Czy kanały komunikacyjne kierują dojrzewaniem oocytów?
Komunikacja międzykomórkowa stanowi kluczowy element prawidłowego rozwoju i funkcjonowania oocytów. Połączenia szczelinowe (gap junctions) jako kanały międzykomórkowe zapewniają bezpośrednią drogę dla przekazywania cząsteczek sygnałowych i niezbędnych związków między komórkami. Kanały te, tworzone przez białka koneksynowe (Cx) lub panneksynowe (Px), łączą przedziały wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe, umożliwiając uwalnianie sygnałów parakrynnych, takich jak ATP, co odgrywa znaczącą rolę w regulowaniu i koordynowaniu mechanizmów fizjologicznych.
Białka Px, stanowiące grupę kanałów uwalniających ATP, pełnią istotną funkcję w rozwoju oocytów, dostarczając niezbędne źródła energii. Białka Cx modulują ekspresję genów, wzrost i migrację komórek. Dalsze badania nad krytyczną funkcją Cx we wszystkich narządach rozrodczych kobiet mogą mieć istotne znaczenie dla utrzymania zdrowia reprodukcyjnego. Przykładowo, kanały Cx odgrywają kluczową rolę w regulacji przepływu krwi w macicy i wykazują adaptacyjną odpowiedź na ciążę. Zmutowane kanały Cx, takie jak Cx26, Cx32, Cx37, Cx40 i Cx43, mogą prowadzić do potencjalnych problemów z płodnością u kobiet. Kanały białkowe Cx (połączenia szczelinowe) odgrywają również istotną rolę w proliferacji komórek i wzorcach komunikacji elektrycznej w tkankach pobudliwych, takich jak mięsień sercowy. Przewodnictwo i przepuszczalność kanałów Cx dla każdego izotypu Cx różnią się w zależności od ładunku i wielkości przepuszczanej cząsteczki. Niedawne sugestie wskazują, że stan zapalny jest prawdopodobnie mediowany przez otwieranie hemikanałów Cx43.
Kanały Cx są niezbędne do ustanowienia prawidłowego wzorca międzykomórkowego przepływu dla szlaków sygnałowych czynników wydzielanych przez oocyt (OSFs), które są głównym środkiem komunikacji międzykomórkowej w kompleksie oocyt-komórki cumulus (COC). Oocyty mogą uwalniać OSFs przez mikrokosmki, co może skrócić czas potrzebny do dyfuzji w komórkach cumulus (CCs). W ten sposób kontrolują czas i częstotliwość uwalniania, co jest niezbędnym procesem dla oocytu, aby osiągnąć centralną dominację w folikulogenezie. Wiele badań potwierdza, że oocyty poprzez wydzielanie OSFs zapobiegają luteinizacji komórek cumulus, kontrolując syntezę steroidów i inhibiny oraz hamując ekspresję receptora LH.
W warunkach fizjologicznych kanały Cx43 otwierają się tylko przy bardzo niskich prędkościach. Chociaż niektóre badania wskazują, że urazy, takie jak te powodujące przewlekły stan zapalny, mogą zmieniać ekspresję Cx w tkankach, szczególnie Cx26, Cx32 i Cx43, większość doniesień sugeruje, że liczba hemikanałów wzrasta w odpowiedzi na uraz lub stan zapalny. W przypadkach przewlekłego stanu zapalnego badania wykazały, że ekspresja Cx26, Cx32 i Cx43 ulega zmianie, prowadząc do zwiększenia liczby hemikanałów. Badania in vitro przeprowadzone przez Mugisho i wsp. w 2018 r. wykazały, że Cx43 odgrywa znaczącą rolę we wczesnych etapach procesu zapalnego. Ciągłe otwieranie hemikanałów Cx43 ułatwia uwalnianie ATP i cytokin zapalnych, zapewniając dostępny mechanizm wzmacniania i podtrzymywania odpowiedzi inflammasomu w hodowli komórkowej. Rozłączenie połączeń szczelinowych, podobnie jak aktywacja hemikanałów, powoduje kumulatywny stres oksydacyjny, który został powiązany z zwyrodnieniem plamki żółtej związanym z wiekiem. Zakłócenia tych kanałów mogą wystąpić w stanach patologicznych i mogą stać się głównym celem leczenia, szczególnie w przypadku chorób przewlekłych.
Czy leczenie i autonomiczna regulacja wpływają na funkcję jajników?
Środki terapeutyczne mogą działać na różnych poziomach: 1) kanały Px, 2) kanały Cx/połączenia szczelinowe, 3) hemikanały Cx w błonie komórkowej i 4) hemikanały w mitochondriach. Tenofowir, lek przeciwwirusowy, obniża poziom adenozyny w wątrobie i skórze pacjentów z przewlekłym zapaleniem wątroby typu B, działając jako inhibitor uwalniania ATP zależnego od Panx1. Leki mogą również wpływać na kanały Cx, działając na hemikanały lub modulując status otwarcia połączeń szczelinowych w celach terapeutycznych.
Badania morfologiczne z wykorzystaniem metod histofluorescencyjnych wykazały, że włókna nerwowe współczulne jajnika są głównie noradrenergiczne. Lara i wsp. wykazali, że pojedyncza dawka walerianianu estradiolu może zmieniać homeostazę katecholamin w jajniku, prowadząc do obniżenia regulacji receptorów β-2 adrenalnych i zwiększenia czynnika wzrostu nerwów (NGF) w jajniku. Zawartość noradrenaliny (NA) w jajniku i uwalnianie NA z zakończeń nerwowych jajnika odgrywają rolę w obniżaniu regulacji beta-adrenoreceptorów w komórkach ziarnistych i komórkach śródmiąższowych osłonki, a sygnalizacja beta-2 adrenergiczna może modulować różne szlaki dla wzrostu i przeżycia oocytów. Wykazano, że przewlekły stres zimna u szczurów zwiększa ekspresję mRNA TRH w neuronach wielkokomórkowych PVN, co koreluje z biochemicznymi wskaźnikami aktywności współczulnej w jajniku.
Nasze ustalenia z 2011 roku ujawniły, że 3 tygodnie przewlekłego stresu zimna u modeli szczurzych przed wstrzyknięciem estradiolu hamowały indukcję PCO u szczurów. Zasugerowaliśmy, że ten hamujący efekt indukcji PCO przez stres zimna był spowodowany zmniejszeniem zawartości NA w jajniku, co można wyjaśnić poprzez zwiększenie regulacji receptorów β2-adrenergicznych. Zmiany w homeostazie katecholamin jajnika mogą wpływać na działania zależne od ADRB-2 we wzroście pęcherzyka.
Rezerwa jajnikowa, znaczący parametr płodności kobiet, pozwala ocenić liczbę funkcjonalnych oocytów i ma kluczowe znaczenie w planowaniu ciąży i zastosowaniach technik wspomaganego rozrodu (ART). Dokładne przyczyny zmian patologicznych prowadzących do spadku rezerwy jajnikowej i jej objętości są niejasne. Wraz z wiekiem kobiet ich rezerwa jajnikowa ma tendencję do zmniejszania się. Wiele czynników determinuje rezerwę jajnikową, w tym czynniki fizjologiczne, hormonalne, jatrogenne, genetyczne i inne. Profile genetyczne, takie jak adrenoreceptory (ADR-α1, 2, ADR-β2), są kluczowe w określaniu rezerwy jajnikowej. System noradrenergiczny (NA) dominuje w jajniku. W strefie osłonki włókna nerwowe towarzyszą naczyniom i pęcherzykom jajnikowym. W jajnikach około 90% noradrenaliny (NA) pochodzi z układu nerwowego współczulnego (SNS).
NA działa na receptory β2-adrenergiczne obecne w komórkach osłonki i ziarnistych jajnika, stymulując produkcję androgenów, zwiększając rekrutację pęcherzyków, a tym samym zwiększając prawdopodobieństwo tworzenia się pęcherzyków torbielowatych, co może powodować zespół policystycznych jajników (PCOS). Zwój trzewny układu nerwowego współczulnego (SNS) projektuje poprzez dwie różne drogi do naczyń krwionośnych jajnika i do górnego nerwu jajnikowego (SON) do pęcherzyków. Niezmielinizowane włókna C łączą się z naczyniami krwionośnymi, aby regulować przepływ krwi w jajniku, co jest konieczne do regulacji steroidogenezy i rozwoju pęcherzyków. Wraz ze spadkiem negatywnego sprzężenia zwrotnego między jajnikiem a jednostką podwzgórze-przysadka (HPU) wraz z wiekiem, główne efekty starzenia mogą przejawiać się progresywnym wzrostem poziomów FSH, a następnie zauważalnymi nieregularnościami cyklu. Obniżające się poziomy hormonu anty-Müllerowskiego (AMH) są znacząco powiązane z powolnym spadkiem wielkości pęcherzyków antralnych.
Kluczowe elementy komunikacji międzykomórkowej w rozwoju oocytów:
- Połączenia szczelinowe (gap junctions) utworzone przez białka koneksynowe (Cx) i panneksynowe (Px) umożliwiają bezpośrednią komunikację między komórkami
- Kanały Cx są niezbędne do przepływu czynników wydzielanych przez oocyt (OSFs)
- System noradrenergiczny (NA) kontroluje około 90% noradrenaliny w jajnikach poprzez układ nerwowy współczulny
- Prawidłowa komunikacja między oocytem a komórkami cumulus jest kluczowa dla dojrzewania oocytów i owulacji
Jak przygotowano hodowlę komórek oocytowych?
Celem zarządzania klinicznego było zasadniczo maksymalizowanie produkcji oocytów, aby zwiększyć możliwość uzyskania co najmniej jednego euploidalnego zarodka do transferu. Wskaźniki takie jak FORT (wskaźnik wydajności pęcherzykowej) i FOI (wskaźnik pęcherzyk-oocyt) mogą być używane do określenia, czy rezerwa jajnikowa została odpowiednio zbadana podczas poprzedniej stymulacji jajników. W tym względzie odpowiedź na gonadotropiny musi być związana z w pełni rozwiniętymi pęcherzykami, aby wywołać wznowienie mejozy i owulację w organizmie, a zatem wiedza o celach jajnikowych wydaje się pożądana. Nasze wcześniejsze badania wykazały, że jajnikowy cel dla NA może wzmocnić komunikację między komórkami cumulus a oocytem, ułatwiając więcej przekaźników sygnałowych i innych niezbędnych czynników dla rozwoju oocytu. To nowatorskie odkrycie może mieć istotne implikacje dla wzrostu i dojrzewania oocytów i może oferować cenną perspektywę leczenia farmakologicznego i technologii wspomaganego rozrodu.
Próbki CC były kilkakrotnie płukane buforem PBS (Phosphate Buffer Saline) zawierającym antybiotyki. Następnie CC inkubowano w pożywce DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) z 10% FBS (Fetal Bovine Serum) na płytce 3 cm pokrytej 0,2–2% roztworem żelatyny (Sigma Gelatin Solution, Cat. No. G1393) o gęstości 0,1 mg/cm2. Hodowle utrzymywano w temperaturze 37°C i 5% CO2. Po 48 i 72 godzinach monitorowano wzrost CC i zmieniano pożywkę hodowlaną. Gdy około 80% powierzchni kolby zostało pokryte przez CC, komórki pasażowano w stosunku 1:3 przy użyciu 0,2% trypsyny i EDTA. Na koniec okresu hodowli wszystkie przeżywające CC zebrano i zamrożono do czasu oznaczenia stężenia DNA za pomocą wskaźników fluorescencyjnych oligonukleotydów.
Następnie CC podzielono na dziewięć grup, każda grupa po 5 komórek do leczenia izoproterenolem (agonista β2), propranololem (antagonista β2) i grupy kontrolne. Izoproterenol (Monico, Włochy) i propranolol (Toliddaru, Iran) jako silne agonisty i antagonisty receptorów beta-adrenergicznych odpowiednio w stężeniu 100 nM przez 72 godziny jako selektywne leki zostały dodane do pożywki hodowlanej.
Ocena RNA przez ilościową reakcję PCR w czasie rzeczywistym (RT-qPCR): Etapy PCR obejmowały 35 cykli denaturacji (w 94°C przez 60 s), przyłączania starterów (w 60°C przez 30 s) i wydłużania (w 72°C przez 60 s). Western Blotting (immunoblot białkowy) został użyty do oceny białek. Metoda Western blotting zastosowana w tym badaniu opiera się na technice Laemmli i Towbina, z pewnymi modyfikacjami zastosowanymi w celu efektywnego wykrywania niskich dawek białka.
Jakie zmiany ekspresji Cx obserwujemy u kobiet z PCO i POR?
Ekspresja Cx37 w ogólnym porównaniu testem nieparametrycznym Kruskala-Wallisa wykazała istotną różnicę między badanymi grupami (P = 0,001). Porównanie wielokrotne wykazało, że ekspresja Cx37 w grupie kontrolnej była znacząco zmniejszona przez leczenie izoproterenolem (P = 0,037) i propranololem (P = 0,037). U kobiet z PCO ekspresja Cx37 była znacząco obniżona we wszystkich trzech grupach: bez leczenia (P = 0,037), leczenie izoproterenolem (P = 0,049) i leczenie propranololem (P = 0,049) w porównaniu z grupą kontrolną. Jednak w grupie PCO z leczeniem ekspresja Cx37 zmniejszyła się przy leczeniu izoproterenolem (P = 0,049), podczas gdy propranolol ją zwiększył (P = 0,049) w porównaniu z grupą bez leczenia. Wyniki immunocytochemiczne potwierdziły te ustalenia.
U pacjentek z POR, osoby nieleczone (P = 0,037) i te otrzymujące leczenie propranololem (P = 0,049) lub leczenie izoproterenolem (P = 0,049) wykazały znaczące obniżenie w porównaniu z grupą kontrolną. Jednak w tej grupie POR leczenie propranololem zwiększyło ekspresję genu Cx37 (P = 0,049), podczas gdy leczenie izoproterenolem zmniejszyło ją w porównaniu z grupą bez leczenia (P = 0,049). Wyniki te wskazują, że spadek ekspresji Cx37 w grupie POR był bardziej znaczący niż w grupie PCO.
Ekspresja Cx34 w ogólnym porównaniu testem nieparametrycznym Kruskala-Wallisa wykazała istotną różnicę między badanymi grupami (P = 0,001). Porównanie wielokrotne wykazało, że w grupie kontrolnej leczenie izoproterenolem nie miało istotnego wpływu na ekspresję Cx43 (P = 0,487) w hodowli CCs, podczas gdy propranolol znacząco ją zmniejszył (P = 0,037).
U kobiet z PCO ekspresja Cx43 była znacząco obniżona we wszystkich trzech grupach: bez leczenia (P = 0,037), leczenie izoproterenolem (P = 0,049) i leczenie propranololem (P = 0,049), w porównaniu z grupą kontrolną. Jednak w tej grupie stwierdzono, że izoproterenol znacząco obniża ekspresję Cx43 (P = 0,049), podczas gdy propranolol ją zwiększa (P = 0,049).
W przypadku kobiet z POR wyniki we wszystkich trzech grupach były następujące: brak leczenia (P = 0,037), leczenie izoproterenolem i leczenie propranololem (P = 0,049), wszystkie znacząco obniżyły ekspresję Cx43 w porównaniu z grupą kontrolną. U tych kobiet leczenie izoproterenolem zmniejszyło ekspresję Cx43 w porównaniu z grupą nieleczoną (P = 0,049), podczas gdy leczenie propranololem znacząco ją zwiększyło (P = 0,049). Wyniki Western Blot potwierdziły te ustalenia.
Czy sygnalizacja adrenergiczna steruje dojrzewaniem oocytu?
Pomyślna owulacja wymaga rozwoju zdolnych oocytów, które mogą zostać uwolnione z pęcherzyka jajnikowego w odpowiednim czasie. Wielkość puli pęcherzyków pierwotnych wskazuje na płodność u kobiet. Dojrzałe oocyty wysokiej jakości są kluczowe dla wspierania płodności kobiet, co w normalnych warunkach jest osiągane poprzez precyzyjne dostrojenie zatrzymania mejozy oocytu i wznowienia rozwoju.
W 1974 r. Bahr i wsp. po raz pierwszy zgłosili, że unerwienie autonomiczne jest dominującym układem nerwowym w narządzie jajnikowym. Związek między aktywnością neuronalną wewnątrzjajnikowych receptorów β-adrenergicznych a stymulującym wpływem noradrenaliny (NA) na wydzielanie steroidów wspiera regulacyjną i uzupełniającą rolę układu nerwowego współczulnego (SNS) w oogenezie i steroidogenezie. Sygnalizacja beta-2 adrenergiczna odgrywa modulującą rolę w różnych szlakach wzrostu i przeżycia oocytów. Jednym z tych szlaków jest aktywność dwóch wtórnych przekaźników, cyklicznego adenozynomonofosforanu (cAMP) i cyklicznego guanozynomonofosforanu (cGMP).
Liczne badania demonstrują krytyczną rolę układu nerwowego współczulnego (SNS) i cGMP w utrzymaniu zatrzymania mejozy oocytu. Faza zatrzymania mejozy jest regulowana przez wysokie poziomy cAMP w oocycie. Badania pokazują, że poziomy cAMP w oocytach zmniejszają się, gdy są one izolowane z pęcherzyków antralnych, prowadząc do nagłego wznowienia meiozy.
Stymulacja receptorów beta-adrenergicznych przez katecholaminy jest rozpoznawana przez kaskadę receptor beta-adrenergiczny-cyklaza adenylanowa-kinaza białkowa A, co prowadzi do akumulacji kinazy białkowej A (PKA). W dorosłym jajniku ssaków stężenie wewnątrzkomórkowego cAMP odgrywa zasadniczą rolę w monitorowaniu procesów zatrzymania i wznowienia fazy mejotycznej w oocytach. Z drugiej strony, cGMP, syntetyzowany przez cyklazę guanylanową w komórkach cumulus (CCs) i komórkach ziarnistych ściany, dyfunduje do oocytu przez połączenia szczelinowe, aby utrzymać zatrzymanie mejozy oocytu w fazie diplotenu profazy I u myszy. Proces ten trwa do czasu aktywacji hormonu luteinizującego (LH) w komórkach ziarnistych.
W 2021 roku nasze poprzednie badanie zgłosiło wzrost ekspresji genów adrenergicznych (ADR-α1, 2 i β2) i poziomów białek indukowanych przez klonidynę w hodowli CC kobiet z PCO. To odkrycie również poparło istnienie hiperaktywności jajnikowego SNS u tych kobiet. Jednak u kobiet z POR ekspresje ADR-α1, 2 zmniejszyły się, co może przyczyniać się do starzenia się jajników w tej populacji.
Nasze obecne badanie demonstruje skuteczność stosowania agonisty/antagonisty receptora beta-2 adrenergicznego na ekspresję genów Cx37 i Cx43 w hodowanych CCs u niepłodnych kobiet z PCO i POR. W konsekwencji receptor β2 adrenergiczny wyłania się jako obiecujący cel terapeutyczny. Zakładamy, że obniżenie regulacji receptora beta2-adrenergicznego u kobiet z PCO i POR może zmniejszyć wzrost oocytów i zdolność jajników.
Najważniejsze obserwacje kliniczne:
- U pacjentek z PCOS i POR występuje znacząco obniżona ekspresja białek Cx37 i Cx43
- Leczenie propranololem (antagonista β2) zwiększa ekspresję Cx37 i Cx43, podczas gdy izoproterenol (agonista β2) ją zmniejsza
- Blokowanie receptorów beta2-adrenergicznych może stanowić nową strategię terapeutyczną w leczeniu niepłodności
- Prawidłowa funkcja połączeń szczelinowych jest kluczowa dla dojrzewania mejotycznego oocytów i ich zdolności do zapłodnienia
U ssaków, gromadzące się dowody podkreślają znaczącą rolę endogennych katecholamin w podstawowych procesach rozwojowych, takich jak kontrola proliferacji komórek, różnicowanie, migracja, morfogeneza, wrażliwość hormonalna, embriogeneza i zarodki przedimplantacyjne.
Responsywność adrenergiczna komórek ziarnistych na gonadotropiny, zilustrowana przez izoproterenol (Iso) jako silny agonista beta-adrenergiczny, zwiększa produkcję progesteronu w sposób zależny od czasu i dawki. Czynniki adrenergiczne wzmacniają efekty ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej (hCG) i prolaktyny (PRL) na produkcję progesteronu, ale nie wpływają na produkcję estrogenu.
Zarówno badania na zwierzętach, jak i na ludziach demonstrują, że wzrost poziomów NA w jajniku z powodu wyższego uwalniania NA z zakończenia nerwu jajnikowego może prowadzić do obniżenia regulacji β-AR w komórkach śródmiąższowych osłonki i komórkach ziarnistych. Obniżenie regulacji B-AR zmniejsza jego ekspresję, połączenia międzykomórkowe i synchronizację podczas dojrzewania oocytów i owulacji. Połączenie komórkowe zależy od bardziej złożonej komunikacji między tymi komórkami, a sam oocyt koordynuje te rozmowy. Chociaż rozwój jajnika obejmuje wszystkie trzy aktywności (parakrynne, endokrynne i jukstakrynne) między komórkami, tylko sygnalizacja para- i jukstakrynna występuje w kompleksie oocyt-komórki somatyczne. Komunikacja jukstakrynna między sąsiadującymi komórkami jest mediowana przez specjalizacje błonowe zwane połączeniami szczelinowymi, które umożliwiają transmisję cząsteczek sygnałowych lub odżywczych o niskiej masie cząsteczkowej z komórki do komórki.
Aktywność połączeń szczelinowych, przez które cAMP wchodzi do oocytu z komórek ziarnistych, odgrywa ważną rolę w regulacji mejozy. LH aktywuje szlak transdukcji sygnału prowadzący do wznowienia dojrzewania mejotycznego oocytu poprzez przerwanie komunikacji między oocytem a somatycznymi komórkami cumulus i ziarnistymi, zaprzestając napływu cząsteczek cAMP do oocytu. Wywołane przez wyrzut LH zmniejszenie syntezy cGMP i/lub zwiększenie jego hydrolizy dalej przyczyniają się do obniżenia poziomów cAMP w oocytach poprzez hamowanie aktywności PDE3A, enzymu odpowiedzialnego za degradację cAMP.
W jajniku kanały Cx w kompleksie komórki cumulus-oocyt odgrywają kluczową rolę w koordynowaniu szlaków sygnałowych podczas dojrzewania oocytu. Ta koordynacja opiera się na mechanizmie autoregulacji połączeń szczelinowych Cx37 i Cx43 poprzez wewnętrznie tłumaczone izoformy, które znacząco wzmacniają dojrzewanie mejotyczne jajnika. Dojrzewanie mejotyczne jest dynamicznym i złożonym procesem niezbędnym do osiągnięcia pełnej zdolności funkcji oocytu i wczesnego rozwoju embrionalnego. B2-AR (receptor beta2-adrenergiczny) odgrywa fundamentalną rolę w wyzwalaniu tych złożonych procesów.
Wyniki tego badania potwierdzają kilka istotnych punktów: krytyczną rolę B2-AR w komunikacji osi mózg-jajnik, znaczenie uwalniania NA w jajniku, mechanizmy autoregulacji obejmujące dyfuzję cGMP do oocytów poprzez Cx37 i Cx43 dla wznowienia mejozy oocytu, oraz krytyczne role Cx37 i Cx43 w procesie folikulogenezy.
Leczenie Isop i Prop w hodowli CCs ujawnia, że hemikanały Cx37 i Cx43 w odpowiedzi β2-AR są istotnymi czynnikami dla komunikacji w komórkach kompleksu CCs-oocyt. CCs pochodzą z komórek ziarnistych ściany (MGCs) i są ściśle związane z oocytem. Kompleks CCs-oocyt umożliwia transfer oocytów i CCs dla ekspresji genów i syntezy białek, ułatwiając dojrzewanie oocytów i prowadząc do różnicowania i proliferacji CCs. CCs przylegają do cytoplazmy oocytu i wchodzą do osłonki przejrzystej (ZP) przez połączenia szczelinowe. Podczas gdy CCs produkują kwas hialuronowy (HA) i stają się rozległe, MGCs nie produkują HA i dlatego nie rozszerzają się. Te warunki tworzą środowisko komórkowe dla efektu LH, owulacji i późniejszego zapłodnienia w bańce jajowodu.
Należy zauważyć, że funkcja fizjologiczna CCs i MGCs może się różnić przy różnych wielkościach pęcherzyków i fazach cyklu miesiączkowego. Zmniejszająca się przepuszczalność między CCs a oocytami przez połączenia szczelinowe indukuje wznowienie mejozy, a także rozszerzenie cumulus, przygotowując oocyt do owulacji i zapłodnienia.
Dwukierunkowa sygnalizacja kompleksu cumulus-oocyt jest niezbędna do ustanowienia dynamicznego mikrośrodowiska wewnątrzpęcherzykowego. Ten system sygnalizacyjny odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu rozwoju pęcherzyka pierwotnego wśród grupy rosnących pęcherzyków, od jego początkowej selekcji do ostatecznego pęcherzyka antralnego wybranego do owulacji w zdrowym oocycie. Wyżej wymienione badania wykazały, że zwiększona ekspresja Cx połączeń szczelinowych w kompleksie CCs-oocyt jest niezbędna dla wznowienia meiozy podczas oogenezy i folikulogenezy.
To badanie zbadało zmiany w ekspresji genów hemikanałów koneksyn 37 i 43 w komórkach cumulus kobiet z PCOS i POR, wykorzystując agonistów i antagonistów beta-2 adrenergicznych. Nasze ustalenia z badania in-vitro leczenia propranololem na hodowli CCs wykazały, że blokowanie receptorów beta2 adrenergicznych może być nową i skuteczną strategią w szlaku sygnałowym. Jednak uzyskanie głębszego zrozumienia szlaków sygnałowych podczas wzrostu i dojrzewania oocytów może znacząco wpłynąć na różne strategie leczenia farmakologicznego, a także poprawić proces ART.
Badanie koncentruje się na roli kanałów komunikacyjnych w dojrzewaniu oocytów, ze szczególnym uwzględnieniem białek koneksynowych (Cx) i panneksynowych (Px). Wykazano, że połączenia szczelinowe, tworzone przez te białka, są kluczowe dla prawidłowej komunikacji międzykomórkowej i rozwoju oocytów. Szczególną uwagę poświęcono roli układu współczulnego i sygnalizacji adrenergicznej w regulacji funkcji jajników. Badania przeprowadzone na komórkach cumulus (CC) pacjentek z zespołem policystycznych jajników (PCOS) i obniżoną rezerwą jajnikową (POR) wykazały, że ekspresja Cx37 i Cx43 jest znacząco zmieniona w tych stanach patologicznych. Leczenie z użyciem agonistów i antagonistów receptorów beta-2 adrenergicznych wpływało na ekspresję tych białek, sugerując potencjalną strategię terapeutyczną w leczeniu niepłodności.
