Американские ученые обнаружили механизм«переключения скоростей» сперматозоидов, благодаря которому они вступают в контакт с мембраной яйцеклетки. Этот механизм может помочь в создании универсального противозачаточного средства, которое подходит как женщинам, таки мужчинам. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Во время прохождения по половым путям женщины хвост сперматозоида движется синусоидально, что обеспечивает равномерное поступательное движение. В непосредственной близости от яйцеклетки его движения становятся хлыстообразными, из-за чего сперматозоид делает резкий рывок к мембране женской половой клетке и примыкает к ней, пытаясь попасть внутрь.

Использовав собственную методику наложения электродов на хвост сперматозоида, Полина Лишко и Юрий Киричок из Калифорнийских университетов в Беркли и Сан-Франциско выяснили, что за такое ускорение отвечает кальциевый канал CatSper, активируемый прогестероном яйцеклетки.

Посадка мангрового дерева на открытии комплекса ISEAS. Masdar Institute

В ходе последней работы коллектив калифорнийских исследователей участием Йельского университета выяснил механизм этой активации. Оказалось, что при блокировании метаболических сериновых гидролаз (ферментов, принимающих участие в обмене фосфолипидов и эндоканнабиноидов) сперматозоидов, прогестерон на них не действует, то есть активация происходит опосредованно.

Эксперименты с различными фосфолипидами и каннабиноидами показали, что натуральный агонист каннабиноидных рецепторов 2типа 2-арахидоноилглицерин (2-АГ) блокирует CatSper. Также выяснилось, что с прогестероновым рецептором Р4 связывается сериновая гидролаза ABHD2 (белок, содержащий домен альфа/бета-гидролазы, 2 типа). При активации рецептора она расщепляет 2-АГ и устраняет его ингибирующее действие на CatSper, что обеспечивает открытие ионного канала и ускорение сперматозоида.

Исследователи отмечают, что обнаруженный механизм может помочь в объяснении некоторых форм мужского бесплодия (в настоящее время причину примерно 80 процентов его случаев обнаружить не удается). Кроме того, он может послужить разработке контрацептивов, блокирующих действие прогестерона на сперму, то есть подходящих для применения как мужчинами, так и женщинами.

Работа ученых также имеет большое теоретическое значение. «Классические» функции стероидных гормонов обусловлены их действием на ДНК с последующим синтезом белка. Реализация этих эффектов требует времени (часы и даже сутки). Сравнительно недавно было показано, что они могут действовать и на мембрану клетки посредством совершенно других рецепторов, обеспечивающих немедленную реакцию. Такие мембранные рецепторы к прогестерону обнаружены во многих тканях. Если обнаруженный механизм его действия окажется универсальным, он поможет выяснить роль этого гормона в регуляции боли, продукции сурфактанта в легких и сокращении гладкой мускулатуры.

Автор: Олег Лищук