Odkrycie, jak zachowuje się białko o nazwie SMAD3, dało nowy wgląd w rozwój dojrzewania u chłopców i płodność u mężczyzn; naukowcy mają również nadzieję, że doprowadzi to do lepszego zrozumienia, w jaki sposób chemikalia w środowisku wpływają na te procesy.
O wynikach można przeczytać w artykule opublikowanym w internetowym wydaniu Endocrinology 8 marca.
Około 1 na 10 000 chłopców przechodzi przez wczesne lub „przedwczesne” dojrzewanie w wieku około ośmiu lat.
Zmiana czasu dojrzewania wpływa na dorosłość, z wczesnym dojrzewaniem związanym ze zmniejszeniem dorosłego wzrostu i opóźnionym dojrzewaniem związanym ze zmniejszoną gęstością kości.
Późne dojrzewanie występuje wtedy, gdy jądra lub jądra, część męskiego organu, który wytwarza plemniki, nie mogą odpowiadać normalnie totestosteron.
Pierwszy autor, dr Catherine Itman, z Wydziału Medycyny, Pielęgniarstwa i Nauk o Zdrowiu na Uniwersytecie Monash w Melbourne w Australii, powiedział prasie, że przyglądają się wpływowi SMAD3 na wzrost jąder i komórek jąder i ich odpowiedzi na testosteron:
„SMAD3 to białko, które tłumaczy sygnały ze środowiska zewnętrznego poza komórkę do jądra, gdzie przełącza geny na lub wyłącza” – dodała.
Istotna część odkrycia wydaje się leżeć w tempie, w którym wytwarzany jest SMAD3: połowa normalnej ilości prowadzi do szybszego dojrzewania niż zwykle, a żadna w ogóle nie prowadzi do nieprawidłowych odpowiedzi na testosteron.
W toku badań naukowcy skupili się na komórkach Sertoli, komórkach „pielęgniarskich”, które pomagają jądrom i dojrzałym jądrom.
Dojrzewanie płciowe zaczyna się, gdy organizm zaczyna wytwarzać duże ilości hormonu testosteronu, a to działa poprzez komórki Sertoli.
Naukowcy wiedzieli już, że przed pokwitaniem komórki Sertoli rozmnażają się i to pomaga jądrom rosnąć, a w okresie dojrzewania, Sertolicells muszą przestać rosnąć, aby następnie pomóc jądrom produkować plemniki przez wspieranie wzrostu komórek prekursorowych plemników.
Tak więc ustalenie i dojrzewanie populacji komórek Sertoli w jądrach stanowi podstawę płodności męskiej.
Itman i jego współpracownicy badali, w jaki sposób komórki Sertoli zmieniają stan rozmnażania, co powoduje, że jądra są wystarczająco duże, aby spowodować dojrzewanie się plemników do stanu dojrzałego, co pomaga w produkcji plemników.
Używając myszy laboratoryjnych, stwierdzili oni, że aktywność komórek Sertoli przed i po okresie dojrzewania zależała od ilości SMAD3, która była obecna, tak, że gdy jest zmniejszona, plemniki rozwijają się wcześniej, a gdy jest całkowicie nieobecna, komórki Sertoli dłużej odpowiadają testosteronowi.
Tak więc, wbrew wcześniejszemu zrozumieniu, nie chodziło o zmianę typu „on-off”, lecz o zależność od ilości białka SMAD3, która była inna w niedojrzałej, mnożącej się komórce Sertoliego w porównaniu do dojrzałej, dorosłej komórki.
Inne badania nad dojrzewaniem sugerują również, że rozwój jest opóźniony u chłopców narażonych na działanie substancji chemicznych, które zakłócają reakcję komórek na hormony.
Te tak zwane „związki zaburzające gospodarkę hormonalną” są szeroko stosowane w przemyśle wytwarzającym przedmioty codziennego użytku, takie jak tworzywa sztuczne, kosmetyki, farby i detergenty.
Praca Itmana jest finansowana ze środków przyznanych przez National Health and Medical Research Council (NHMRC) w ramach projektu „Early Career”, aby dowiedzieć się, w jaki sposób te związki w środowisku wpływają na wzrost i dojrzewanie komórek Sertoli w okresie dojrzewania, w tym termoanalizę SMAD3.
„Mamy nadzieję, że dzięki naszym badaniom będziemy informować o decyzjach dotyczących wpływu chemikaliów w naszym otoczeniu na czas dojrzewania u chłopców i na płodność dorosłych mężczyzn” – powiedział Itman.
„Dawka Smad3 określa reakcję androgenów i określa tempo rozwoju testamentu poporodowego.”
Catherine Itman, Chin Wong, Briony Hunyadi, Matthias Ernst, David A. Jans i Kate L. Loveland.
Endokrynologia, opublikowana 8 marca 2011 r
DOI: 10.1210 / en.2010-1453
Dodatkowe źródło: Uniwersytet Monash.
Napisane przez: Catharine Paddock, PhD
