Protein SIRT7: Přehlížený klíč k pochopení, jak rychle klesá mužská plodnost s věkem

Tým vědců z Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Josep Carreras Leukemia Research Institute (IJC) a Rutgers University (USA) identifikoval protein Sirtuin 7 (SIRT7) jako nový zásadní faktor pro udržení stability genomu mužských zárodečných buněk v průběhu času.

Tým vědců z Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Josep Carreras Leukemia Research Institute (IJC) a Rutgers University (USA) identifikoval protein Sirtuin 7 (SIRT7) jako nový zásadní faktor pro udržení stability genomu mužských zárodečných buněk v průběhu času. Tento objev, publikovaný v časopise Nature Communications, otevírá nové možnosti v oblasti reprodukčního zdraví.

Odkládání rodičovství je v dnešní době stále běžnější, což je často spojeno s poklesem plodnosti v důsledku zhoršené kvality spermií. Molekulární mechanismy tohoto poklesu však zůstávají málo prozkoumány. Výzkumný tým se zaměřil na to, jak epigenetické mechanismy – které regulují integritu genomu a aktivaci či deaktivaci genů v závislosti na faktorech, jako je věk, strava, prostředí nebo stres – ovlivňují mužskou reprodukční kapacitu a kvalitu zárodečných buněk s přibývajícím věkem.

Studie ukázala, že protein SIRT7 je vysoce exprimován v raných fázích vývoje zárodečných buněk, včetně spermatogonií (kmenových buněk zodpovědných za udržování produkce spermií). Vědci odhalili dosud neznámý epigenetický mechanismus, do kterého je SIRT7 zapojen a který souvisí se stárnutím mužského reprodukčního systému. Na molekulární úrovni protein SIRT7 omezuje hladiny epigenetického markeru histonu H3K36ac a reguluje dostupnost chromatinu, struktury, ve které je zabalena DNA.

Nedostatek proteinu SIRT7 způsobuje předčasnou ztrátu spermatogonií a větší akumulaci poškození genomu během stárnutí nebo v reakci na environmentální stres. Jeho absence také vede ke zpoždění procesu tvorby spermií v závislosti na věku a ke zvýšení fragmentace DNA spermií. Marker H3K36ac se navíc zvyšuje během fyziologického stárnutí varlat, což naznačuje příčinnou souvislost s poklesem reprodukční schopnosti spojeným s věkem.

SIRT7 je součástí rodiny proteinů, které hrají klíčovou roli v prevenci stárnutí buněk a tkání, a to regulací genomové stability a metabolismu v somatických tkáních. Nedávno se ukázalo, že mají důležité funkce i v reprodukčních tkáních, ačkoli většina studií se zaměřuje na ženské pohlavní buňky. Tento výzkum však jasně dokládá, že SIRT7 je zásadní i u mužů. To otevírá nové cesty k pochopení mužské neplodnosti a vývoji strategií pro zachování reprodukčního zdraví ve vyšším věku. Zároveň posiluje roli epigenetiky v zárodečných buňkách při zvládání gonadotoxických látek, jako je chemoterapie, a ukazuje na nové strategie ochrany reprodukční funkce při léčbě rakoviny.