شناسایی پروتئین مرتبط با روند پیری بیضه‌ها؛ یافته جدید دانشمندان درباره ساعت زیستی مردان
پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید، پروتئین WLS را به‌عنوان یکی از عوامل احتمالی مؤثر بر پیری بیضه‌ها شناسایی کرده‌اند؛ یافته‌ای که می‌تواند شناخت دانشمندان از تغییرات مرتبط با افزایش سن و کاهش باروری مردان را گسترش دهد.
به گزارش شبکه اطلاع رسای تدبیر و امید، بررسی‌های علمی جدید نشان می‌دهد که برخلاف تصور رایج، تخمدان‌ها تنها اندام‌های تولیدمثلی دارای ساعت زیستی نیستند و بیضه‌ها نیز در گذر زمان دستخوش تغییرات ناشی از افزایش سن می‌شوند. این تغییرات می‌توانند شامل نوسان در میزان هورمون‌ها، آسیب‌های DNA و افت کیفیت و عملکرد اسپرم‌ها باشند.
با وجود نقش مهم بیضه‌ها در فرایند تولیدمثل، سازوکار دقیق پیری این اندام‌ها و عواملی که ساعت زیستی آنها را تنظیم می‌کنند، هنوز به‌طور کامل شناخته نشده است.
در همین زمینه، گروهی از محققان چینی موفق به شناسایی مولکولی شده‌اند که احتمال می‌رود در سرعت بخشیدن به روند پیری بیضه‌ها نقش داشته باشد.
بررسی بافت بیضه مردان جوان و سالمند برای شناسایی عوامل پیری
پژوهشگران برای انجام این تحقیق، نمونه‌های بافت بیضه چهار فرد را بررسی کردند. دو نفر از اهداکنندگان ۲۳ و ۳۰ سال و دو نفر دیگر ۶۲ و ۹۱ سال سن داشتند.
تمامی این افراد سابقه فرزندآوری داشتند و به دلایل پزشکی، پیش‌تر یکی از بیضه‌های خود را از دست داده بودند.
محققان با بررسی بیش از ۱۰ هزار هسته سلولی، تفاوت‌های قابل توجهی میان نمونه‌های متعلق به افراد جوان و سالمند شناسایی کردند.
پژوهشگران این مطالعه که با مشارکت محققانی از آکادمی علوم چین و دانشگاه پزشکی نیروی دریایی چین انجام شده است، در مقاله خود توضیح داده‌اند که ساختار بیضه‌ها با افزایش سن دستخوش دگرگونی‌های عمیقی می‌شود.
البته تعداد محدود نمونه‌های انسانی یکی از محدودیت‌های این پژوهش بود. با این حال، آزمایش‌های انجام‌شده در محیط آزمایشگاهی نشان داد که افزایش فعالیت یک ژن مشخص در سلول‌های کشت‌شده بیضه می‌تواند روند بروز نشانه‌های پیری را سرعت ببخشد.
تفاوت ساعت زیستی تخمدان‌ها و بیضه‌ها در فرایند تولیدمثل
تخمدان‌ها و بیضه‌ها از نظر ساختار و نحوه فعالیت سلول‌های تولیدمثلی تفاوت‌های مهمی دارند. تخمدان‌ها ذخیره محدودی از تخمک‌های نابالغ دارند، در حالی که بیضه‌ها از سلول‌های بنیادی برخوردارند که توانایی خودنوسازی دارند و در تولید اسپرم نقش ایفا می‌کنند.
به همین دلیل، ظرفیت تولید اسپرم می‌تواند حتی در سنین بالا نیز تا اندازه‌ای حفظ شود.
مردان ممکن است پس از ۶۰ سالگی نیز صاحب فرزند شوند، اما این موضوع به معنای ثابت ماندن توان باروری آنها در تمام طول عمر نیست. سلول‌های تشکیل‌دهنده بافت بیضه نیز مانند سایر سلول‌های بدن تحت تأثیر افزایش سن قرار می‌گیرند و تغییرات مرتبط با پیری را تجربه می‌کنند.
برای نمونه، پس از ۴۵ سالگی، کیفیت و کارایی اسپرم‌ها به‌تدریج کاهش پیدا می‌کند؛ هرچند شدت این تغییرات در مقایسه با افت تعداد و کیفیت تخمک‌ها در تخمدان‌ها کمتر است.
اختلال در عملکرد سلول‌های سرتولی و لیدیگ با افزایش سن
مطالعات قبلی درباره بافت بیضه نشان داده‌اند که دو گروه مهم از سلول‌ها با بالا رفتن سن دچار تغییرات و کاهش عملکرد می‌شوند.
گروه نخست، سلول‌های سرتولی (Sertoli cells) هستند که نقش حمایتی در فرایند تولید اسپرم دارند. گروه دوم نیز سلول‌های لیدیگ (Leydig cells) را شامل می‌شوند که مسئول ساخت هورمون تستوسترون هستند.
این دو دسته سلولی ارتباط عملکردی نزدیکی با یکدیگر دارند، اما نتایج تحقیق جدید نشان می‌دهد که با افزایش سن، ارتباط و پیام‌رسانی میان آنها ممکن است با اختلال مواجه شود.
نویسندگان پژوهش در این باره اعلام کرده‌اند که تعاملات میان سلولی به‌طور گسترده‌ای دچار تغییر می‌شود و این مسئله به‌ویژه سلول‌های سرتولی پیر و سلول‌های لیدیگ را دربرمی‌گیرد؛ وضعیتی که می‌تواند فرایند رشد و تولید اسپرم را تحت تأثیر منفی قرار دهد.
بر اساس یافته‌های محققان، سلول‌های لیدیگ در سنین بالاتر، در تعاملات مرتبط با ترشح هورمون‌ها و شکل‌گیری عروق خونی تغییرات چشمگیری نشان می‌دهند.
از سوی دیگر، نحوه ارتباط سلول‌های سرتولی با سلول‌های سیستم ایمنی نیز در بافت بیضه افراد مسن متفاوت از نمونه‌های جوان است.
پروتئین WLS؛ عامل احتمالی تشدید پیری سلول‌های بیضه
یکی از یافته‌های قابل توجه این مطالعه، افزایش چشمگیر میزان بیان پروتئینی به نام WLS در سلول‌های سرتولی موجود در بیضه افراد سالمند بود.
پژوهشگران برای بررسی نقش این پروتئین، میزان بیان WLS را در سلول‌های سرتولی کشت‌شده در محیط آزمایشگاهی افزایش دادند. نتایج نشان داد که این مداخله با تسریع بروز نشانه‌های پیری در سلول‌ها همراه است.
این مشاهده احتمال می‌دهد که WLS صرفاً یک شاخص برای شناسایی سلول‌های پیر نباشد و خود نیز بتواند در پیشبرد فرایند پیری نقش داشته باشد.
محققان در توضیح اهمیت این پروتئین نوشته‌اند: WLS یکی از عوامل اصلی انتقال‌دهنده Wnt در مسیر پیام‌رسانی Wnt به شمار می‌رود. این مسیر در تنظیم فرآیندهایی مانند خودنوسازی، تمایز، سوخت‌وساز، بقای سلولی و تکثیر سلول‌های بنیادی نقش دارد.
با وجود شناخت عملکردهای مختلف این پروتئین، نقش اختصاصی WLS در فرایند پیری بیضه‌ها همچنان به بررسی‌های بیشتری نیاز دارد.
ضرورت گسترش مطالعات درباره پیری بافت بیضه و باروری مردان
نتایج این پژوهش با یافته‌های مطالعات پیشین درباره تغییرات وابسته به سن در سلول‌های سرتولی و لیدیگ همخوانی دارد و زمینه‌های تازه‌ای را برای تحقیقات آینده فراهم می‌کند.
با این وجود، تعداد پژوهش‌های انجام‌شده در این حوزه همچنان محدود است.
اعضای تیم تحقیقاتی تأکید کرده‌اند که دسترسی به نمونه‌های باکیفیت از بافت بیضه انسان، به دلیل ملاحظات اخلاقی و محدودیت‌های اجرایی، دشوار است. به گفته آنها، برای افزایش اعتبار نتایج و امکان تعمیم آنها به جمعیت گسترده‌تر، باید نمونه‌های انسانی بیشتری جمع‌آوری و بررسی شود.
دیگر دانشمندان نیز بر لزوم افزایش تحقیقات درباره بافت بیضه و تأثیر تغییرات آن بر قدرت باروری مردان تأکید دارند.
در همین راستا، در سال ۲۰۲۳، یک کنسرسیوم بین‌المللی از متخصصان به سرپرستی مویرا اوبرایان (Moira O'Bryan)، از دانشگاه ملبورن استرالیا، از دولت‌ها و نظام‌های سلامت خواستند سرمایه‌گذاری و فعالیت‌های پژوهشی در زمینه ناباروری مردان را افزایش دهند.
پیشنهاد ایجاد زیست‌بانک جهانی برای تحقیقات ناباروری مردان
این کنسرسیوم در توصیه‌های خود، بر ضرورت راه‌اندازی یک زیست‌بانک جهانی متشکل از نمونه‌های بافتی و اطلاعات بالینی تأکید کرد؛ اقدامی که می‌تواند به محققان در شناسایی و شناخت بهتر عوامل مختلف ناباروری کمک کند.
مویرا اوبرایان در سال ۲۰۲۳ با اشاره به چالش‌های موجود در این حوزه گفته بود که علت ناباروری در بخش قابل توجهی از مردان نابارور مشخص نیست و حتی در مواردی که عامل ناباروری شناسایی می‌شود، گزینه‌های درمانی هدفمند چندانی در دسترس نیست.
یکی از پیامدهای این وضعیت آن است که بخش عمده فشار ناشی از درمان‌های تهاجمی ناباروری، از جمله لقاح آزمایشگاهی (IVF)، بر زنان تحمیل می‌شود.
از این رو، افزایش شناخت علمی درباره ساعت زیستی مردان و تغییرات مرتبط با افزایش سن در دستگاه تولیدمثل آنها می‌تواند به ایجاد تعادل بیشتر در رویکردهای تشخیص و درمان ناباروری کمک کند.
نتایج این تحقیق در نشریه «زیست‌شناسی مولکولی سلول» (Journal of Molecular Cell Biology) منتشر شده است.
