Pohon spermií

Vědci identifikovali protonový kanál, který pomáhá regulovat zběsilý úder spermií

Hezké brýle, plavecká čepice nebo poslední plavecká hi-tech kombineza nepopožene lidké spermie v jejich závodě k oplodnění vajíčka. Místo toho malé buňky spoléhají na protonové uvolnění pórů, aby zrychlily do jejich cíle.

Studie také uvádí, že by sloučenina podobná aktivní složce v marihuaně mohla zasahovat do tohoto kanálu, který nabízí molekulární souvislost mezi obvyklým užíváním marihuany a mužskou neplodností. Nalezení dalších sloučenin, které otevírají nebo zavírají kanál, může nabídnout nové způsoby kontroly reprodukce, uvádí autoři.

Výzkumní pracovníci se dozvěděli, že efektní plavání spermií závisí na protonech, které opustí buňku spermie, čímž se sníží její kyselost. „Koncentrace protonů uvnitř spermie je zhruba 1000 krát vyšší než venku," říká spoluautor nové studie, Jurij Kirichok, biofyzik na University of California v San Francisco. Jakmile protony zaplaví buňku, množství změn přemění plavání spermie na vysokou rychlost. Jak protony unikly, bylo záhadou.

"Je to důležitý dokument, protože ukazuje, jak lidská spermie snižuje intracelulární kyselost," říká David Clapham, výzkumník Howard Hughes Medical Institute se sídlem na Harvard Medical School v Bostonu.

Kirichok a jeho kolegové použili techniku zvanou patch clamping ke zkoumání elektrických vlastností zralých lidských spermií. Buňky spermií uchopili malou skleněnou pipetou. Výzkumníci u této techniky používají elektrody pro záznam pohybu protonu přes buněčné membrány. Elektrické vlastnosti spermií byly velmi podobné některým imunitním buňkám, které jsou známé vypouštěním protonů přes kanál zvaný Hv1.

Dále, aby se ověřilo, že Hv1 byl správný kanál spermií, Kirichok a jeho kolegové použili zelené fluorescenční protilátky, které specificky zabarvili kanál. Bičíky lidských spermií svítily zeleně, což naznačuje, že kanál byl bohatý.

Výzkumníci také hledali látky, které změnily chování Hv1. Sloučenina zvaná Anandamid, která je podobná aktivní složce v marihuaně, otevřela kanál. "Je známo již nějakou dobu, že marihuana snižuje plodnost, ale nikdo neví, proč to tak je," říká Kirichok. "Poprvé ukazujeme přítomnost molekul ve spermii, které lze přímo aktivovat Anandamidem." Spekuluje o tom, že obvyklé užívání marihuany může skrz Hv1 předčasně aktivovat buňky spermií a ponechat je opuštěné, vyhaslé a neschopné plavat.

Nalezení tohoto protonového kanálu potřebného k plavání by mohlo vést k novým pohledům na detaily činnosti lidského spermatu - konkrétně, jak molekulární signály kontrolují chování spermií během fertilizace, vysvětluje Dejian Ren z University of Pennsylvania ve Philadelphii. A co víc, identifikace sloučenin, které mohou vyladit plavání spermií při otvírání a zavírání protonového póru Hv1, může vědcům později poskytnout nové způsoby kontroly plodnosti.

Autor: Dina Velichová

Zdroj:
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/56116/title/Sperms_pore_propulsion