Hüceyrə həyatının əsasında enerji dayanır. Bu enerjinin əsas mənbəyi isə mitoxondrilərdir – hüceyrələrin “enerji stansiyaları”. Hər bir oositin, yəni qadın yumurta hüceyrəsinin daxilində minlərlə mitoxondri yerləşir və onların fəaliyyəti embrionun inkişaf qabiliyyətini birbaşa müəyyən edir. Son illərdə aparılan molekulyar tədqiqatlar göstərir ki, mitoxondrial DNT (mtDNA)-dakı mutasiyalar və ya kopya sayındakı azalma, oositin keyfiyyətinə, döllənmə qabiliyyətinə və embrion enerjisinə ciddi təsir göstərir. Bu pozğunluqlar reproduktiv uğursuzluğun və embrionun inkişaf dayanmasının əsas genetik səbəblərindən biri hesab olunur.
Mitoxondrilər nüvədən fərqli olaraq öz DNT-sinə (mtDNA) malikdir. Bu DNT yalnız anadan övladına keçən irsi materialdır və cəmi 16.569 nukleotiddən ibarətdir. mtDNA 37 gen daşıyır: bunlardan 13-ü enerji istehsalında iştirak edən zülalları, 22-si tRNA, 2-si isə rRNA molekullarını kodlayır. Bu genlər elektron daşıma zənciri adlanan və ATP (adenozin trifosfat) sintezi ilə nəticələnən enerji dövranında həyati rol oynayır.
Oositin döllənməyə və embrion inkişafına hazırlığı zamanı mitoxondrilər böyük enerji ehtiyatı yaradır. Meyoz bölünmə, spindle formalaşması, xromosom ayrılması və blastositə qədər embrion inkişafı kimi bütün mərhələlərdə ATP-yə tələbat çox yüksəkdir. Əgər mtDNA-da mutasiyalar və ya zədələnmələr olarsa, enerji istehsalı pozulur və nəticədə embrion hüceyrələri zəruri bölünmə mərhələlərini keçə bilmir. Bu hal çox zaman embrionun dayandığı mərhələ (developmental arrest) və ya implantasiya uğursuzluğu ilə nəticələnir.
Mitoxondrial DNT-nin ən çox rast gəlinən mutasiyaları ND1, ND4, ND5, COX1, COX3, ATP6 və CYB genlərində baş verir. Bu genlər kompleks I–V strukturlarında iştirak edir və elektron daşıma zəncirinin bütövlüyünü qoruyur. Məsələn, ND5 genindəki missens mutasiyalar elektron axınını zəiflədir, nəticədə ATP istehsalı azalır və reaktiv oksigen növlərinin (ROS) miqdarı artır. ROS isə mitoxondriləri və mtDNA-nı daha da zədələyərək oksidativ stress dövrü yaradır. Bu proses xüsusilə yaşla əlaqədar oosit keyfiyyətinin azalmasında əsas mexanizmlərdən biridir.
2020-ci ildə “Nature Cell Biology” jurnalında dərc edilən bir tədqiqat göstərib ki, yaşlı qadın oositlərində mtDNA mutasiyaları gənc qadınlarla müqayisədə 10 dəfə çox rast gəlinir. Bu mutasiyalar enerji istehsalını 30%-ə qədər azaldır və döllənmə nisbətini əhəmiyyətli dərəcədə aşağı salır. Bu səbəbdən mtDNA sağlamlığı və kopya sayı reproduktiv yaşla sıx əlaqələndirilir.
Mitoxondrilərin enerji istehsalı yalnız oositin yetkinləşməsi üçün deyil, həm də embrionun implantasiya potensialı üçün vacibdir. Embrionun erkən mərhələlərində mitoxondrial enerji ehtiyatı məhduddur və əlavə mitoxondri bölünməsi yalnız blastosit mərhələsində baş verir. Əgər ilkin oositdə mitoxondrial enerji potensialı zəifdirsə, bu, embrionun blastosit mərhələsinə çatmaması ilə nəticələnir. Bu mexanizmə əsaslanaraq, bəzi elmi mərkəzlərdə embrioların mitoxondrial bioenerji səviyyəsi artıq embrion keyfiyyətinin göstəricisi kimi istifadə olunur.
Mitoxondrial DNT-nin xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, onun reparasiya (özünü bərpa) mexanizmləri nüvə DNT-sindən daha zəifdir. Həmçinin mitoxondrilər oksidləşdirici fosforilasiya nəticəsində çoxlu sərbəst radikal istehsal etdiyindən, mtDNA zədələnməyə daha meyllidir. Bu səbəbdən mtDNA mutasiyaları həyat boyu toplanır və qadın yaşlandıqca yumurtalıq mitoxondrilərinin keyfiyyəti azalır.
Bəzi hallarda mtDNA mutasiyaları irsidir, yəni ana xətlər üzrə nəsildən-nəslə ötürülür. Mitoxondrial genetik xəstəliklər (məsələn, MELAS, LHON, MERRF) həm sistemik metabolik pozğunluqlara, həm də fertilitenin azalmasına səbəb ola bilər. Araşdırmalar göstərir ki, bu xəstəliklərin daşıyıcı qadınlarının təxminən 30%-də oosit keyfiyyəti aşağı, hamilə qalma ehtimalı isə 2–3 dəfə az olur.
Reproduktiv texnologiyalarda mitoxondrial sağlamlığı qorumaq və bərpa etmək məqsədilə yeni yanaşmalar inkişaf etdirilir. Bunlardan biri mitoxondrial transfer texnologiyasıdır. Bu üsulda sağlam donor oositindən alınmış mitoxondrilər, mtDNA zədələnmiş qadının oositinə köçürülür. Nəticədə oositin enerji səviyyəsi yüksəlir və embrion inkişaf potensialı artır. 2016-cı ildə bu texnologiya ilk dəfə klinik səviyyədə uğurla tətbiq edilmiş və sağlam uşaq doğulmuşdur. Bu, üç genetik valideyn texnologiyası (three-parent IVF) kimi tanınır.
Bundan əlavə, mitoxondrial qida dəstəyi və antioksidant terapiya da müasir reproduktiv yanaşmaların tərkib hissəsinə çevrilib. Koenzim Q10, L-karnitin, resveratrol, alfa-lipoik turşusu və D vitamini kimi maddələr mitoxondrial funksiyanı dəstəkləyir və oksidativ stressi azaldır. 2021-ci ildə “Reproductive Biomedicine Online” jurnalında yayımlanan tədqiqatda göstərilib ki, 3 ay KoQ10 əlavəsi qəbul edən qadınlarda oosit keyfiyyəti 25%, döllənmə nisbəti isə 20% artıb.
Afgen Genetik Diaqnoz Mərkəzində mitoxondrial sağlamlığın qiymətləndirilməsi üçün mtDNA nüsxə sayı analizi, NGS əsaslı mitoxondrial sekanslama və enerji metabolizması ilə əlaqəli genetik panel testləri aparılır. Bu testlər oositlərin enerji potensialını və mtDNA mutasiyalarını müəyyən edərək, pasiyentə fərdi reproduktiv plan hazırlamağa kömək edir.
Nəticə etibarilə, mitoxondrial DNT mutasiyaları qadın reproduktiv sisteminin “görünməz, amma əsas” enerji problemlərindən biridir. Mitoxondrilər yalnız enerji təmin etmir, həm də həyatın başlanğıcında — embrionun ilk bölünmələrində — onun taleyini müəyyənləşdirir. Elm sübut edir ki, sağlam embrionun sirri sağlam mitoxondridə gizlidir: çünki enerji olmadan həyat, həyat olmadan isə genetik davamlılıq mümkün deyil.
