یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که چرا بچه‌دار شدن برای انسان‌ها بسیار دشوار است

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۷ اوت سال ۲۰۲۲
لینک منبع: A New Study Reveals Why It Is So Hard for Humans To Have a Baby

چرا بچه‌دار شدن برای انسان‌ها خیلی سخت است؟

یک مطالعه جدید توسط یک محقق در مرکز میلنر برای تکامل در دانشگاه Bath نشان می‌دهد که «کروموزوم‌های خودخواه» مقصر مرگ زودهنگام اکثر جنین‌های انسان هستند. این تحقیق، که در PLoS Biology منتشر شد، توضیح می‌دهد که چرا جنین انسان اغلب زنده نمی‌ماند در حالی که جنین ماهی خوب هستند. این یافته همچنین پیامدهایی برای درمان ناباروری دارد.

حتی قبل از این که یک زن بفهمد باردار است، بیش از نیمی از تخمک‌های لقاح‌یافته، مرگی بسیار زودرس را تجربه می‌کنند. به‌طور عجیبی، پس از چند هفته، بسیاری از آن‌هایی که زنده می‌مانند تا به یک بارداری شناخته‌شده تبدیل شوند، ناگهان خود را سقط می‌کنند. چنین سقط‌هایی به‌طور تکان‌دهنده‌ای مکرر و فوق‌العاده ناراحت‌کننده هستند.

مدیر مرکز تکامل میلنر، پروفسور لورنس هرست، نگاهی به این موضوع انداخت که چرا پس از هزاران سال تکامل، هنوز هم بچه‌دار شدن برای انسان‌ها بسیار دشوار است.

دلیل اصلی بسیاری از این مرگ‌ومیرهای اولیه این است که جنین تعداد اشتباه کروموزوم‌ها را دارد. تخمک‌های بارور باید ۴۶ کروموزوم، ۲۳ کروموزوم از مادر در تخمک‌ها، ۲۳ کروموزوم از پدر در اسپرم داشته باشند.

پروفسور هرست گفت: بسیاری از جنین‌ها تعداد کروموزوم‌های اشتباهی دارند، اغلب ۴۵ یا ۴۷، و تقریبا همه آن‌ها در رحم می‌میرند. حتی در مواردی مانند سندروم داون با سه کپی کروموزوم ۲۱، متاسفانه حدود ۸۰٪ آن‌ها به سرانجام نخواهند رسید.

پس چرا باید افزایش یا از دست دادن یک کروموزوم بسیار رایج باشد در حالی که این کروموزوم نیز بسیار کشنده است؟

سرنخ‌هایی وجود دارد که هرست آن‌ها را کنار هم قرار می‌دهد. اولاً، وقتی جنین تعداد کروموزوم‌های نامناسبی دارد، معمولاً به دلیل اشتباهاتی است که هنگام ساخت تخمک‌ها در مادر رخ می‌دهد، نه زمانی که اسپرم در پدر ساخته می‌شود. در واقع، بیش از ۷۰ درصد از تخمک‌های تولید شده، تعداد کروموزوم‌های اشتباهی دارند.

ثانیاً اشتباهات در دو مرحله اول در ساخت تخمک رخ می‌دهد. این مرحله اول، که قبلا مورد توجه قرار گرفته بود، نسبت به جهش‌هایی که در فرآیند مداخله می‌کنند آسیب‌پذیر است، به‌طوری که جهش می‌تواند به‌طور مخفیانه به بیش از ۵۰٪ از تخمک‌ها نفوذ کند و کروموزوم شریک را نابود کند، فرایندی که به عنوان محرک سانترومری شناخته می‌شود. این موضوع به خوبی در موش‌ها مورد مطالعه قرار گرفته‌است، که مدت‌ها در انسان‌ها مورد ظن بوده، و قبلا به‌نحوی به مشکل از دست دادن یا به دست آوردن کروموزوم اشاره شده‌است.

چیزی که هرست متوجه شد این بود که، در پستانداران، یک جهش خودخواهانه‌ای که تلاش می‌کند این کار را انجام دهد اما موفق نمی‌شود، که منجر به یک تخم با یک یا چند کروموزوم می‌شود، هنوز هم می‌تواند از نظر تکاملی بهتر باشد. در پستانداران، چون مادر به‌طور مداوم جنین در حال رشد را در رحم تغذیه می‌کند، تکامل برای جنین در حال رشد از تخمک‌های معیوب به جای این که به‌طور کامل حمل شود و به سرانجام رسیده باشد، زودتر از دست می‌رود. این به این معنی است که بچه‌های زنده مانده بهتر از متوسط عمل می‌کنند.

هرست توضیح داد: این اولین گام ساخت تخمک، عجیب است. یک کروموزوم از یک جفت به تخمک خواهد رفت و دیگری نابود خواهد شد. اما اگر یک کروموزوم «می‌داند» که قرار است نابود شود، پس به عبارت دیگر چیزی برای از دست دادن ندارد. شواهد مولکولی قابل‌توجه اخیر نشان داده‌است که وقتی برخی از کروموزوم‌ها تشخیص می‌دهند که در حال نابود شدن در طول این مرحله اول هستند، آنچه را که انجام می‌دهند را تغییر می‌دهند تا از تخریب شدن جلوگیری کنند، که به‌طور بالقوه باعث از دست رفتن یا به دست آوردن کروموزوم و مرگ جنین می‌شود.

«چیزی که قابل‌توجه است این است که اگر مرگ جنین به نفع دیگر فرزندان آن مادر باشد، چون کروموزوم خودخواه اغلب در برادران و خواهران خواهد بود که غذای اضافی دریافت می‌کنند، جهش بهتر است چون جنین را می‌کشد.»

هرست می‌گوید: «ماهی و دوزیستان این مشکل را ندارند.» در بیش از ۲۰۰۰ جنین ماهی کسی با خطاهای کروموزومی از مادر یافت نشد. این نرخ در پرندگان نیز بسیار پایین است، در حدود ۲۵/۱ درصد در پستانداران. هرست اشاره می‌کند که این همان چیزی است که پیش‌بینی می‌شود، چرا که پس از اینکه جوجه‌ها از تخم بیرون می‌آیند، بین آن‌ها رقابتی وجود دارد، نه قبل از آن.

در مقابل، از دست دادن یا به دست آوردن کروموزوم یک مشکل برای هر پستانداری است که مورد بررسی قرار گرفته‌است. هرست اظهار داشت: این یک نکته منفی در تغذیه فرزندانمان در رحم است. اگر آن‌ها زود بمیرند، بازماندگان سود می‌برند. این ما را نسبت به این نوع جهش آسیب‌پذیر می‌کند.

هرست ظنین است که انسان‌ها ممکن است در واقع به‌طور خاص آسیب‌پذیر باشند. در موش‌ها، مرگ جنین به بازماندگان همان نوزادان منابع می‌دهد. این باعث افزایش ۱۰ درصدی شانس زنده ماندن دیگران می‌شود. با این حال انسان‌ها معمولا فقط یک بچه در یک زمان دارند و مرگ زود هنگام یک جنین به مادر این امکان را می‌دهد که به سرعت دوباره تولید مثل کند -او احتمالا هرگز نمی‌دانست که تخمک او بارور شده‌است.

داده‌های اولیه نشان می‌دهد که پستاندارانی مانند گاو، با یک جنین در یک زمان، به نظر می‌رسد که به خاطر خطاهای کروموزومی، نرخ مرگ‌ومیر بالایی دارند، در حالی که آن‌هایی که جنین زیادی در یک نوزاد دارند، مانند موش و خوک، به نظر می‌رسد که نرخ مرگ‌ومیر کمتری دارند.

تحقیقات هرست همچنین نشان می‌دهد که سطوح پایین پروتئین به نام Bub1 می‌تواند باعث از دست دادن یا به دست آوردن یک کروموزوم در انسان و موش شود.

هرست گفت: سطوح Bub1 با بالا رفتن سن مادران و بالا رفتن میزان مشکلات کروموزومی جنینی کاهش می‌یابد. شناسایی این پروتئین‌های سرکوبگر و افزایش سطح آن‌ها در مادران مسن می‌تواند باروری را احیا کند.

«من نیز امیدوارم که این دیدگاه‌ها گامی برای کمک به زنانی باشد که مشکلاتی را در بارداری تجربه می‌کنند و یا دچار سقط‌جنین مکرر می‌شوند.»

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات پزشکی و سلامت ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.