Fertilità e metabolismo: col coenzima antiossidante l’uovo si stabilizza e si divide come natura comanda

Un numero crescente di donne deve ricorrere alla fecondazione in vitro per avere figli a causa di ritardi nella gravidanza. Circa il quattro per cento di tutti i bambini nati in Australia è il risultato della fecondazione in vitro – questo è l’equivalente di un bambino in ogni classe di medie dimensioni. Le percentuali di successo della fecondazione in vitro diminuiscono significativamente dal 35% nei pazienti di età inferiore ai 30 anni a solo l’8% per le donne di età superiore ai 40 anni. Tuttavia, un quarto delle donne australiane sottoposte a fecondazione in vitro ha più di 40 anni. L’inquinamento ambientale (composti alogenati, aromatici, persino alcuni farmaci) e la dieta odierna possono essere dei fattori incidenti sul problema, ma anche fumo di sigaretta ed alcolici hanno il loro peso. L’aumento dei livelli di una sostanza chimica presente in tutte le cellule umane potrebbe aumentare la fertilità di una donna e aiutare a selezionare le uova migliori per la fecondazione in vitro, secondo la ricerca dell’Università del Queensland.

Nello studio più approfondito del mondo sulle fasi finali della maturazione delle uova, la qualità delle uova di una donna è risultata significativamente dipendente dall’importante coenzima metabolico chiamato nicotinamide adenina dinucleotide (NAD+). Il NAD è un coenzima essenziale durante le reazioni redox ed è richiesta dagli enzimi NAD-dipendenti quali sirtuine e poli (ADP-ribosio) polimerasi (PARPs). Una delle vie più importanti per la produzione di NAD è la via di salvataggio, l’enzima limitatore di velocità per il quale è la nicotinamide fosforibosil transferasi (Nampt). Generando il precursore del NAD, la nicotinamide mononucleotide (NMN) dalla nicotinamide (NAM), Nampt è quindi importante per un’ampia gamma di fenomeni. Questi comprendono la funzione dei mitocondri, di vie enzimatiche e la riparazione del DNA, che vengono svolte da sirtuine e PARPs. Il NAD ed il suo fosfo-derivato NADP sono anche cofattori di enzimi ossido-riduttivi (redox) che servono a contrastare lo stress ossidativo cui normalmente le cellule sono sottoposte dal loro metabolismo (es. la glutatione reduttasi).

Il NAD+ aiuta a garantire che le uova mantengano la maggior parte dei loro costituenti cellulari mentre maturano. I fusi mitotici sono strutture temporanee che servono a ripartire correttamente i cromosomi nelle cellule figlie; il NAD+ serve, praticamente, a dargli quella stabilità. Questo avviene, in parte, tramite gli enzimi sirtuine perché questi acetilano la tubulina e la F-actina, la proteina portante rispettivamente dei microtubuli e dei mandrini. Il team di ricerca del professor Homer ha fatto la scoperta studiando il movimento dei mandrini, la struttura che separa i cromosomi, nelle uova viventi in fase di maturazione. Il team ha prodotto imaging ad alta risoluzione di uova vive prive dell’enzima biosintetico Nampt. Hanno monitorato la velocità dei mandrini durante le fasi finali della maturazione dell’uovo e hanno scoperto che è necessario uno “scoppio” della velocità dipendente dal NAD+ per impedire all’uovo di perdere troppo i suoi mattoni. Questo è stato indagato usando due inibitori già disponibili della Nampt, chiamati FK866 ed STF-118804, di cui il secondo è molto più specifico.

Da quanto esposto sul contenuto della ricerca, è evidente che lo stress ossidativo è uno dei fattori contribuenti dei problemi di fertilità che molte donne o uomini oggi incontrano. Ecco perché la rimozione di fattori voluttuari (alcolici, tabagismo) e una dieta ricca di alimenti naturali possono essere di aiuto. Il professor Hayden Homer ha concluso: “La qualità delle uova diminuisce relativamente presto, dall’età di 30 anni in poi, rendendo sempre più difficile rimanere incinta. Se riusciamo a mantenere livelli costanti di NAD+ potremmo migliorare le possibilità di una donna di rimanere incinta sia in modo naturale che attraverso la fecondazione in vitro”.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Wei Z et al. Nat Commun 2020 Jul 7; 11(1):3393.

Dalamaga M et al. Metabolism. 2018; 82:72-87.

Bennabi I et al. EMBO Rep. 2018; 19:368–381. 

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
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