβάλει σε αυτήν την παραπληροφόρηση. Ωστόσο, δεν υπάρχει πρόσφατη, αξιόπιστη ή αξιόπιστη επιστημονική έρευνα για το πόσο δυνατά βγαίνει το σπέρμα ή την απόσταση που μπορεί να καλύψει.

Οι άνθρωποι μπορεί να παρατηρήσουν μερικές φορές ότι εκσπερματώνουν περισσότερο ή η εκσπερμάτωση τους βγαίνει πιο δυνατά. Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν αυτό, μεταξύ των οποίων:

  • Ηλικία: Τα αρσενικά τείνουν να εκσπερματώνουν τον μεγαλύτερο όγκο σπέρματος στα τριάντα τους. Καθώς μεγαλώνουν, ο όγκος αυτός μειώνεται.
  • Σεξουαλική δραστηριότητα: Η πρόσφατη σεξουαλική δραστηριότητα, συμπεριλαμβανομένου του αυνανισμού, μπορεί να μειώσει τον όγκο του σπέρματος, γεγονός που δυνητικά μειώνει την απόσταση που μπορεί να διανύσει το σπέρμα. Οι παρατεταμένες περίοδοι αποχής μπορεί να προκαλέσουν ένα άτομο να παράγει περισσότερο σπέρμα από τη συνηθισμένη του ποσότητα.
  • Γενετικοί παράγοντες: Η γενετική παίζει ρόλο στις περισσότερες πτυχές της υγείας, συμπεριλαμβανομένου του όγκου του σπέρματος. Μερικοί άνθρωποι εκσπερμίζουν φυσικά περισσότερο ή λιγότερο σε σύγκριση με άλλους, ανεξάρτητα από την υγεία ή τον τρόπο ζωής.
  • Παράγοντες τρόπου ζωής: Η διατροφή, το κάπνισμα και πολλοί άλλοι παράγοντες του τρόπου ζωής μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα του σπέρματος και τη γενική υγεία. Για παράδειγμα, οι περισσότερες έρευνες δείχνουν ότι η τακτική άσκηση μπορεί να βελτιώσει τη γονιμότητα και την ποιότητα του σπέρματος και μελέτες δείχνουν ότι μπορεί να αυξήσει τον όγκο του σπέρματος.
  • Γενική υγεία: Η γενική υγεία μπορεί να επηρεάσει τον όγκο του σπέρματος. Για παράδειγμα, ένα άτομο με χρόνια ασθένεια, όπως ο διαβήτης, μπορεί να παρατηρήσει μια αλλαγή στο σπέρμα του. Τα ορμονικά προβλήματα μπορεί επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα του σπέρματος.

Ένα άτομο με πέος μπορεί να εκσπερματίσει ξανά μόλις νιώσει διέγερση μετά το σεξ ή τον αυνανισμό. Έτσι, ο κύριος παράγοντας που καθορίζει πόσο συχνά μπορούν να εκσπερματίσουν είναι πόσο γρήγορα αποκτούν ξανά ενδιαφέρον για σεξ μετά τον οργασμό.

Μερικοί άνθρωποι με πέος μπορεί να είναι σε θέση να εκσπερματίσουν έως και πέντε φορές σε μία μόνο συνεδρία. Κατά τη διάρκεια ενός μαραθώνιου αυνανισμού ή σεξουαλικής συνεδρίας, μπορεί να είναι σε θέση να εκσπερματίσουν περισσότερο. Ωστόσο, θα πρέπει να σταματήσουν εάν αρχίσουν να αισθάνονται πόνο.

Όταν ένα άτομο εκσπερματώνει πολλές φορές σε σύντομο χρονικό διάστημα, ο όγκος της εκσπερμάτισής του μπορεί να μειωθεί.

Η περίοδος ανθεκτικότητας είναι η περίοδος κατά την οποία ένα άτομο δεν ανταποκρίνεται πλέον σεξουαλικά.Για μερικούς ανθρώπους, μπορεί να διαρκέσει λίγα λεπτά. Για άλλους, μπορεί να είναι ώρες ή και μέρες.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η σεξουαλική διέγερση δεν είναι ευχάριστη και μπορεί ακόμη και να είναι οδυνηρή. Ένα άτομο με πέος συνήθως δεν μπορεί να πάρει στύση, οργασμό ή εκσπερμάτωση, ακόμη και με σεξουαλική διέγερση.

Η διάρκεια της περιόδου ανθεκτικότητας συχνά συσχετίζεται με την ηλικία και τη συνολική υγεία. Τα μεγαλύτερα αρσενικά τείνουν να έχουν μεγαλύτερες ανθεκτικές περιόδους, μεταξύ 12-24 ωρών ή περισσότερο, ενώ στα νεότερα αρσενικά μπορεί να είναι λίγα λεπτά.

Δεν υπάρχει άμεσος τρόπος συντόμευσης της περιόδου πυρίμαχου. Ωστόσο, ένα άτομο μπορεί να επιθυμεί να δοκιμάσει στρατηγικές για τη βελτίωση της σεξουαλικής λειτουργίας ή να δοκιμάσει διαφορετικές μεθόδους, όπως:

  • Αγκαλιάζοντας έναν υγιεινό τρόπο ζωής: Το να ζεις έναν πιο υγιεινό τρόπο ζωής, με άσκηση και υγιεινή διατροφή, μπορεί να βοηθήσει στη σεξουαλική λειτουργία.
  • Ασκήσεις Kegel: Οι ασκήσεις του πυελικού εδάφους μπορεί να βοηθήσουν στη βελτίωση της σεξουαλικής λειτουργίας.
  • Φάρμακα για τη στυτική δυσλειτουργία (ΕΔ): Ορισμένες μελέτες υποδεικνύουν ότι τα φάρμακα ΣΔ μπορεί να βοηθήσουν στη συντόμευση της περιόδου ανθεκτικότητας, ενώ άλλες δεν αναφέρουν διαφορά.
  • Δοκιμάστε διαφορετική διέγερση: Μερικοί άνθρωποι μπορεί να βρουν διαφορετικούς τύπους σεξουαλικής διέγερσης μετά την εκσπερμάτιση που μπορεί να βοηθήσει να αναβιώσει το ενδιαφέρον τους γρηγορότερα.

Δεν υπάρχει συγκεκριμένο όφελος για την υγεία που να σχετίζεται με την εκσπερμάτωση περαιτέρω ή την παραγωγή περισσότερης εκσπερμάτωσης. Ωστόσο, ορισμένες έρευνες υποδεικνύουν ότι οι πολύ μικροί όγκοι σπέρματος μπορεί να υποδηλώνουν ότι ένα άτομο έχει χαμηλότερη γονιμότητα.

Όσοι θέλουν να εκσπερματώσουν μεγαλύτερους όγκους θα πρέπει να δοκιμάσουν τα εξής:

  • Άσκηση περισσότερο: Η άσκηση μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του σπέρματος. Μερικές μελέτες δείχνουν ότι η μέτρια άσκηση αυξάνει τον όγκο του σπέρματος.
  • Αυνανίζονται λιγότερο συχνά: Ο περισσότερος χρόνος μεταξύ των εκσπερμάτωσης συνήθως αυξάνει τον όγκο του σπέρματος.
  • Συμμετοχή σε προκαταρκτικά παιχνίδια: Οι άνθρωποι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα προκαταρκτικά για να καθυστερήσουν την εκσπερμάτωση και να κάνουν το σεξ να διαρκέσει περισσότερο. Ενώ δεν υπάρχει πρόσφατη έρευνα που να δοκιμάζει αυτήν τη σύσταση, ανεκδοτολογικά στοιχεία δείχνουν ότι ορισμένοι άνθρωποι εκσπερματίζουν περισσότερο με περισσότερη προκαταρκτική εργασία.
  • Κάνοντας ασκήσεις kegel: Αυτές οι ασκήσεις ενισχύουν το πυελικό έδαφος, το οποίο βοηθά ένα άτομο να εκσπερματίσει. Για να βρείτε αυτούς τους μύες, ένα άτομο θα πρέπει να αρχίσει να ουρεί και στη συνέχεια να σταματήσει. Θα πρέπει να κρατήσουν για 10 δευτερόλεπτα και να ξεκινήσουν ξανά. Μπορούν να επαναλάβουν αυτή την κίνηση όποτε είναι δυνατόν, όχι μόνο όταν ουρούν.

Κατά μέσο όρο, ένα άτομο μπορεί να είναι σε θέση να εκσπερματίσει μέχρι ένα κουταλάκι του γλυκού σπέρμα σε απόσταση λίγων ποδιών.

Οι παραπλανητικές πληροφορίες σχετικά με τον όγκο της εκσπερμάτισης ή την ικανότητα εκτόξευσης σπέρματος μακριά μπορεί να προκαλέσει ανασφάλειες σε μερικούς ανθρώπους. Ωστόσο, αυτές οι πληροφορίες δεν είναι ρεαλιστικές, ενώ η δυνατότητα να το κάνει δεν έχει κανένα πραγματικό όφελος.

Οι άνδρες που ανησυχούν ότι η περίοδος πυρίμαχής τους είναι πολύ μεγάλη ή αντιμετωπίζουν προβλήματα με άλλες πτυχές της εκσπερμάτωσης ή του σεξ, θα πρέπει να συμβουλευτούν γιατρό.


Δες το βίντεο: Ανοικτά Δεδομένα και Κοινωνική Επιχειρηματικότητα EL, EN SUBS (Νοέμβριος 2022).