Fluoksetyna a płodność: nowe odkrycia w badaniach nad oogenezą

Fluoksetyna: Czy zaburza kluczowe procesy w oogenezie?

Fluoksetyna, jeden z najpopularniejszych inhibitorów selektywnego wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI), jest powszechnie przepisywanym lekiem antydepresyjnym u kobiet w wieku rozrodczym. Choć jej skuteczność w leczeniu depresji jest dobrze udokumentowana, wciąż istnieją pytania dotyczące jej wpływu na płodność i rozwój zarodkowy. Naukowcy z Instytutu Biologii Rozwoju Kolcowa Rosyjskiej Akademii Nauk przeprowadzili kompleksowe badanie, które rzuca nowe światło na wpływ fluoksetyny na oogenezę i rozwój embrionalny u myszy.

Produkcja dojrzałych oocytów jest kluczowa dla płodności kobiet i powodzenia rozrodu. Proces dojrzewania oocytów obejmuje szereg ściśle skoordynowanych wydarzeń jądrowych i cytoplazmatycznych, w tym rozpad pęcherzyka zarodkowego (GVBD), wznowienie mejozy, formowanie wrzeciona, remodeling chromatyny oraz przygotowanie cytoplazmy do zapłodnienia i późniejszego rozwoju zarodkowego. Zakłócenia tych procesów mogą zmniejszyć efektywność rozrodu poprzez upośledzenie owulacji, zapłodnienia lub wczesnej embriogenezy.

Chociaż fluoksetyna działa głównie na ośrodkowy układ nerwowy, zwiększając poziom serotoniny w synapsach, receptory serotoninowe i transportery występują również w tkankach obwodowych, w tym w jajniku, macicy i wczesnym zarodku. “Wcześniejsze badania sugerowały, że SSRI prowadzą do znacznego spadku poziomu serotoniny zarówno we krwi, jak i w tkance jajnika, i mogą modulować funkcję jajnika poprzez zakłócanie sygnalizacji hormonalnej lub dojrzewania oocytów” – piszą autorzy badania. Postawiono więc pytanie: w jaki sposób przewlekła ekspozycja na fluoksetynę wpływa na oogenezy i rozwój zarodkowy?

Badacze zastosowali model mysi, podając samicom fluoksetynę w wodzie pitnej przez 10 dni. Następnie ocenili ilość i jakość oocytów, dojrzewanie oocytów w stadium pęcherzyka zarodkowego (GV) oraz potencjał rozwojowy oocytów i zarodków po zapłodnieniu. Dodatkowo zbadano, czy podawanie fluoksetyny matkom wpływa na wzrost potomstwa i rezerwę jajnikową.

Wyniki badania wykazały, że fluoksetyna znacząco zmniejsza liczbę owulowanych dojrzałych oocytów (MII). W cyklu naturalnym średnia liczba owulowanych oocytów na mysz zmniejszyła się o 21,6% (z 12 w grupie kontrolnej do 9,4 w grupie leczonej fluoksetyną). Podobny efekt zaobserwowano przy zastosowaniu protokołu superowulacji, gdzie liczba oocytów zmniejszyła się o 25,5%. Co ciekawe, jakość morfologiczna oocytów MII nie różniła się znacząco między grupami – proporcja oocytów o nieprawidłowej morfologii pozostała niska (poniżej 15%) zarówno w grupie kontrolnej, jak i leczonej fluoksetyną.

Czy fluoksetyna wpływa na wrzeciono podziałowe w oocytach MII? Analiza immunohistochemiczna z użyciem przeciwciał anty-tubulinowych wykazała, że nieprawidłowe wrzeciona obserwowano tylko w rzadkich przypadkach w obu grupach. Pomiary ilościowe powierzchni projekcji bocznej wrzecion nie wykazały różnic między grupami. “Nasze wyniki sugerują, że obserwowana redukcja liczby owulacji u zwierząt leczonych fluoksetyną nie jest związana z widocznymi zakłóceniami w procesach dojrzewania oocytów, co potwierdza prawidłowe formowanie wrzeciona, organizacja chromatyny i aktywacja MAPK w oocytach w stadium MII” – wyjaśniają badacze.

Jak fluoksetyna wpływa na dojrzewanie oocytów?

Jednak analiza wcześniejszych etapów oogenezy ujawniła istotne różnice. Badanie oocytów w stadium GV, pobranych 36 godzin po indukcji superowulacji, wykazało znaczne zmniejszenie proporcji w pełni dojrzałych oocytów SN (surrounded nucleolus) w grupie leczonej fluoksetyną (42%) w porównaniu z grupą kontrolną (72%). Sugeruje to opóźnienie dojrzewania cytoplazmatycznego oocytów GV, co może leżeć u podstaw obserwowanego zmniejszenia liczby owulowanych oocytów.

Aby lepiej ocenić potencjał rozwojowy oocytów GV, badacze przeprowadzili testy dojrzewania in vitro (IVM) z kompleksami oocyt-cumulus. Zarówno grupa kontrolna, jak i leczona fluoksetyną wykazały pomyślną ekspansję cumulus w odpowiedzi na suplementację EGF, co potwierdzono analizą morfologiczną. Dodatkowo, analiza PCR genów markerowych specyficznych dla cumulus (Has2 i Ptgs2) nie wykazała istotnych różnic w ekspresji genów między grupami eksperymentalną i kontrolną. Wskazuje to, że fluoksetyna nie zakłóca różnicowania komórek ziarnistych w komórki cumulus.

Analiza morfologiczna oocytów po IVM ujawniła jednak zmniejszenie proporcji dojrzałych oocytów w stadium MII w grupie leczonej fluoksetyną i związany z tym wzrost proporcji zdegenerowanych oocytów. Może to być przypisane niepełnemu dojrzewaniu cytoplazmatycznemu oocytów GV obserwowanemu u samic leczonych fluoksetyną.

Analiza molekularna wykazała również podwyższone poziomy mRNA kluczowych czynników wzrostu oocytów (Gdf9, Bmp6 i Bmp15) w grupie leczonej fluoksetyną. Jednak poziom Zar1, negatywnego markera dojrzałości cytoplazmatycznej, był również wyższy w tej grupie. Jak zauważają autorzy: “Te wyniki wskazują, że oocyty MII po ekspozycji na fluoksetynę wykazują mniej dojrzały stan cytoplazmatyczny w porównaniu z grupą kontrolną”.

Czy mechanizmy fluoksetyny wpływają na rozwój embrionalny?

Czy te zmiany wpływają na rozwój embrionalny i parametry potomstwa? Średnia liczba blastocyst zmniejszyła się z 10,7 w grupie kontrolnej do 8,8 w grupie samic leczonych fluoksetyną (redukcja o 17,8%). Mimo to wielkość miotu w obu grupach nie wykazała znaczących różnic, co wskazuje, że leczenie fluoksetyną nie upośledzało zdolności zarodków do rozwoju do terminu. Interesującym odkryciem było to, że średnia masa ciała młodych urodzonych przez samice leczone fluoksetyną była znacząco zwiększona o 31,8% w porównaniu z młodymi z grupy kontrolnej.

Aby ocenić, czy ekspozycja na fluoksetynę u matki wpłynęła na rezerwę jajnikową potomstwa płci żeńskiej, przeanalizowano ekspresję markera specyficznego dla oocytów Zp3 w jajnikach 4-dniowych samic. Analiza ilościowa nie wykazała istotnych różnic w rezerwie jajnikowej między potomstwem płci żeńskiej urodzonym przez matki leczone fluoksetyną a potomstwem urodzonym przez nieleczone kontrole.

Badacze spekulują, że obserwowane efekty są prawdopodobnie związane z podstawowym mechanizmem działania fluoksetyny: blokadą aktywności transportera serotoniny (SERT) na powierzchni błony komórkowej oocytu. “Inhibicja SERT przez fluoksetynę prowadzi do wyczerpania puli serotoniny cytoplazmatycznej w oocycie. To zmniejszenie wewnątrzkomórkowej serotoniny może z kolei zakłócać nierozpoczynane przez receptor wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe serotoninergiczne, które są kluczowe dla normalnego dojrzewania oocytów” – wyjaśniają autorzy.

Jednym z potencjalnych mechanizmów, poprzez który wyczerpanie serotoniny mogłoby wywierać swój negatywny wpływ, jest zakłócenie procesu serotonylacji białek – kowalencyjnej modyfikacji białek przez serotoninę. Proces ten, jak wykazano, reguluje funkcję licznych białek, w tym histonów. Zmiany w wzorcach epigenetycznych mogłyby zatem wpływać na profile ekspresji genów niezbędne do prawidłowego dojrzewania cytoplazmatycznego w oocytach.

Ponadto, serotonina jest znanym modulatorem funkcji mitochondrialnych. Badacze stawiają hipotezę, że wywołane przez fluoksetynę wyczerpanie serotoniny może upośledzać funkcję mitochondriów w oocycie, przyczyniając się do obserwowanych defektów w dojrzewaniu cytoplazmatycznym. Konieczne są dalsze badania, aby w pełni wyjaśnić specyficzne wewnątrzkomórkowe cele działania serotoniny w oocytach.

Czy wyniki badań zmienią kliniczne podejście do terapii?

Obserwowany wzrost masy ciała potomstwa może być związany z szerszym wpływem metabolicznym fluoksetyny na status metaboliczny matki. Badacze zauważają, że badania przewlekłej ekspozycji na SSRI u myszy opisały skłonność do otyłości i zaburzeń metabolicznych, w tym insulinooporności i nietolerancji glukozy. Te złożone zmiany metaboliczne mogą wpływać na zdolność samic do karmienia potomstwa i potencjalnie powodować wyższą masę urodzeniową.

Jakie są implikacje kliniczne tych odkryć? Wyniki sugerują, że choć fluoksetyna zmniejsza liczbę owulowanych oocytów poprzez zakłócanie dojrzewania cytoplazmatycznego, nie wpływa krytycznie na strukturalną integralność oocytów i ich zdolność do zapłodnienia i rozwoju zarodkowego. Jest to istotna informacja dla kobiet przyjmujących fluoksetynę podczas ciąży lub przed poczęciem, ponieważ sugeruje brak istotnego długoterminowego wpływu na płodność potomstwa.

Jednak zmniejszona liczba oocytów może być ważnym czynnikiem do rozważenia u kobiet poddawanych technikom wspomaganego rozrodu (ART), gdzie zmniejszona wydajność oocytów może obniżyć ogólny wskaźnik powodzenia. Czy powinniśmy więc odradzać stosowanie fluoksetyny u pacjentek planujących ART? Autorzy badania sugerują ostrożne podejście, uwzględniające indywidualne korzyści terapeutyczne i potencjalne ryzyko reprodukcyjne.

Warto zauważyć, że zaobserwowane zmiany ilościowe w produktywności samic na etapie owulacji nie są krytyczne i mogą nie być tak wyraźne na późniejszych etapach rozwoju zarodkowego, takich jak blastocysty i noworodki. Obserwowana niespójność w zmianach liczby blastocyst i wielkości miotu w eksperymencie może być przypisana niewystarczająco dużej wielkości próby.

Badanie ma pewne ograniczenia, w tym niemożność pełnego określenia mechanizmów molekularnych leżących u podstaw obserwowanych zmian w oogenezie i embriogenezie. Ponadto, nie zbadano zależnych od dawki efektów fluoksetyny na reprodukcję, co powinno być priorytetem w przyszłych badaniach.

Podsumowując, badanie dostarcza nowych dowodów na to, że leczenie fluoksetyną upośledza ilość i kompetencję oocytów poprzez zakłócenia w dojrzewaniu cytoplazmatycznym, jednocześnie zachowując integralność strukturalną i potencjał rozwojowy zapłodnionych zarodków. Choć produkcja blastocyst jest umiarkowanie zmniejszona, brak negatywnych efektów na wielkość miotu, potencjał reprodukcyjny potomstwa i zdrowie matki wskazuje na złożoną rolę fluoksetyny w reprodukcji.

Te odkrycia są kluczowe dla zrozumienia ryzyka reprodukcyjnego związanego ze stosowaniem SSRI i oceny ich implikacji dla płodności i wyników ART. Lekarze powinni uwzględnić te informacje przy podejmowaniu decyzji o leczeniu antydepresantami u kobiet w wieku rozrodczym, szczególnie tych planujących ciążę lub poddawanych procedurom wspomaganego rozrodu.

Podsumowanie

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Rosyjskiej Akademii Nauk wykazało, że fluoksetyna, popularny lek z grupy SSRI, ma złożony wpływ na procesy rozrodcze. Stwierdzono zmniejszenie liczby owulowanych dojrzałych oocytów o około 21-25% oraz opóźnienie dojrzewania cytoplazmatycznego oocytów w stadium GV. Mimo tych zmian ilościowych, jakość morfologiczna oocytów pozostała prawidłowa, a formowanie wrzeciona i organizacja chromatyny nie zostały zaburzone. Zaobserwowano również redukcję liczby blastocyst o 17,8%, jednak bez wpływu na wielkość miotu. Interesującym odkryciem było zwiększenie masy ciała potomstwa o 31,8% w grupie leczonej fluoksetyną. Badanie nie wykazało negatywnego wpływu na rezerwę jajnikową potomstwa płci żeńskiej. Mechanizm działania fluoksetyny prawdopodobnie związany jest z blokowaniem transportera serotoniny i zmianami w wewnątrzkomórkowych szlakach serotoninergicznych. Wyniki te są szczególnie istotne dla kobiet w wieku rozrodczym, zwłaszcza planujących ciążę lub poddających się technikom wspomaganego rozrodu.