Цивилизация
На пути к яйцеклетке сперматозоиды находятся в условиях жесткой конкуренции — оплодотворить ее сможет лишь один из них. Чтобы выяснить, от чего зависит успех, специалисты Института молекулярной генетики им. Макса Планка в Берлине изучили сперматозоиды мышей. Исследование было опубликовано в журнале PLoS Genetics.
Ученые заметили, что некоторые сперматозоиды движутся вперед активнее, другие же сбиваются с пути.
Исследователи определили категорию сперматозоидов, имеющих наиболее высокие шансы на успех — это оказались сперматозоиды с т-гаплотипом. Гаплотип — это совокупность различных форм одного и того же гена на локусах одной хромосомы, обычно наследуемых вместе.
Такие сперматозоиды двигались быстрее остальных и имели меньше отклонений в траектории, что давало им преимущество перед остальными.
В поисках причины этой особенности ученые обратили внимание на белок RAC1, задача которого — передавать сигналы с поверхности сперматозоида внутрь, активируя другие белки. Ранее уже было известно, что лейкоцитам и раковым клеткам он помогает выбирать направление движения, основываясь на химических сигналах. По всей видимости, он также играет роль и в перемещении сперматозоидов.
Оказалось, т-гаплотип содержит определенные генные варианты, которые искажают регуляторные сигналы.
Они вырабатываются еще на ранней стадии сперматогенеза и влияют на все сперматозоиды, нарушая их движение. Однако половина сперматозоидов с т-гаплотипом также имеет генетический фактор, который отменяет для них это вмешательство.
«Сперматозоиды с т-гаплотипом способны вывести из строя остальные сперматозоиды, — объясняет соавтор работы Бернхард Херрман. — Фокус в том, что т-гаплотип «отравляет» все сперматозоиды, но в то же время производит противоядие, которое действует только на сперматозоидов с т-гаплотипом, защищая их. Представьте себе марафон, в котором все участники получают отравленную питьевую воду, но некоторые бегуны также принимают противоядие».
Исследователи подчеркивают: самцы с двумя копиями т-гаплотипа были бесплодны — они вырабатывали только сперматозоиды с т-гаплотипом, которые имели сильно повышенный уровень активности RAC1 и не обладали защитой от него. При этом сперматозоиды с нормальным уровнем активности RAC1 под воздействием ингибитора тоже теряли способность нормально перемещаться. Таким образом, и слишком активная, и слабо выраженная работа RAC1 опасна в равной степени.
«Конкурентоспособность отдельных сперматозоидов, по-видимому, зависит от оптимального уровня активности RAC1; как сниженная, так и чрезмерная активность RAC1 препятствует эффективному движению вперед», - говорит Александра Амарал, ведущий автор исследования.
Пока неясно, насколько эти результаты актуальны для людей. Однако в перспективе они могут лечь в основу разработки лекарств для повышения фертильности мужчин и борьбы с бесплодием или, наоборот, послужат для создания мужских контрацептивов.
Ранее израильские ученые предупредили еще об одном факторе, влияющем на качество спермы — оказалось, оно ухудшается у мужчин, склонных использовать гаджеты перед сном. Авторы работы проанализировали образцы спермы 116 мужчин в возрасте 21-59 лет. Также испытуемые рассказали, как они спят и как часто пользуются электронными устройствами перед сном. Оказалось, что у любителей полежать в постели с телефоном сперматозоидов меньше, а их скорость движения ниже, чем у респондентов с более здоровыми привычками.
Ученые связывают такие результаты с воздействием коротковолнового излучения от смартфонов и планшетов в вечернее время. Кроме того, сперма была лучше у мужчин, которые спали дольше. Пока что это лишь предварительные данные, отмечают они, и связь между качеством спермы и любовью к гаджетам требует дальнейшего изучения.