Trứng của con người có thể tồn tại trong một khoảng thời gian dài. Khi một bé gái sinh ra, hệ sinh sản đã phát triển tất cả những quả trứng mà bé gái sẽ có trong suốt quãng đời còn lại.
Tuy nhiên, khoảng 1 đến 2 triệu tế bào trứng chưa trưởng thành có thể khỏe mạnh và thụ tinh thành công trong tối đa 50 năm. Các nhà khoa học sinh sản cho rằng cơ thể có một chiến lược bí mật giúp trứng không bị hư hại trong thời gian dài. Giờ đây, một nhóm các nhà sinh học phát triển có trụ sở tại Barcelona, Tây Ban Nha, đã phát hiện ra rằng một phần quan trọng của tế bào trứng có thể chuyển sang “chế độ pin chờ”, giúp bảo quản nguồn dự trữ hữu hạn lâu hơn.
Tế bào trứng của con người đặc biệt độc đáo.
Một nghiên cứu được công bố vào ngày 20/7 trên tạp chí Nature cho thấy các ty thể trong tế bào trứng kết hợp với một con đường năng lượng khác ngăn cản quá trình sản sinh ra các gốc tự do - các phân tử hóa học có thể tàn phá DNA, protein và thành tế bào. Phát hiện này mang lại hiểu biết mới về tuổi thọ của các tế bào trứng và giúp thúc đẩy các chiến lược sinh sản.
“Khả năng sinh sản của nữ giới giảm dần theo độ tuổi, và nếu quan sát các nghiên cứu về nhân khẩu họ sẽ thấy ngày càng nhiều phụ nữ lựa chọn sinh con trong độ tuổi giữa 30”, Elvan Böke, tác giả cao cấp của nghiên cứu và là trưởng nhóm Chương trình Sinh học Tế bào và Phát triển tại Trung tâm điều chỉnh hệ gen ở Barcelona, nói. Nhưng ở độ tuổi này, “chất lượng tế bào trứng giảm, và đó là nguyên nhân dẫn đến phần lớn các vấn đề về khả năng sinh sản của phụ nữ”, bà lưu ý.
Böke cho biết, tế bào trứng của con người đặc biệt độc đáo. Tuổi thọ con người kéo dài, các tế bào phải nằm im trong cơ thể trong nhiều thập kỷ - nhưng không giống như các tế bào tồn tại lâu dài khác như tế bào thần kinh, tế bào trứng không thể tái tạo và chịu bất kỳ tổn thương nào có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của em bé. Có rất ít nghiên cứu về các tế bào trứng vì việc tiếp cận rất khó. Nghiên cứu trước đây trên các loài khác cho thấy tế bào trứng bình thường có quá trình trao đổi chất chậm, điều này cho phép ổn định lâu dài. Tuy nhiên, điều đó có ý nghĩa gì đối với sự tồn tại lâu dài của tế bào vẫn còn là một bí ẩn.
“Chúng tôi muốn biết các chiến lược của tế bào trứng là gì để giữ cho tế bào chất và cấu trúc tế bào trẻ trung trong nhiều năm”, bà nói.
Böke đã hợp tác với tác giả chính của nghiên cứu và nhà nghiên cứu bộ gen Aida Rodríguez-Nuevo cùng các đồng nghiệp khác điều tra hoạt động của ty thể trong tế bào trứng, đặc biệt tìm kiếm dấu vết của các loại oxy phản ứng có hại (ROS), hoặc các gốc tự do. Trong một số loại tế bào hoạt động bình thường, các phân tử này có thể giúp mở ra các quá trình cần thiết. Nhưng nếu nồng độ quá cao, chúng có thể gây ra nhiều thiệt hại, thậm chí gây ung thư trong một số trường hợp.
Về cơ bản, “ti thể của tế bào trứng giống như ở chế độ chờ”, Böke nói. "Chúng vẫn đang tạo ra năng lượng, nhưng không hoạt động quá mạnh”. Nhóm nghiên cứu đã có thể chỉ ra rằng các bộ phận tế bào đã chuyển việc sản xuất năng lượng sang phức hợp protein thứ hai, mặc dù kém hiệu quả hơn, nhưng sản xuất chỉ đủ một lượng nhỏ năng lượng để giúp tế bào sống sót và duy trì các chức năng thiết yếu.
Hệ thống trao đổi chất của tế bào trứng cũng khác với nhiều tế bào khác. Trong một bài báo tổng quan về nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu y sinh tại Đại học Monash ở Melbourne, Úc, lưu ý rằng sẽ rất thú vị nếu con đường trao đổi chất này có thể là một đặc điểm chung của tế bào trứng giai đoạn đầu ở những cơ quan sống lâu khác.
Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng phát hiện này rất có ý nghĩa đối với việc tìm hiểu cách các tế bào sống lâu duy trì khả năng tồn tại trong nhiều thập kỷ. Đặc biệt đối với trứng, khám phá bổ sung thêm hiểu biết về cách thức tế bào trứng nguyên thủy cung cấp nơi trú ẩn an toàn cho cả DNA hạt nhân và ty thể giữa các thế hệ.
Nhưng sự bất thường của ty thể và mức độ thấp của các gốc tự do có lẽ không phải là những yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ của tế bào trứng. Nhóm các nhà nghiên cứu đang xem xét các chiến thuật tiềm năng khác và có kế hoạch nghiên cứu thêm về các nguồn năng lượng cụ thể mà tế bào trứng sử dụng để tồn tại trong buồng trứng. Các câu trả lời khác có thể cung cấp bức tranh đầy đủ hơn về mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, dinh dưỡng, khả năng sinh sản và độ cứng của trứng người.
Böke hy vọng rằng những phát hiện mới cũng có thể giúp ích cho việc đánh giá khả năng sinh sản trong tương lai. Bà muốn xem liệu sự thay đổi trong hoạt động trao đổi chất trong ty thể có bất kỳ tác động nào đến những người bị vô sinh hay không. Bà nói: “Việc kéo dài thời gian sinh sản thêm 5 năm chẳng hạn sẽ có nghĩa là tuổi có thể mang thai của phụ nữ sẽ từ 35 đến 40. Điều đó thực sự sẽ tạo ra sự khác biệt rất lớn".