अंडाणु में एन्यूप्लोइडी, गुणवत्ता में गिरावट और उन्नत मातृ आयु

मातृ आयु बढ़ने के साथ, अंडाणुओं के बढ़ते अनुपात में गुणसूत्रों की गलत संख्या होती है - एन्यूप्लोइडी - और यह गर्भाधान के कठिन होने, गर्भपात के अधिक बार होने और ट्राइसोमी 21 जैसी गुणसूत्र संबंधी स्थितियों के वृद्ध महिलाओं में अधिक सामान्य होने का प्रमुख जैविक कारण है। यह त्रुटियाँ मुख्य रूप से अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान उत्पन्न होती हैं, जिसे अंडाणु को दशकों के अवरोध के बाद पूरा करना होता है, साथ ही अंडाणु की गुणवत्ता में व्यापक गिरावट भी आती है।

Definition

अंडाणु एन्यूप्लोइडी एक अंडे में सामान्य अगुणित पूरक के अलावा गुणसूत्र संख्या की उपस्थिति है, जो अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्र पृथक्करण की त्रुटियों से उत्पन्न होती है; उन्नत-मातृ-आयु प्रभाव ऐसी त्रुटियों की आवृत्ति में अच्छी तरह से प्रलेखित वृद्धि है, और एक महिला की उम्र बढ़ने के साथ संबंधित गुणवत्ता में गिरावट भी आती है।

Scope

यह विषय अंडाणु में गुणसूत्र संबंधी त्रुटियों में मातृ-आयु-संबंधी वृद्धि, इसके अंतर्निहित माने जाने वाले अर्धसूत्रीविभाजन और कोशिकीय तंत्रों, और प्रजनन क्षमता तथा गर्भावस्था के परिणामों पर इसके प्रभावों को शामिल करता है। यह जीव विज्ञान और महामारी विज्ञान की एक संदर्भ व्याख्या है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• गुणसूत्र संबंधी असामान्य अंडाणुओं की दर मातृ आयु के साथ क्यों बढ़ती है?
• अर्धसूत्रीविभाजन के कौन से चरण उम्र बढ़ने वाले अंडाणुओं में सबसे अधिक त्रुटि-प्रवण होते हैं?
• एन्यूप्लोइडी और अंडाणु-गुणवत्ता में गिरावट कम प्रजनन क्षमता और उच्च गर्भपात में कैसे बदल जाती है?
• अंडाणु के उम्र बढ़ने के साथ कौन से कोशिकीय परिवर्तन, जैसे माइटोकॉन्ड्रियल गिरावट, होते हैं?

Key concepts

• अर्धसूत्रीविभाजन नॉनडिसजंक्शन
• गुणसूत्र संसंजन हानि
• स्पिंडल और काइनेटोकोर त्रुटियाँ
• अंडाणुओं में माइटोकॉन्ड्रियल शिथिलता
• उन्नत मातृ आयु
• ट्राइसोमी और गर्भपात का जोखिम
• अंडाणु की गुणवत्ता बनाम मात्रा

Mechanisms

मानव अंडाणु जन्म से पहले अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करते हैं और डिंबोत्सर्जन तक प्रोफेज I में अवरुद्ध रहते हैं, कभी-कभी दशकों तक, इसलिए आणविक मशीनरी जो सिस्टर क्रोमेटिड्स (कोहेसिन) को एक साथ रखती है और जो अर्धसूत्रीविभाजन स्पिंडल पर गुणसूत्रों को संरेखित करती है, उसे कई वर्षों तक कार्यात्मक रहना चाहिए। स्तनधारी अर्धसूत्रीविभाजन की समीक्षाएँ बताती हैं कि गुणसूत्र संसंजन, स्पिंडल असेंबली और स्पिंडल-असेंबली चेकपॉइंट में त्रुटियाँ कैसे नॉनडिसजंक्शन और एन्यूप्लोइड अंडे पैदा करती हैं, और ये प्रक्रियाएँ उम्र-संबंधी महिला बांझपन के लिए कैसे केंद्रीय हैं (Handel & Schimenti, 2010)। उम्र बढ़ने वाले अंडाणुओं में माइटोकॉन्ड्रियल संख्या और कार्य में गिरावट सटीक गुणसूत्र पृथक्करण और प्रारंभिक भ्रूण विकास के लिए उपलब्ध ऊर्जा को कम करती है, जिससे व्यापक गुणवत्ता में गिरावट आती है (May-Panloup et al., 2016)।

Clinical relevance

अंडाणु एन्यूप्लोइडी में उम्र-संबंधी वृद्धि बताती है कि मातृ आयु के साथ प्रजनन क्षमता क्यों घटती है और गर्भपात तथा गुणसूत्र संबंधी विसंगति दरें क्यों बढ़ती हैं, और यह बताती है कि प्रजनन परामर्श और सहायक-प्रजनन परिणामों की व्याख्या में मातृ आयु एक केंद्रीय रोगनिरोधी चर क्यों है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए तंत्र और जनसंख्या पैटर्न का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Epidemiology

प्रजनन क्षमता घटती है और गर्भावस्था का समय उम्र के साथ बढ़ता है, खासकर पैंतीस वर्ष की आयु के बाद (Gnoth et al., 2003)। एन्यूप्लोइड अंडाणुओं और भ्रूणों का अनुपात उसी अवधि में तेजी से बढ़ता है, जो उन्नत मातृ आयु के साथ ट्राइसोमिक गर्भाधान और चिकित्सकीय रूप से मान्यता प्राप्त गर्भपात की घटनाओं में अच्छी तरह से ज्ञात वृद्धि के समानांतर है।

Evidence & guidelines

यांत्रिक समझ अर्धसूत्रीविभाजन (Handel & Schimenti, 2010) और अंडाणु माइटोकॉन्ड्रियल उम्र बढ़ने (May-Panloup et al., 2016) के आनुवंशिक और कोशिका-जैविक अध्ययनों पर आधारित है, जबकि जनसांख्यिकीय सहकर्मी डेटा संबंधित प्रजनन क्षमता में गिरावट (Gnoth et al., 2003) का दस्तावेजीकरण करते हैं। विशिष्ट स्क्रीनिंग और परामर्श सिफारिशें इस अवलोकन के दायरे से बाहर प्रसूति और आनुवंशिक दिशानिर्देशों से संबंधित हैं।

History

मातृ आयु और डाउन सिंड्रोम के बीच संबंध बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में पहचाना गया था, और ट्राइसोमी 21 का गुणसूत्र आधार 1959 में स्थापित किया गया था। बाद के दशकों के साइटोजेनेटिक और आणविक कार्य ने आयु प्रभाव को बड़े पैमाने पर मातृ अर्धसूत्रीविभाजन की त्रुटियों तक सीमित कर दिया, और आधुनिक प्रीइम्प्लांटेशन आनुवंशिक अध्ययनों ने उम्र के साथ अंडाणु और भ्रूण एन्यूप्लोइडी में तेजी से वृद्धि को मापा है।

Debates

कौन सा अर्धसूत्रीविभाजन दोष मातृ-आयु प्रभाव को संचालित करता है?

जन्म से पहले स्थापित गुणसूत्र संसंजन का नुकसान, स्पिंडल-असेंबली चेकपॉइंट का कमजोर होना, और माइटोकॉन्ड्रियल गिरावट सभी को प्राथमिक योगदानकर्ताओं के रूप में प्रस्तावित किया गया है; मानव अंडाणु के उम्र बढ़ने में उनका सापेक्ष महत्व एक सक्रिय शोध प्रश्न बना हुआ है।

Seminal works

• handel-2010
• may-panloup-2016

Frequently asked questions

वृद्ध महिलाओं के अंडे गुणसूत्र संबंधी असामान्य होने की अधिक संभावना क्यों रखते हैं?

अंडाणु जन्म से पहले अर्धसूत्रीविभाजन शुरू करते हैं और वर्षों तक अवरुद्ध रहते हैं, इसलिए आणविक प्रणालियाँ जो गुणसूत्रों को एक साथ रखती हैं और उन्हें सटीक रूप से अलग करती हैं, समय के साथ खराब हो सकती हैं, जिससे एक महिला की उम्र बढ़ने के साथ नॉनडिसजंक्शन जैसी त्रुटियाँ बढ़ जाती हैं।

क्या अंडाणु एन्यूप्लोइडी डिमिनिश्ड ओवेरियन रिजर्व के समान है?

नहीं। डिमिनिश्ड ओवेरियन रिजर्व इस बात से संबंधित है कि कितने फॉलिकल्स शेष हैं (मात्रा), जबकि अंडाणु एन्यूप्लोइडी अंडों की गुणसूत्र संबंधी गुणवत्ता से संबंधित है; दोनों उम्र के साथ बिगड़ते हैं लेकिन वे प्रजनन संबंधी उम्र बढ़ने के अलग-अलग आयाम हैं।