الطفرات الميتوكوندريا في البويضات لا تتراكم مع تقدم العمر

من المعروف منذ زمن طويل أن عدد طفرات الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA) في الأنسجة البشرية يزداد مع التقدم في السن. ولكن ماذا يحدث في البويضات، وهي الخلايا الرئيسية لنقل mtDNA إلى الجيل التالي؟ يُظهر بحث جديد نُشر في مجلة Science Advances أنه لدى البشر، لا توجد زيادة مرتبطة بالعمر في طفرات mtDNA في البويضات، بينما تزداد الطفرات في الدم واللعاب. علاوة على ذلك، تُظهر البويضات أدلة على الانتقاء التنقي بناءً على تردد الأليل، والذي "يمحو" التغيرات الضارة المحتملة.

طرق البحث

قام العلماء بتسلسل الحمض النووي للميتوكوندريا في بويضات فردية: حُلّلت 80 بويضة من 22 امرأة تتراوح أعمارهن بين 20 و42 عامًا، وقورنت النتائج بحمض الميتيتوكوندريا المأخوذ من دم ولعاب المشاركات أنفسهن. قيّموا تباين البلازما (نسبة النسخ الطافرة من الحمض النووي للميتوكوندريا) وتوزيع الطفرات عبر الجينوم لتحديد علامات الانتقاء - وخاصةً نقص الطفرات عالية التردد في المناطق الحساسة وظيفيًا.

النتائج الرئيسية

• لا يوجد أي اتجاه عمري في البويضات. بخلاف الدم واللعاب، حيث زادت معدلات طفرة الحمض النووي للميتوكوندريا مع التقدم في السن (بنحو الثلث)، لم يُرصد أي زيادة في البويضات البشرية.
• اختيار تردد الأليلات. الطفرات عالية التردد في البويضات أقل شيوعًا في مناطق الحمض النووي للميتوكوندريا المهمة وظيفيًا مما هو متوقع بالصدفة؛ الطفرات منخفضة التردد موزعة بالتساوي، مما يدل على وجود عملية اختيار منقي.
• التباين مع الأنسجة الجسدية: في الدم/لعاب نفس النساء، تزداد الطفرات مع التقدم في السن، مما يؤكد أن الخط التناسلي محمي بآليات مراقبة الجودة، على عكس الخلايا الجسدية.

التفسير والاستنتاجات السريرية

يُعزز هذا البحث فكرة وجود حواجز بيولوجية في الخلايا الجرثومية الأنثوية البشرية تمنع تراكم متغيرات الميتوكوندريا الخطيرة، ويرجّح أن يكون ذلك نتيجةً لمزيج من الاختناق، والانتقاء الانتقائي للميتوكوندريا، و/أو الانتقاء الخلوي للبويضات. عمليًا، يعني هذا أن تأخر سن الأم لا يؤدي في حد ذاته إلى زيادة هائلة في طفرات الحمض النووي للميتوكوندريا في البويضات. هذا لا يُلغي المخاطر المرتبطة بالعمر والمرتبطة باختلال الصيغة الصبغية الكروموسومية، وما إلى ذلك، ولكنه يُقلل من المخاوف المتعلقة تحديدًا بطفرات الميتوكوندريا.

تعليقات المؤلفين

• الرسالة الرئيسية: على عكس الدم واللعاب، لا تتراكم طفرات الحمض النووي للميتوكوندريا مع التقدم في السن في بويضات النساء؛ ويؤكد المؤلفون أن "الحمض النووي للميتوكوندريا في البويضات البشرية محمي من تراكم الطفرات المرتبطة بالعمر". وهذا مهم بشكل خاص مع "تزايد تأجيل الإنجاب".
• كيف تُحمى هذه الجينات تحديدًا؟ في البويضات، تكون المتغيرات عالية التردد (≥ 1%) أقل شيوعًا بشكل ملحوظ في مناطق الترميز، بينما تكون المتغيرات منخفضة التردد موزعة بالتساوي. يفسر المؤلفون هذا على أنه انتقاء منقي يعتمد على التردد، يقضي على الطفرات الضارة المحتملة.
• التأثيرات العملية: تعمل المراقبة على تقليل المخاوف من أن يؤدي تقدم سن الأم في حد ذاته إلى زيادة خطر انتقال الطفرات الميتوكوندريا إلى الأطفال (هذا لا ينفي المخاطر الأخرى المرتبطة بالعمر، مثل اختلال الصيغة الصبغية)، ويمكن استخدامها في الاستشارة الإنجابية.
• القيود التي لاحظها المؤلفون: شملت الدراسة 80 بويضة مفردة من 22 امرأة تتراوح أعمارهن بين 20 و42 عامًا؛ وكانت العينة والنطاق العمري محدودين، ويتطلب الأمر التوسع والتحقق المستقل.
• السياق مع البيانات السابقة: لاحظ المؤلفون الاتساق مع نماذج الرئيسيات: في قرود المكاك، لوحظت الزيادة في الطفرات في البويضات فقط حتى سن 9 سنوات تقريبًا ثم لم تزد - مما يشير إلى آليات دفاع مشتركة بين الخلايا الجرثومية.

يؤكد المؤلفون أن "الطفرات لا تزداد مع التقدم في السن"، وخاصةً في البويضات، وأن الجسم يمنع بفعالية تثبيت المتغيرات الضارة المحتملة - وهي حجة أخرى تدعم وجود آليات متطورة تطوريًا لحماية الخلايا الجرثومية. كما يلاحظون التباين: ففي الأنسجة الجسدية (الدم واللعاب)، يزداد حمل الطفرات مع التقدم في السن، بينما لا يزداد في البويضات، وهو أمر مهم لفهم مخاطر الحمل المتأخر ووراثة أمراض الميتوكوندريا.