Privação de sono e seus efeitos na saúde reprodutiva
Investigando como a falta de sono afeta a saúde reprodutiva das mulheres e o desenvolvimento do embrião.
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Índice
- O Papel das Mitocôndrias na Saúde dos Oócitos
- Efeitos da Privação de Sono na Saúde Reprodutiva
- Peso Corporal e Níveis Hormonais em Camundongos Privados de Sono
- Taxas de Ovulação e Fertilização em Camundongos Privados de Sono
- Desenvolvimento Inicial do Embrião Afetado pela Privação de Sono
- Mudanças na Expressão Gênica Devido à Privação de Sono
- Aumento do Estresse oxidativo em Oócitos de Camundongos Privados de Sono
- O Impacto da Privação de Sono na Função Mitocondrial em Oócitos
- Mudanças no Potencial da Membrana Mitocondrial em Oócitos
- Efeitos da Privação de Sono na Formação de Fuso e Alinhamento dos Cromossomos
- Conclusão
- Fonte original
Dormir é essencial pra saúde geral de quase todos os seres vivos. Ajuda o corpo e a mente a funcionarem bem. Muitas pessoas hoje em dia enfrentam problemas pra dormir, principalmente quem tem uma vida corrida. Cerca de 20% dos adultos têm dificuldades em conseguir dormir o suficiente. A falta de sono pode afetar negativamente vários sistemas do corpo, atrapalhando funções como as dos sistemas nervoso, imunológico, endócrino e cardiovascular. Isso é especialmente preocupante pros homens, já que a Privação de sono pode diminuir os níveis de testosterona, afetando a performance sexual e a saúde dos espermas.
As mulheres também enfrentam desafios pra dormir, muitas vezes relacionados a mudanças hormonais durante o ciclo menstrual. Dormir pouco pode levar a períodos irregulares, impactando a saúde reprodutiva. Apesar das pesquisas mostrarem os efeitos prejudiciais de não dormir, ainda há pouco conhecimento sobre como isso afeta especificamente os sistemas reprodutivos das mulheres.
Mitocôndrias na Saúde dos Oócitos
O Papel dasAs mitocôndrias são conhecidas como as usinas de energia das células, gerando a energia necessária pra várias funções. Nas células do óvulo (oócitos), elas são cruciais pra manter a qualidade e apoiar as fases iniciais do crescimento do embrião. O tamanho, número e arranjo das mitocôndrias podem impactar o quão bem os oócitos e embriões se desenvolvem. Se as mitocôndrias não funcionam direito, isso pode levar a uma produção de energia reduzida e aumentar o estresse nas células, prejudicando a qualidade dos oócitos e embriões.
Estudos recentes indicam que apenas uma noite de sono ruim pode afetar como as mitocôndrias funcionam nos humanos. Em estudos com animais, camundongos privados de sono mostram sinais aumentados de estresse e danos às suas mitocôndrias. Esses danos também afetam o fornecimento de energia do cérebro. Quando as mitocôndrias falham, elas produzem substâncias nocivas chamadas espécies reativas de oxigênio (ROS), que podem danificar ainda mais os oócitos e embriões.
Efeitos da Privação de Sono na Saúde Reprodutiva
Os problemas de sono podem atrapalhar muitas funções do corpo. Em particular, não dormir o suficiente pode mudar como certos genes se comportam e como as proteínas são feitas. Para os homens, a falta de sono pode diminuir o movimento dos espermas e levar à infertilidade ao afetar marcadores imunológicos e inflamatórios específicos.
Para as mulheres, quando as células do óvulo amadurecem, há uma pausa temporária na atividade gênica. Isso quer dizer que as fases finais do crescimento do óvulo e do embrião inicial dependem muito das proteínas feitas a partir das informações armazenadas antes da pausa. Isso levanta questões sobre se a privação de sono altera a atividade gênica nos óvulos.
Pra estudar os efeitos da privação de sono na reprodução feminina, os pesquisadores usam um método chamado privação total de sono (TSD) em camundongos. Com esse modelo, eles podem observar como a falta de sono impacta as funções reprodutivas e a atividade gênica nas células do óvulo.
Peso Corporal e Níveis Hormonais em Camundongos Privados de Sono
Em um estudo, os pesquisadores observaram os efeitos da TSD em camundongas. Descobriram que, enquanto o peso corporal continuou o mesmo durante a privação de sono, os níveis de certos Hormônios, como o estrogênio, estavam significativamente mais baixos em camundongas TSD comparadas aos grupos controle. Essas mudanças hormonais podem afetar o ciclo reprodutivo e a fertilidade geral.
Taxas de Ovulação e Fertilização em Camundongos Privados de Sono
Curiosamente, ao checar as taxas de ovulação, camundongas TSD liberaram um número normal de óvulos. No entanto, a capacidade de fertilizar esses óvulos e desenvolvê-los em embriões foi prejudicada. Isso indica que, enquanto o corpo ainda consegue produzir óvulos, a qualidade geral pode estar comprometida, possivelmente devido à falta de sono anterior.
Desenvolvimento Inicial do Embrião Afetado pela Privação de Sono
O estudo também investigou como a TSD afeta as primeiras fases do desenvolvimento do embrião. Os pesquisadores descobriram que a taxa em que os óvulos fertilizados se desenvolveram em embriões iniciais foi menor em camundongas TSD comparadas aos controles. Isso mostra que a privação de sono impacta diretamente as fases iniciais do desenvolvimento embrionário.
Mudanças na Expressão Gênica Devido à Privação de Sono
Pra entender melhor os efeitos da privação de sono, os pesquisadores analisaram a atividade dos genes nas células do óvulo. Identificaram um grupo de genes que mostrou mudanças significativas no nível de atividade entre camundongas TSD e controle. Muitos desses genes estão ligados à saúde mitocondrial e produção de energia.
Essas mudanças indicam que a privação de sono afeta diretamente a forma como os genes funcionam, principalmente os relacionados ao gerenciamento de energia e divisão celular. Análises adicionais confirmaram que genes associados à função mitocondrial estavam entre os mais afetados, destacando a conexão entre sono e gerenciamento de energia celular.
Estresse oxidativo em Oócitos de Camundongos Privados de Sono
Aumento doUm dos principais problemas identificados no estudo foi o aumento dos níveis de estresse oxidativo nas células do óvulo de camundongas TSD. Os pesquisadores mediram a quantidade de ROS presente nessas células e descobriram que a privação de sono causou um aumento significativo nos níveis de ROS. Isso é preocupante, já que altos níveis de ROS podem prejudicar as células e levar a problemas tanto na qualidade dos óvulos quanto no desenvolvimento dos embriões.
Quando o corpo está privado de sono, precisa trabalhar mais pra manter os níveis de energia, o que resulta em maior uso de oxigênio e, consequentemente, mais produção de ROS. Com o tempo, o excesso de ROS pode danificar estruturas celulares importantes, incluindo aquelas nas células do óvulo, levando a uma qualidade pior e menor potencial de desenvolvimento dos embriões.
O Impacto da Privação de Sono na Função Mitocondrial em Oócitos
Devido ao seu papel crucial na produção de energia, as mitocôndrias nas células do óvulo também foram estudadas. Os pesquisadores encontraram várias mudanças relacionadas à saúde mitocondrial nas células do óvulo de camundongas TSD. Notavelmente, embora o número de cópias do DNA mitocondrial tenha aumentado nas células do óvulo imaturo, diminuiu nas células do óvulo maduro. Isso sugere que a privação de sono prejudica a função mitocondrial normal e o equilíbrio energético nessas células.
Uma descoberta crítica foi que as células do óvulo privadas de sono mostraram uma distribuição anormal das mitocôndrias. Células do óvulo saudáveis têm um arranjo específico de mitocôndrias que permite que funcionem corretamente. No entanto, em camundongas TSD, houve uma mudança notável em como as mitocôndrias estavam espaçadas pelas células, resultando em menos energia disponível durante fases importantes de desenvolvimento.
Mudanças no Potencial da Membrana Mitocondrial em Oócitos
Outro aspecto avaliado foi o potencial da membrana mitocondrial, um indicador essencial da saúde mitocondrial. Os resultados mostraram que as células do óvulo imaturo em camundongas TSD tinham um nível de atividade mitocondrial mais alto no início, provavelmente como uma medida compensatória pra lidar com o aumento da demanda de energia. No entanto, as células do óvulo maduras apresentaram uma atividade mitocondrial significativamente mais baixa, correspondendo à diminuição da qualidade do óvulo.
Efeitos da Privação de Sono na Formação de Fuso e Alinhamento dos Cromossomos
Além dos problemas mitocondriais, os pesquisadores analisaram a formação do fuso e o alinhamento dos cromossomos nas células do óvulo maduras. Uma estrutura de fuso adequada é crucial pra distribuição correta do material genético durante a divisão celular. Camundongas TSD tiveram uma maior ocorrência de estruturas de fuso anormais e cromossomos desalinhados, o que pode levar a problemas de desenvolvimento dos embriões.
Altos níveis de estresse oxidativo em camundongas TSD provavelmente contribuíram pra esses defeitos, já que danos oxidativos podem desestabilizar os fusos e afetar o comportamento dos cromossomos durante as fases críticas da divisão celular.
Conclusão
Os impactos da privação de sono são extensos e podem comprometer severamente a saúde reprodutiva feminina. Este estudo destaca os efeitos negativos da TSD nos níveis de hormônios sexuais, na qualidade dos óvulos e na capacidade geral dos embriões de se desenvolverem adequadamente. As descobertas ressaltam a importância de entender a relação entre sono e saúde reprodutiva, especialmente para as mulheres. Mais pesquisas são necessárias pra explorar melhor esses vínculos, mas é claro que dormir o suficiente é crucial pra manter uma função reprodutiva saudável e um desenvolvimento bem-sucedido dos embriões.
Título: Maternal total sleep deprivation causes oxidative stress and mitochondrial dysfunction in oocytes associated with fertility decline in mice
Resumo: Previous studies have shown sleep deprivation has an impact on several aspects of health and disease. Sleep deprivation suppresses melatonin production and excessive HPA activation in women, which may reduce the chances of fertility. However, little is known about how and by what relevant mechanisms it affects female fertility. In this study, female mice underwent 72 hours of total sleep deprivation (TSD) caused by rotating wheel or 2 different controls: a stationary wheel, or forced movement at night. Even though, there was no evident anomaly of natural ovulation, the TSD female mice showed impaired early embryo development . Overall levels of estrogen and FSH were lower throughout the estrus cycle (especially in proestrus). RNA Sequencing (RNA-Seq) was used to discover differentially expressed genes (DEGs) that might be involved in oocyte quality after TSD. A total of 42 genes showed significant differential expression in GV oocytes after TSD. These included genes such as Usmg5, Atp5k, Ccnd2 and Tpm3, which were enriched in gene ontology terms of mitochondrial protein complex, oxidoreductase activity, cell division, cell cycle G1/S phase transition, as well as others. The increased concentrations of reactive oxygen species (ROS) in germinal vesicle (GV) and metaphase II (MII) oocytes from TSD mice were observed, which might be induced by impaired mitochondrial function caused by TSD. The GV oocytes displayed increased mitochondrial DNA (mtDNA) copy number and a significant transient increase in inner mitochondrial membrane potential ({bigtriangleup}{psi}m) from the TSD mice probably due to compensatory effect. In contrast, MII oocytes in the TSD group showed a decrease in the mtDNA copy number and a lower {bigtriangleup} {psi}m compared with the controls. Furthermore, abnormal distribution of mitochondria in the GV and MII oocytes was also observed in TSD mice, suggesting mitochondrial dysfunction. In addition, abnormal spindle and abnormal arrangement of chromosomes in MII oocytes were markedly increased in the TSD mice compared with the control mice. In conclusion, our results suggest that TSD significantly alters the oocyte transcriptome, contributing to oxidative stress and disrupted mitochondrial function, which then resulted in oocyte defects and impaired early embryo development in female mice.
Autores: Ziyun Yi, Q.-x. Liang, Q. Zhou, Y. Lin, Q.-r. Meng, J. Li, C. Zhang, H. Schatten, J. Qiao, Q.-Y. Sun
Última atualização: 2024-06-15 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.13.598954
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.13.598954.full.pdf
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