Elektromos áram szabályozza a hímivarsejteket

A Kaliforniai Egyetem (San Francisco) munkatársai regisztrálták azt az elektromos aktivitást, mely a spermiumokat szabályozza. A felfedezés nem csupán a meddő párok kezelésében segíthet, de egy napon hozzájárulhat a férfiak fogamzásgátló tablettájának kifejlesztéséhez is.

A Massachusettsi Egyetem munkatársainak statisztikái szerint az Egyesült Államokban a fiatal párok 15 százaléka küzd terméknységi problémákkal, és az esetek mintegy felében a férfi meddősége a felelős. Jelenleg a tudomány a férfiúi meddőség 80 százalékát nem képes magyarázni, míg nőknél 80 százalékban azonosítható a kiváltó ok.

Yuriy Kirichok és Polina Lishko a menstruációt és az embriófejlődést meghatározó progeszteron nevű hormon spermiumok elektromos aktivitására gyakorolt hatását tanulmányozta. A hímivarsejtekben képződő elektromosság irányítja a farokrészt, ezáltal tolva előre a hímivarsejtet a petesejt felé. Az elektromos áram kialakulását segíti a progeszteron, a reakció elmaradása magyarázhatja a fogamzási nehézségeket. A tudósok szintén tanulmányozták a mitokondriumok működését, ezen sejten belüli részecskék jelentik a fő energiaforrást.

A munka során egészséges, nem meddő férfiakból származó hímivarsejteket vizsgáltak mikroszkóp segítségével. A kutatók képesek voltak regisztrálni a sejtek elektromos aktivitását, ami újabb részlettel gazdagította a spermiumok működésének biológiai hátterét, és vélhetően hozzájárul a női reproduktív rendszer jobb megismeréséhez is. A tavalyi évben fejlesztett technika az egész sejt elektromos aktivitását képes regisztrálni, és ez a munka a világon az első, mely a spermiumokban zajló ilyen irányú biológiai jelenségeket taglalja.

Az eredmények két cikkben láttak napvilágot, melyek a Nature oldalain jelentek meg. A progeszteron nevű hormon a spermiumok felszínén lévő CatSper nevű fehérjét stimulálja, mely ezáltal a hímivarsejt farokrészéhez képes kötődni. Ily módon bizonyítást nyert az a régóta gyanított elmélet, miszerint a hormonális változás a farok intenzívebb mozgását segíti elő – ez alapvetően a spermiumok petesejthez való elérését segíti, ami alapvető a megtermékenyítés végső fázisában, a behatolásában. Ez a hiperaktiváció töri fel a petesejtek természetes védekezését, és idáig nem volt rá meggyőző magyarázat, a progeszteron hogyan képes ezt elősegíteni. A CatSper olyan elektromos aktivitást kelt, melynek során megnövekszik a kalciumion sejtbe történő beáramlása, a kalcium viszont a sejtmozgás egyik alapvető eleme.

Mindazonáltal a CatSper egy igen összetett rendszer egyik részegysége, melyben még sok molekula szerepe vár feltárásra. Elképzelhető, hogy egyes gének hibája a CatSper rossz működését okozza.