Afwijkende celdelingen kunnen helpen verklaren waarom zelfs jonge, gezonde koppels moeite hebben om zwanger te worden.
De menselijke voortplanting staat bekend om haar inefficiëntie. Terwijl de bevruchte eicellen van andere dieren, zoals muizen, zich meestal ontwikkelen tot complexere embryostadia, stranden bevruchte menselijke eicellen vaak al vroeg. Voor een recent onderzoek in Genome Medicine analyseerden wetenschappers bijna duizend embryo's van in-vitrofertilisatieprocedures (IVF) om de oorzaak te achterhalen.
Menselijke embryo’s met een abnormaal chromosomenaantal - meer of minder dan 46 chromosomen – nestelen zich vaak niet in de baarmoeder in, en als dat wel gebeurt, kan de zwangerschap eindigen in een miskraam of doodgeboorte.
Sommige van die chromosoomafwijkingen ontstaan in de eicel of het sperma. In andere gevallen vormen een gezonde eicel en zaadcel een embryo dat zich op een afwijkende manier deelt. In plaats van dat één cel zich in twee deelt, worden het er bijvoorbeeld drie. Volgens Claudia Spits, die aanverwante problemen van voortplanting en genetica bestudeert aan de Vrije Universiteit Brussel, is er veel bewijs dat toont dat er veel fout gaat tijdens de eerste celdelingen van menselijke embryo’s.
De onderzoekers ontdekten dat afwijkende celdelingen leiden tot nieuwe chromosomale afwijkingen. Die kunnen de embryonale ontwikkeling nog meer schaden dan afwijkingen die ontstonden in de eicel of het sperma. De nieuwe fouten kunnen "catastrofaal" zijn, aldus evolutiebioloog Rajiv McCoy van de Johns Hopkins University, de hoofdauteur van het onderzoek. "Vaak heb je drie, vier, vijf ontbrekende chromosomen."
Volgens Spits namen wetenschappers aan dat de effecten van afwijkingen na de bevruchting een rol speelden, maar kon niemand bewijs leveren op de manier waarop McCoy en zijn team dat hebben gedaan. Zij analyseerden een groot aantal embryo's en namen daar ook afgestorven embryo’s in op.
Daarnaast ontdekte het onderzoeksteam dat delingsgerelateerde fouten even vaak voorkomen bij embryo's met eicellen van vrouwen van alle leeftijden, terwijl afwijkingen aan ei- en zaadcellen toenemen naarmate mensen ouder worden. De onderzoekers vermoeden dat deze bevinding kan helpen verklaren waarom het zelfs voor veel jonge, gezonde stellen zo moeilijk is om zwanger te worden.
"Misschien zijn sommige van de mechanismen die we in onze studies blootleggen relevant voor het begrijpen van de lage vruchtbaarheid van mensen," zegt co-auteur Michael Summers, adviseur voortplantingsgeneeskunde in de Londense Women's Clinic. Het werk zou ook kunnen helpen bij het ophelderen van wat McCoy "de zwarte doos van vroegtijdig zwangerschapsverlies" noemt.
De onderzoekers hopen hun resultaten te kunnen gebruiken om IVF te verbeteren. Als de omgeving van de cellen veranderen bijvoorbeeld de kans op delingsfouten vermindert, zou je mogelijk veel embryo's kunnen redden voor IVF-doeleinden, omdat die fouten in het schaaltje gebeuren.
Vertaling: June Roels
