Иммунные клетки вызывают смену пола у рыбок данио: открытие может улучшить лечение женского бесплодия

Мутации, нарушающие развитие половых клеток, приводят к бесплодию или порокам развития. Мутации, вызывающие женское бесплодие у людей (например, в гене BMP15), также вызывают бесплодие у рыбок данио. Однако у самок данио может произойти полная реверсия половых признаков.

Исследователи из Медицинской школы Икан и Калифорнийского университета в Дэвисе изучили, как предотвратить потерю клеток яичника и смену пола у рыб с женского на мужской. Учёные выяснили, какие именно клетки способствуют отказу яичников и реверсии пола, и, идентифицировав их, определили потенциальные пути предотвращения отказа яичников.

Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

У людей, как и у данио, формирование половых органов начинается с генитального гребня, идентичного у самцов и самок, который позже формирует яичник или семенник. После определения пола яичник может подвергнуться преждевременной недостаточности из-за нарушений фертильности или потери клеток и фолликулов, ведущих к маскулинизации. Маскулинизация — это развитие мужских половых признаков у самки. У самок данио отказ яичников может привести к полной смене пола с женского на мужской.

Исследователи обнаружили, что иммунные клетки яичника, называемые макрофагами, являются ключевыми драйверами отказа яичников и маскулинизации. Поддержание фолликулов яичника у животных требует гена BMP15. Аналогично, у людей BMP15 связан с репродуктивными нарушениями, вызывающими преждевременную недостаточность или отказ яичников. Эти состояния не только приводят к стерильности, но и шире влияют на женское здоровье, включая костную, сердечно-сосудистую, неврологическую системы и аутоиммунные состояния, такие как ревматоидный артрит и волчанка.

В этом исследовании учёные использовали генетические подходы для скрининга типов клеток, ответственных за отказ яичников, связанный с мутациями в гене BMP15. Они обнаружили, что полное устранение макрофагов предотвращало потерю клеток яичника и смену пола. Далее они использовали секвенирование РНК единичных клеток, чтобы идентифицировать гены, экспрессируемые отдельными клетками в яичниках рыб, и обнаружили подмножество клеток, производящих иммунорегулирующие белки.

«Клетки и пути, которые мы идентифицировали, представляют собой потенциальные терапевтические мишени для сохранения фертильности и смягчения репродуктивных расстройств, включая синдром поликистозных яичников и преждевременную недостаточность яичников у женщин. Это также может иметь значение для менопаузы, а также для модификации терапевтических подходов к лечению рака с целью сохранения фертильности», — сказала автор-корреспондент Флоренс Марлоу, доктор философии.

«Эта работа может привести к более раннему выявлению и улучшению терапии или вмешательств при преждевременной недостаточности яичников. Раннее обнаружение и лучшие терапевтические подходы к репродуктивным расстройствам и методам лечения, сохраняющим функцию яичников, окажут глубокое влияние на здоровье и благополучие пациентов».

Лаборатория Марлоу продолжит исследования, чтобы понять эмбриональное происхождение популяций клеток, активирующих иммунную систему, и как половые гормоны влияют на популяции иммунных клеток в яичнике и семеннике, поскольку это может дать представление о половых различиях в иммунной функции, наблюдаемых у людей.