Vědci určili gen v spermii, který může být klíčem k mužské neplodnosti
Bez genu poc5, Samci myší neprodukovali žádné životaschopné spermie, což ukazuje na možnou souvislost s neplodností
Ultrastrukturní expanzní mikroskopie myších samčích zárodečných buněk odhaluje jemné molekulární struktury centriolů (zobrazeno na zvětšeném obrázku). DNA je zbarvena modře a osa chromozomu červeně.
Vědci identifikovali protein, který může být klíčový pro správné tvorba spermií. Bez ní samci myší neprodukovali žádné životaschopné spermie, zjistili.
Tým z RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research v Japonsku zjistil, že protein zvaný Poc5 se zdá být kritickým pro vývoj ocasu spermie – životně důležitá část, která jim pomáhá plavat k vajíčku, aby je oplodnily.
„Tento objev přímo posouvá naše chápání toho, jak se tvoří ocas lidské spermie“, protože myší spermie sdílejí důležité podobnosti s lidskými spermiemi, říká spoluautor studie Hiroki Shibuya.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceňované žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a nápadech, které formují náš dnešní svět.
„Pokud se naše (mikroskopická) technika použije na lidské spermatidy, bude možné přesně identifikovat, která strukturální abnormalita je základem neplodnosti, “ říká Shibuya. Výsledky byly zveřejněno ve středu v Vědecké pokroky.
Neplodnost ovlivňuje podle Světové zdravotnické organizace jeden ze šesti lidí na celém světě. A odhaduje se, že 50 procent případů neplodnosti se týká mužských faktorů. Přesto, že je to tak běžné, příčiny mužská neplodnost jsou špatně pochopeny a většina léčby neplodnosti se zaměřuje na léčbu žen.
„Když je muž neplodný, břemeno dopadá na ženu,“ říká buněčný biolog Tomer Aviador-Reiss z University of Toledo, který se na studii nepodílel.
Jedním z důvodů, proč byla mužská neplodnost relativně opomíjena, je to, že tvorba spermií je složitá a obtížně studovatelná, protože jsou tak malé: jen je těžké vidět jejich strukturu do detailu. Vyvíjející se spermie rychle kondenzují svou DNA, aby vytvořily hlavu a poté ocas, který jim umožňuje pohyb. Jakékoli škytavka na cestě může způsobit neplodnost, říká Shibuya. „Identifikace přesné příčiny u každého pacienta je extrémně náročná,“ říká.
Shibuya a jeho tým se rozhodli zaměřit na ocas. Na něm sedí dvojice malých válců zvaných centrioly. Pomocí techniky zvané ultrastrukturní expanzní mikroskopie se týmu podařilo zvětšit buňky na mnohonásobek jejich původní velikosti a poprvé osvětlit, jak se centrioly během vývoje spermií změnily.
Vědci zjistili, že uvnitř jednoho centriolu je jakési lešení, které časem sílí. Oni už věděl že protein zvaný Poc5 hraje roli ve tvaru a funkci centrioly. Takže Shibuya a jeho tým vytvořili genově upravené myši, které postrádaly Poc5 gen, který protein produkuje. Zatímco se samci myší vypadali, že se vyvíjejí jinak normálně, ocasy jejich spermatu byly špatně tvarované a často se rozpadaly.
Identifikace genů je důležitým krokem k léčbě neplodnosti, říká genetička Susan Dutcherová z Washingtonské univerzity v St. Louis, která se na nové studii nepodílela. „Když máte tyto druhy problémů, je hezké vědět, co je způsobuje,“ říká. Ačkoli to není poprvé, co vědci použili expanzní mikroskopii k analýze spermií, tato technika je nezbytná pro pokrok v reprodukční vědě, říká Dutcher.
Je zapotřebí více studií, aby se zjistilo, zda Poc5 hraje stejnou roli v lidských spermiích, říká Aviador-Reiss.
Shibuyův tým se již snaží zopakovat experiment na dalších zvířatech, včetně ještěrek, křečků, vačnatců, kosmanů a makaků, ačkoli tyto výsledky ještě nebyly zveřejněny. Přesto říká, že „v podstatě neexistují žádné technické překážky pro aplikaci této metody na lidské spermie.“
Je čas postavit se za vědu
Pokud se vám tento článek líbil, rád bych vás požádal o podporu. Scientific American sloužil jako obhájce vědy a průmyslu již 180 let a právě teď může nastat nejkritičtější okamžik v této dvousetleté historii.
Byl jsem a Scientific American předplatitel od mých 12 let a pomohlo mi to utvářet můj pohled na svět. SciAm vždy mě vzdělává a těší a vzbuzuje úctu k našemu obrovskému, krásnému vesmíru. Doufám, že to udělá i vám.
Pokud vy přihlásit se k odběru Scientific Americanpomáháte zajistit, aby se naše pokrytí soustředilo na smysluplný výzkum a objevy; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře v USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy hodnota samotné vědy příliš často zůstává nepoznaná.
Na oplátku získáte zásadní zprávy, strhující podcastyskvělá infografika, nepřehlédnutelné newsletteryvidea, která musíte vidět, náročné hrya nejlepší vědecké psaní a zpravodajství. Můžete dokonce darovat někomu předplatné.
Nikdy nebyl důležitější čas, abychom vstali a ukázali, proč na vědě záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.
