Az emlősök, köztük az emberek is, már születésükkor az összes petesejtet hordozzák, amelyekkel életük során rendelkeznek. Vagyis ellentétben a szervezetben található sejtek többségének rövid életével, egyes petesejtek több mint 4 évtized után is életben vannak és egészségesek. Nemrégiben két új, egereken végzett vizsgálat tárta fel ennek a hosszú élettartamnak az egyik lehetséges okát, amely a termékenységet a felnőttkor jelnetős részében megőrzi. A petefészkek, ahol az éretlen petesejtek születnek, olyan fehérjéket rejtenek, amelyek majdnem olyan hosszú ideig fennmaradnak, mint maga az szervezet, derítették ki a szakértők.

Hogy az emberi petefészek-fehérjék ugyanilyen hosszú életűek-e, az egyelőre nem világos, de lenyűgöző lenne. Az emberekben egy 20 hetes nőnemű magzat jellemzően 6–7 millió éretlen petesejtet hordoz. A legtöbbjük elpusztul, de mintegy 300 ezer éri meg a serdülőkort, és körülbelül 1000 van életben a menopauza idején, 50 éves kor körül. Az egereknél sokkal a rövidebb élettartamuk miatt a petesejteknek nem kell ilyen sokáig élniük, de az állatok több mint egy évig képesek szaporodni, ami jóval hosszabb, mint a többi fehérjéjük átlagos élettartama. Az egérsejtek a proteinek nagy részét néhány napon belül újrahasznosítják.

De nem minden fehérje bomlik le ilyen gyorsan. A rágcsálókban évekig, az emberekben pedig évtizedekig tartó, hosszú életű fehérjéket azonosítottak a szemlencsében, az ízületi porcokban, az agyban és a mitokondriumokban, a sejtek energiatermelő szervecskéiben is. A szakértők már korábban tudtak néhány tartósan megmaradó fehérjéről a petefészkekben is, de arról nem, hogy ezek mennyire gyakoriak.

Hogy ezt feltárják, a két kutatócsoport tagjai nőstény egereket etettek olyan táppal, amely vagy a szén, vagy a nitrogén egy nehezebb változatát tartalmazta. Az állatok beépítették az izotópokat a fehérjéikbe – és a méhben lévő kölykeik is így tettek. Nem sokkal azután, hogy a kisegerek megszülettek, a kutatók átállították őket a szén vagy a nitrogén könnyebb, gyakoribb izotópját tartalmazó tápra. Így a kutatók meg tudták állapítani, hogy a szervezet különböző részein élő fehérjék közül melyek a legidősebbek.

Az egyik csapat, amelyet Melina Schuh, a Max Planck Intézet sejtbiológusa vezetett, 8 hetes egerek petesejtjeit elemezte, amelyek szaporodási időszakuk virágkorában voltak. Az ezekben a sejtekben lévő fehérjék mintegy 10%-a akkor alakult ki, amikor az állatok méhen belül voltak, számoltak be a kutatók a múlt hónapban a Nature Cell Biology című szaklapban.

Annak megállapítására, hogy ezek a fehérjék milyen gyorsan bomlanak le, a kutatók ismét izotópokkal jelölték meg az akár 15 hónapos – az egereknél magas életkorúnak számító – felnőtt egerek petefészkeiben található fehérjéket. A matematikai modellezés azt mutatta, hogy a fehérjék több mint 10%-ának a felezési ideje – az az idő, amíg a molekulák 50%-a lebomlik – több mint 100 nap, ami nagyjából az egerek élettartamának 13%-a volt. Sok közülük a rágcsálók életének nagy részében a petefészkekben maradt.

Ewa Bomba-Warczak, a Pennsylvaniai Egyetem idegkutatója és munkatársai hasonló megállapításokat tettek, amelyeket az eLife folyóiratba elfogadott tanulmányukban ismertettek. Amikor a kutatók 7 hónapos egerekből származó petesejteket elemeztek, felfedezték, hogy a petesejtfehérjék mintegy 5%-a a születés előtt vagy röviddel utána szintetizálódott. A rágcsálók 11 hónapos korukban ennek a hosszú életű csoportnak még mindig csaknem 10%-ával rendelkeztek.

Mindkét tanulmány azt is megállapította, hogy egyes fehérjék nagyobb valószínűséggel maradnak meg, mint mások. Jeffrey Savas, a Northwestern University idegkutatója, az eLife-tanulmány társszerzője szerint az egyik kiemelkedő a ZP3, amely azért fontos, mert ez az a receptor a petesejt felszínén, amely lehetővé teszi a spermiumok bejutását. A mitokondriumok szintén gazdagok voltak hosszú élettartamú fehérjékben. Az utódok az anyjuktól öröklik a sejtszervecskéket, és a tartós fehérjék biztosíthatják, hogy a mitokondriumok épek legyenek, amikor a petesejteken keresztül továbbadódnak.

A kutatók szerint az eredmények nem sugallnak nyilvánvaló utakat a petefészek működésének fokozására. Amanda Kallen, a Yale Egyetem Orvosi Karának reproduktív biológusa szerint azonban a hosszú életű fehérjék szintjén alapuló diagnosztikai tesztek értékesnek bizonyulhatnak a termékenységük miatt aggódó páciensek számára. A hosszú életű fehérjék fokozatos eltűnése a petefészekből magyarázatot adhat arra, hogy miért csökken a termékenység egy bizonyos életkor után. Francesca Duncan, a Northwestern reproduktív biológusa és az eLife-tanulmány társszerzője azt mondja, hogy kezdetben ennek pont az ellenkezőjét gondolta, mivel ha a sejtek nem tudják lecserélni a hosszú életű fehérjéket, idővel annyi károsodást halmozhatnak fel, hogy meghibásodnak. „Azt feltételeztem, hogy ha egy fehérje hosszú életű, annak rossznak kell lennie” – mondja Duncan.