Открыт белок, который включает турборежим у сперматозоидов
У млекопитающих, включая людей, сперматозоиды удивительно капризны к температуре: лучше всего они двигаются при прохладе, на пару градусов ниже обычной температуры тела.
Но вот вопрос: если в женских половых путях жарче, чем в организме вообще, как эти неженки умудряются оплодотворить яйцеклетку в такой «сауне»?
Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета нашли ответ. Оказалось, высокая температура — как раз такая, как внутри тела женщины — включает у сперматозоидов особый сигнал. Он меняет их поведение: вместо плавного скольжения, нужного для поиска яйцеклетки, они начинают яростно крутиться и бить хвостом, чтобы прорваться внутрь.
Результаты опубликованы в издании Nature Communications.
Это открытие не только объясняет, как работает зачатие, но и дает ключ к созданию мужских контрацептивов и лечению бесплодия.
Исследуя мышей, ученые выяснили: у всех млекопитающих есть белок CatSper, который запускает «режим турбо» в сперматозоидах, как только те попадают в тепло. До этого считалось, что CatSper активируется гормонами или уровнем pH, но оказалось, главный триггер — жара.
Как запускается гиперактивность сперматозоидов
- В прохладе сперматозоиды двигаются плавно, экономя силы.
- В тепле CatSper открывает «ворота» для ионов кальция — хвост начинает биться с бешеной силой.
Интересно, что природа давно придумала, как защитить сперматозоиды от перегрева:
- У дельфинов кровь охлаждается в плавниках перед тем, как попасть в яички.
- У слонов — в ушах.
- У людей и большинства зверей яички вынесены наружу.
А вот у птиц, например, нет CatSper — им такая система не нужна.
Почему это открытие так важно
Если научиться управлять CatSper, можно:
- Создать мужские контрацептивы без побочных эффектов (белок есть только в сперме).
- Лечить бесплодие, если причина — в слабой активности сперматозоидов.
Вместо того чтобы блокировать CatSper, можно его «перегрузить» — нагреть сперму заранее, чтобы она выдохлась раньше времени, — объясняет Полина Лишко, руководитель исследования.
Этот механизм — пример элегантной биологической адаптации. Понимание того, как температура управляет фертильностью, может:
- Улучшить контрацептивы — если воздействовать на CatSper, можно временно «выключать» сперматозоиды без вреда для организма.
- Решить проблемы бесплодия — у некоторых мужчин сперма вялая именно из-за сбоев в температурной чувствительности.
- Объяснить эволюцию — почему у одних животных яички внутри, а у других снаружи.
Ранее ученые обнаружили молекулярный ускоритель сперматозоидов.
