Вперше науковці наголосили на джерелі мутацій, що спричиняють важкі захворювання, у канальцях сім’яників, де виробляються сперматозоїди.

Дослідники з Оксфорду описали свою роботу у статті, яка була опублікована у виданні Proceedings of the National Academy of Sciences.

Автори дослідження припускають, що їхня робота допоможе нам краще зрозуміти, як генетичні захворювання можуть з’являтись у дітей, чиї батьки є здоровими.

Чоловіки не народжуються із заздалегідь готовими сперматозоїдами (на противагу жінкам, які при народженні мають всі яйцеклітини). Вироблення сперматозоїдів починається при досяганні статевої зрілості, у звивистих канальцях сім’яників. Кожен сім’яник містить приблизно 400 мільйонів звивистих канальців.

У канальцях розташовані особливі стовбурові клітини, які називаються сперматогонії, які власне й утворюють сперматозоїди. Сперматогоній ділиться на дві клітини – одна зрештою стає зрілим сперматозоїдом, а інша утворює такий самий сперматогоній, і так цикл може повторюватись. Чоловічі сім’яники виробляють таким чином мільйони сперматозоїдів та сперматогоніїв щодня.

На кожному циклі, ДНК старого сперматогонію копіюється у дві дочірні клітини. Проте досить часто трапляються помилки копіювання – так звані мутації – ДНК, що передається наступним поколінням клітин.

Кількість сперматозоїдів з егоїстичною мутацією зростає з віком

Деякі мутації ДНК не несуть жодної шкоди, проте деякі можуть спричини генетичні захворювання. Проте дослідники дізналися, що у певних випадках, співвідношення сперматозоїдів, що несуть мутації значно більше, чим можна очікування від спонтанних помилок копіювання ДНК у сперматогоніях.

Вони показали, що деякі мутації, які відбуваються у сперматогоніях, збільшують їхню здатність до поширення, так звані егоїстичні мутації.

Виявляється, що егоїстичні мутації змушують сперматогонії ділиться все частіше й давати кожного циклу більше чим одного сперматогонія, які також нестимуть мутації.

Відповідно з віком, вироблення сперматозоїдів проходить через більше циклів, що значно збільшує частку клітин з егоїстичними мутаціями.

Дослідники порівняли це з процесом розвитку раку, коли дефектна клітина росте швидше чим здорові клітини, та зрештою формує пухлину.

У цьому дослідженні вчені аналізували досить рідкісне генетичне захворювання, синдром Аперта, який впливає на розвиток черепа та кінцівок. Це захворювання уражає 1 дитину на 60,000-70,000.

Старші чоловіки схильні до накопичення більшої кількості мутацій Аперта

Батьки більшості дітей, які народились з синдромом Аперта, не мають цього захворювання. Науковці, що досліджували цей синдром, кажуть, що дане захворювання спричинене мутацією гена FGFR2, яка виникає спонтанно у сперматозоїдах батька.

Враховуючи знання про те, як ці спонтанні мутації відбуваються, синдром Аперта мав би бути дуже рідкісною хворобою, проте в дійсності, воно трапляється в 1,000 разів частіше, чим можна було б припустити.

Чоловіки, що відкладають батьківство, повинні розуміти ризик

У цьому дослідженні було виявлено, що мутовані клітини ростуть всередині сім’яників здорових чоловіків. Вчені дослідили сім’яники, що були вилучені у пацієнтів через хірургічні потреби, а також ті, які були пожертвувані для дослідження.

Науковці розробили метод, який дозволив їм досліджувати окремі ділянкии сім’яників, а саме звивисті канальні за допомогою лазерного мікроскопу, а також проводити в цей час детальний генетичний аналіз. Аналіз показав, що у 13 з 14 вилучених сім’яників були виявлені мутації, що призводять до важких захворювань.

Дослідники відзначають, що у всіх чоловіків буде відбуватись утворення мутованих клітин у сім’яниках з віком. З огляду на те, що чоловіки схильні відкладати батьківство, їм потрібно зважити ризики.