Костный мозг для бесплодия

Стволовые клетки костного мозга играют важную роль в успехе зачатия.

Таков результат исследования, проведенного учеными Йельского университета.

Эксперименты показали, что после оплодотворения яйцеклетки стволовые клетки покидают костный мозг и перемещаются по кровеносным сосудам в матку, где участвуют в подготовке эндометрия к имплантации эмбриона.

Если этот процесс нарушен, то эмбрион не сможет имплантироваться и беременность оборвется.

У лабораторных мышей с поврежденным эндометрием пересадка костного мозга от здорового донора восстанавливала внутренний слой матки до состояния, пригодного для имплантации эмбриона.

«Понимание важной роли костного мозга при зачатии изменяет существующую парадигму в понимании этого механизма и может помочь в лечении бесплодия», — отметил автор исследования доктор Хью Тейлор.

Стволовые клетки костного мозга для лечения мужского бесплодия

Стволовые клетки костного мозга способны дифференцироваться в клетки семенных желез и со временем могут стать лучшим средством для лечения определенных типов мужского бесплодия.

Невозможность зачатия в равной степени вероятности может быть обусловлена как женским, так и мужским бесплодием. Последнее иногда обусловлено нарушением пролиферации и дифференцировки половых клеток (предшественников сперматозоидов) или дисфункцией вспомогательных клеток семенных желез.

Исследователи Калифорнийского университета, работающие под руководством доктора Рональда Свердлова (Ronald S. Swerdloff), выделили из костного мозга мышей стволовые клетки и для контроля их дальнейшей судьбы в организме ввели в них ген, экспрессирующий зеленый флуоресцирующий белок (GFP). Такие клетки вводились в семенные железы мышей с бесплодием, индуцированным химическими воздействиями либо наступившим в результате мутации одного из генов, участвующих в сперматогенезе.

Отслеживание светящихся зеленым клеток в организме показало, что донорские клетки заселяли яички и сохраняли жизнеспособность в течение всего периода исследования (12 недель). При этом они принимали форму, характерную для половых и вспомогательных клеток, что свидетельствовало об их дифференцировке. Дифференцированные донорские клетки обнаруживались в непосредственной близости от клеток реципиента того же типа, что является доказательством влияния клеточного окружения на судьбу донорских стволовых клеток.

Для дальнейшего подтверждения дифференцированного статуса донорских клеток проводили выявление экспрессии специфических белков на их поверхности. При этом как половые, так и вспомогательные клетки экспрессировали белковые маркеры, характерные исключительно для дифференцировавшихся клеток.

Полученные результаты демонстрируют способность стволовых клеток костного мозга превращаться в клетки семенных желез, обеспечивающие продукцию спермы. Однако получавшиеся в результате метаморфозы половые клетки не дифференцировались в полноценные сперматозоиды, что указывает на необходимость каких-то дополнительных клеточных или гуморальных сигналов.

В рамках дальнейшей работы авторы планируют заняться изучением влияния дополнительных факторов, в том числе гормонов, необходимых для формирования полноценной спермы в выбранной ими модели. Кроме того, учитывая полиморфность популяции стволовых клеток костного мозга, одной из важных задач является идентификация специфического типа клеток, способных колонизировать семенные железы. Результаты этих исследований могут совершить переворот в лечении мужского бесплодия и дефицита тестостерона.

Американские медики выяснили, что в начале беременности стволовые клетки из костного мозга отправляются в матку и размножаются там, образуя участок плаценты. Пересадив костный мозг от здоровых мышей бесплодным мутантным животным, исследователи смогли восстановить работоспособность матки, а в некоторых случаях вернули мышам плодовитость. Работа опубликована в журнале PLoS Biology.

Решеф Таль (Reshef Tal) и его коллеги из Йельской медицинской школы обнаружили, что иногда красный костный мозг выступает как союзник эмбриона и становится источником клеток для плаценты.

Ученые воспользовались собственным методом: мышам вводили химиотерапевтический препарат вместе с веществом SCF (stem cell factor, сигнальная молекула для стволовых клеток). В результате стволовые клетки костного мозга погибали, а половые клетки оставались живы. Затем мышам пересаживали клетки красного костного мозга от флуоресцентного донора — животного, в геном которого был встроен ген зеленого флуоресцентного белка. Анализ костного мозга реципиентов показал, что донорские клетки активно заселяют освободившуюся нишу и животные становятся химерами.

Когда мыши-реципиенты забеременели, исследователи разглядели внутри их матки скопление зеленых светящихся клеток — в том самом месте, куда имплантировались эмбрионы. Ученые окрасили эти клетки на характерные поверхностные маркеры и обнаружили, что вместо клеток крови пришельцы из костного мозга превратились в клетки децидуальной ткани — материнской части плаценты.

Затем исследователи повторили свой эксперимент на мутантных мышах с дефектом гена Hoxa11. Это один из факторов транскрипции, который участвует в процессах размножения и развития. Мыши, лишенные обеих копий гена Hoxa11, не способны забеременеть вообще, а гетерозиготы приносят в 1,5-2 раза меньше потомства, чем обычные животные. Ученые предположили, что с помощью пересадки костного мозга можно спасти мышей от бесплодия.

В их эксперименте участвовали несколько групп: контрольная (здоровые мыши, которым пересаживали костный мозг от здоровых мышей), а также гомо- и гетерозиготы по мутации, которые получали клетки от здоровых мышей или мутантных гомозигот. Как и следовало ожидать, контрольная группа размножалась хорошо, а мутанты, которым пересадили костный мозг мутантов, не размножались вообще.

После пересадки здорового костного мозга мутанты, лишенные здоровых копий гена, все равно не могли забеременеть. Тем не менее, в их матке возникала децидуальная ткань: донорские клетки делились сами и благотворно влияли на соседей.

Гетерозиготы приносили в два раза меньше потомства, чем контроль, если получали костный мозг мутантов. Зато если гетерозиготам пересаживали здоровые стволовые клетки, они размножались так же хорошо, как и контрольная группа. Таким образом, пересадки костного мозга оказалось достаточно, чтобы вернуть им плодовитость.

В отличие от мыши, у человека децидуальная ткань возникает не в процессе имплантации эмбриона, а перед ней — в ходе каждого менструального цикла, после овуляции. Тем не менее, известно, что и у человека количество белка Hoxa11 часто снижается при разных патологических состояниях, включая эндометриоз и выкидыш. И не исключено, что донорские клетки костного мозга могут оказаться полезны женщинам для сохранения беременности.

Довольно часто костный мозг все-таки восстает против зародыша, и тогда развивается воспаление, угрожающее его жизни и здоровью женщины. Ученые выяснили, что такую ситуацию может спасти аспирин — распространенное противовоспалительное.

Костный мозг женщины определяет способность к зачатию и вынашиванию плода, показали исследования. Это меняет всю парадигму в механизме зачатия.

Ученые из Йельского университета обнаружили важную роль стволовых клеток костного мозга женщины для зачатия. Исследования показали , что когда яйцеклетка оплодотворена, стволовые клетки покидают костный мозг и перемещаются по кровотоку в матку, чтобы преобразовать слизистую для наступления беременности.

Если слизистая матки не проходит через эту критичную трансформацию, то эмбрион не может имплантироваться и организм прерывает беременность.

Ученые провели эксперименты на моделях мышей с дефектом в гене Hoxa11, который влияет на здоровое состояние эндометрия. Пересадка костного мозга от здорового донора улучшала их фертильность, восстанавливая эндометрий до уровня, достаточного для зачатия.

Костный мозг может стать еще одним важным репродуктивным органом, делают выводы ученые. Исследования будут продолжены.

Вредные привычки негативно влияют на фертильность. Новые исследования показывают, что электронные сигареты снижают шансы на здоровую беременность и ухудшают здоровье потомства. В другом исследовании ученые выяснили безопасный минимальный интервал между беременностями, который сохранит жизнь и здоровье матери и будущему ребенку.

Костный мозг для бесплодия

Рекомендованные клиники

Стволовые клетки костного мозга для лечения мужского бесплодия