چرا زنان در سنین بالا صاحب بچه هایی با سندروم داون می شوند

دانشمندان Dartmouth با مطالعه تقسیم سلولی در مگس سرکه، مسیری را کشف کرده اند که به افزایش دانش ما در زمینه اشتباهات مولکولی که منجر به تولد کودکان سندروم داون در زنان مسن می شود کمک میکند.

این مطالعه برای اولین بار نشان داد که ارتباطات جدید پروتئین ها در سلول های تخمک نابالغ، پس از همانند سازی DNA اتفاق می افتد. این ارتباطات جایگزین، برای پایداری طولانی مدت سلول های تخمک در حالت تقسیم میوزی لازم است.

نتیجه این تحقیق در مجله PLOS Genetics به چاپ رسیده است.

با افزایش سن زنان، سلول های تخمک آنها نیز پیر می شوند و در سی سالگی، شانس داشتن جنین دارای سندروم داون به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. بیشتر چنین بارداری هایی به دلیل اشتباهات در پروسه ای به نام میوز ( تقسیم سلولی اختصاصی  که باعث ایجاد سلول های جنسی اسپرم یا تخمک می شود) اتفاق می افتد. اشتباهات در میوز می تواند منجر به ایجاد سلول های جنسی با تعداد اشتباه کروموزوم ها و در نتیجه، جنینی با سندروم داون شود. در سندروم داون، جنین ۳ کپی از کروموزوم ۲۱ (تریزومی۲۱) به ارث میبرد. خطاهای جدایی کروموزوم در اووسیت ها( سلول های جنسی ماده) یا سلول های تخمک نابالغ، اصلی ترین دلایل نقص در هنگام تولد و سقط جنین در انسان هاست. هنگامی که یک زن به سال های پایانی دهه سوم زندگی خود می رسد، شانس داشتن جنینی با تعداد کروموزوم اشتباه ۳۰ درصد افزایش پیدا می کند. این واقعه، تاثیر سن مادری نامیده می شود و اگرچه به خوبی شناسایی شده است، اما دانشمندان به تازگی مکانیسم مولکولی مسئول این اشتباهات را متوجه شده اند.

جدایی کروموزومی صحیح طی میوز، به ارتباطات پروتئینی یا اتصالاتی مربوط است که کروماتیدهای خواهری ( کپی های یکسان از کروموزوم های همانند سازی شده) را کنار هم نگاه می دارند. شواهد اخیر از Dartmouth و دیگر آزمایشگاه ها نشان می دهد که چسبندگی میوزی در طی زمان کاهش پیدا می کند و این مشاهدات تایید کننده تاثیر سن مادری هستند. در گذشته، این دید وجود داشت که طی شرایط طبیعی، چسبندگی میوزی تنها یک بار و آن هم در زمانی که تکثیر DNA در اووسیت انجام می شود، اتفاق می افتد. این بدان معنی است که پیش از جدایی صحیح کروماتید ها در اووسیت های انسان، اتصال میوزی باید طی دهه ها دست نخورده باقی بماند ( تا  زمان یائسگی). اما به نظر می رسد یک کاهش دائمی در چسبندگی طی سال ها، منجر به اثر سن مادری می شود. دانشمندان Dartmouth و دیگر مراکز به این نتیجه رسیدند که کروموزوم های میوزی، پنج سال کمتر یعنی تا ۲۵ سال دست نخورده باقی می مانند. این احتمال وجود دارد که باقی ماندن اتصالات میوزی، یک پروسه فعال باشد. این پروسه از یک برنامه جوان سازی اختصاصی پیروی می کند تا اتصالات چسبنده را طی یک دوره زمانی خاص در اووسیت ها تا هنگام تخمک گذاری سالم نگاه دارد.

در مطالعه ای که توسط Bickel در سال ۲۰۰۳ به چاپ رسید، از مگس سرکه Drosophila برای بررسی افزایش احتمال خطا طی میوز با افزایش سن تخم ها استفاده شد. در این تحقیق، او و همکارانش فرضیه ای که اووسیت ها دارای یک برنامه برای نوسازی اتصالات بودند را بررسی کردند. آنها موفق شدند پس از چسبندگی طبیعی میوزی طی همانند سازی DNA و پیش از بالغ شدن اووسیت و تخمک گذاری، پروتئین های اتصالی را در اووسیت مگس سرکه کاهش دهند.  نتایج آنها نشان داد، هنگامی که پروتئین های اتصالی بدین طریق کاهش یافتند، چسبندگی پیش از بلوغ از بین رفته و کروموزوم ها طی تقسیم میوزی به صورت اشتباه از هم جدا شدند.

این یافته برای اولین بار مشخص کرد که طی شرایط فیزیولوژیک طبیعی، ایجاد اتصالات چسبنده جدید در اووسیت ها پس از تکثیر DNA میوزی اتفاق می افتد و این جایگزینی اتصالات برای پایداری چسبندگی میوزی به مدت طولانی در اووسیت ها حیاتی است.

پروفسور Bickel می گوید:

" اگرچه هنوز نوسازی اتصالات میوزی در پستانداران نشان داده نشده است، اما فهم اینکه چرا مگس سرکه دارای این چنین مکانیسمی برای نگاه داری اتصالات به صورت سالم طی دوره کوتاهی (۶ روز) می باشد بسیار مشکل است. آیا برنامه مشابهی طی زمان طولانی تری که اووسیت پستانداران اتصالات را سالم نگاه می دارند(ماه ها تا سال ها) وجود نخواهد داشت؟"

طی شرایط طبیعی، نوسازی اتصالات در اووسیت مگس سرکه تایید می کند که تعداد اتصالات چسبنده برای فعال کردن جدایی کروموزوم ها به صورت صحیح کافی است. اما هنگامی که از تکنیک های آزمایشگاهی برای پیر کردن سلول ها استفاده می شود، اتصالات نابالغ از بین می روند و کروموزوم ها به صورت نادرست از هم جدا می شوند. در نتیجه طی شرایط پیر شدن، مسیر نوسازی طبیعی در اووسیت های مگس سرکه قادر به نگاه داری این اتصالات نمی باشد.

پروفسور Bickle  می افزاید:

" این تحقیق به این ایده می رسد که اگر مسیر نوسازی اتصالات میوزی در اووسیت انسان ها نیز فعال باشد، تاثیر آن طی سال ها کاهش پیدا خواهد کرد. نقص چسبندگی در زنان مسن تر اتفاق می افتد، زیرا هسته سلول در برنامه نوسازی نمی تواند به مدت طولانی اتصالات چسبنده اصلی را به همان سرعت  که از بین می روند، بازسازی کند. بررسی های بیشتر این احتمال، می تواند مسیری را که ما در مورد تاثیر سن مادری می شناسیم تحت تاثیر قرار دهد."

منبع: PLOS Genetics

  • نویسنده : سامان میلانی زاده
  • تاریخ انتشار : ۱۹-۰۷-۹۳