Wpływ nadwagi i otyłości na jakość komórek jajowych i zarodków

Pacjentki często pytają, co wpływa na jakość komórek jajowych. Moja odpowiedź jest zawsze taka sama – na jakość komórek pracujemy przez całe życie. O ile pula plemników u mężczyzn jest odnawialna, o tyle oocyty pozostają w jajnikach w stanie zatrzymanego rozwoju przez wiele lat, a następnie kończą swoje dojrzewanie pojedynczo, tuż przed owulacją. Przez te wszystkie lata, kiedy uśpione „czekają na swoją kolej”, środowisko, w którym się znajdują, kształtujemy my same. Pozwalając sobie na nieprawidłową dietę, żyjąc w ciągłym stresie w świecie pełnym chemii i toksyn, „fundujemy” swoim komórkom jajowym twardą kozetkę, zamiast królewskiego, miękkiego łoża. Nie możemy być zdziwione, że kiedy wreszcie się obudzą, będą obolałe i poobijane ze wszystkich stron. To oczywiście metafora, ale musimy pamiętać, że nie istnieje magiczna tabletka, która odwróci działanie tego, na co pracowałyśmy latami. Dziś opowiem Wam, jakie środowisko rozwoju stwarzają komórkom jajowym kobiety z nadwagą i otyłością.

Komórka jajowa niezdolna do zapłodnienia

Dojrzały oocyt (MII) nazywamy oocytem kompetentnym – po wniknięciu plemnika, jest w stanie ukończyć ostatni etap swojego dojrzewania i wspierać podziały zarodka. U kobiet z wysokim BMI, proces dojrzewania komórki jajowej jest zaburzony w wyniku zmienionej równowagi pomiędzy takimi czynnikami jak: SHBG, czyli białko wiążące hormony, insulina, glukoza, laktoza, trójglicerydy i białko CRP. Zmienia się także koncentracja adipokin, czyli aktywnych biologicznie cząsteczek wytwarzanych przez komórki tkanki tłuszczowej. Adipokiny mogą działać jak hormony i wpływać na różne procesy w organizmie. Przykładem jest leptyna nazywana hormonem sytości. Zarówno niedobór, jak i nadmiar leptyny, mogą prowadzić do zaburzeń w rozwoju pęcherzyków, owulacji, dojrzewaniu oocytów lub do zwiększonej apoptozy komórek granulozy.

Zaburzenia w produkcji hormonów

Niewiele osób wie, że leptyna wpływa na poziom hormonów gonadotropowych (LH, FSH) oraz prolaktyny i reguluje syntezę hormonów w jajnikach. Występuje w większych ilościach u kobiet, a w fazie pęcherzykowej jej stężenie jest proporcjonalne do stężenia estradiolu. Badania naukowe prowadzone na komórkach granulozy (małe komórki otaczające komórkę jajową), wykazały zahamowanie produkcji progesteronu w odpowiedzi na wysokie dawki leptyny.

Zaburzenia owulacji

Kolejną substancją, która potencjalnie może przyczyniać się do obniżenia płodności, jest adiponektyna. To także hormon wydzielany przez tkankę tłuszczową, jednak w mniejszych ilościach u kobiet otyłych oraz z insulinoopornością, a w większych u kobiet z prawidłową masą ciała. Niski poziom adiponektyny w surowicy może mieć negatywny wpływ na kontrolę owulacji. Naukowcy zaobserwowali, że dzięki adiponektynie, następuje ekspresja genów potrzebnych do zapoczątkowania owulacji. Zatem u kobiet otyłych, zmniejszona synteza adiponektyny może odgrywać znaczącą rolę w dysfunkcji jajników.

Inne adipokiny, które mogą zaburzać kompetencję komórek jajowych, czyli ich pełne dojrzewanie, to interleukina 6, PAI-1 oraz czynniki TNF. Powodują one zmiany w syntezie hormonów oraz wchodzą w interakcje z innymi czynnikami metabolicznymi.

Podsumowując, mechanizmy działania adipokin nie są do końca znane. Wiadomo jednak, że zmiany w stężeniu adipokin, w wyniku nadmiaru tkanki tłuszczowej, to główny czynnik, przez który otyłość może negatywnie wpływać na jakość oocytów i płodność tych kobiet.

Dlaczego zarodki się nie rozwijają?

W jednym z doświadczeń, naukowcy wzięli pod lupę pacjentki otyłe, u których w wyniku procedur zapłodnienia IVF, komórki jajowe nie rozwijały się i nie udawało się uzyskać zarodków. Okazało się, że winny był aparat podziałowy, czyli struktura umożliwiająca podział materiału genetycznego do komórek potomnych. Nieprawidłowy podział chromosomów skutkuje brakiem zapłodnienia oocytu lub wadami genetycznymi w zarodku.

Dlaczego oocyty degenerują?

Otyłość wpływa także na zaburzenia w funkcjonowaniu mitochondriów w oocytach. Mitochondria, jak pamiętamy z lekcji biologii, to małe elektrownie, które zapewniają komórce stały dopływ energii do rozwoju. Dlaczego nie pracują one prawidłowo u pacjentek otyłych? Jest to związane z toksycznym działaniem lipidów (tłuszczy). Nadmiar kwasów tłuszczowych dostarczanych w diecie może być magazynowany w postaci trójglicerydów w komórkach tkanki tłuszczowej. W ten sposób są całkowicie zabezpieczone, jakby zamknięte w małych kapsułach ochronnych. Jednak nadmiar kwasów tłuszczowych dostarczanych ciągle z pożywieniem może spowodować, że tych „kapsuł” braknie i wówczas lipidy gromadzą się w innych komórkach i tkankach oraz krążą w coraz większych stężeniach we krwi. Wywierają toksyczne działanie (lipotoksyczność), ponieważ inne komórki nie są przystosowane do gromadzenia lipidów. Powoduje to wzrost ilości reaktywnych form tlenu (ROS), które niszczą mitochondria oraz siateczkę śródplazmatyczną w komórkach, powodując nawet apoptozę (zaprogramowaną śmierć komórki). Ten efekt jest dodatkowo powiązany z przewlekłym stanem zapalnym związanym z otyłością. U takich osób obserwujemy zwiększony poziom białka C-reaktywnego (CRP), obecność mleczanów i trójglicerydów w płynie pęcherzykowym oraz zwiększoną ekspresję genów pro-zapalnych i związanych ze stresem oksydacyjnym.

Problemy w implantacji zarodka

Rozwój zarodka jest także zaburzony w środowisku macicy u kobiet z otyłością. Lipotoksyczność dotyka komórek zarodka – może być on słabszej jakości z tych samych powodów, jak opisane powyżej dla komórki jajowej.

Co do jakości samego endometrium, czyli błony śluzowej macicy u kobiet otyłych – tu zdania naukowców są podzielone. Niektóre prace mówią o zaburzeniach procesu decydualizacji endometrium, czyli przekształcania w komórki wydzielnicze, które zapewniają prawidłową implantację i rozwój zarodka. Nieprawidłowa decydualizacja może spowodować zmniejszenie receptywności endometrium i niższy wskaźnik implantacji, a także wpływać na nieprawidłowości w funkcjonowaniu łożyska, oraz wyższe ryzyko obumarcia płodu lub wystąpienia stanu przedrzucawkowego. Faktycznie, u kobiet otyłych ryzyko poronień wynosi 40% w porównaniu do 15% u kobiet z prawidłowym indeksem BMI. Ciągle jednak najczęstszą przyczyną poronień u kobiet otyłych są wady genetyczne w zarodku, które nie są powiązane z nadwagą u matki.

Czy nadwaga i otyłość to mój problem?

Oblicz swój indeks BMI i sprawdź!

Literatura:

Silvestris E., et al., Obesity as disruptor of the female fertility. Reprod Biol Endocrinol. 2018; 16:22

ANETA MACUR