Канал репродуктивной страсти

Раскрыт механизм, который позволяет сперматозоидам находить яйцеклетку. Это открытие поможет в будущем создать эффективные контрацептивы и вылечить бесплодие.

В то время как роль скорости и размеров сперматозоидов в эволюции человечества остается весьма сомнительной, целеустремленность мужских половых клеток, позволяющая им преодолевать сантиметры враждебной территории, обеспечивает устойчивое поддержание популяции. Потеря же этой уникальной способности грамотно выбирать траекторию движения приводит к полной неразберихе в стройных рядах интервентов, что можно подытожить коротким термином «бесплодие».

На этой неделе сразу две исследовательские группы сообщили в журнале Nature о раскрытии механизма этого феномена:

открывающиеся под действием прогестерона ионные каналы в «хвосте» сперматозоида заставляют его твердо, насколько возможно, двигаться к цели.

Примерно два месяца в узких и тесных каналах яичек и семенников, требующиеся для полноценной подготовки сперматозоидов, не проходят даром. Всего лишь нескольких часов может быть достаточно, чтобы быстро преодолеть слизистую матки, достигнуть фаллопиевой трубы, соединяющей матку с яичником, и там, наконец, встретить свою единственную яйцеклетку, пробиться сквозь окружающие её клетки и слиться в порыве репродуктивной страсти.

Перед «путешествием» мужские половые клетки полностью избавляются от балласта: фактически на штурм мчится генетический материал, несомый бьющимся жгутиковым двигателем.

Несмотря на то что они совсем неспособны «осознанно» выбирать и тем более менять направление движения, наши половые клетки вполне неплохо справляются и находят друг друга.

Все благодаря помощи прогестерона, женского полового гормона, концентрация которого увеличивается по мере приближения к цели. И до сегодняшнего дня было известно, что активность сперматозоидов существенно увеличивается, как только они «чуют» прогестерон.

Дальше все зависит только от математики и стечения обстоятельств: правильная траектория движения совпадает с увеличением концентрации. «Манящий свет» становится всё ярче и ярче, ускоряя долгожданную встречу с яйцеклеткой.

Как независимо показали Полина Лишко из Сан-Франциско и Бенджамин Каупп из Бонна, за чувствительность к упомянутому прогестерону отвечает ионные каналы CatSper, насквозь пронизывающие мембрану хвоста.

Результирующее действие не сильно отличается от того, что ежесекундно происходит в мышцах. Только обычно ионные каналы открываются под действием импульса, заставляя кальций входить в клетку и активировать сократительный аппарат, будь то бицепс, сердце, стенка сосуда или кишечника. В случае сперматозоида стимулятором выступает прогестерон, а весь «двигатель» фактически умещается в хвосте.

Иногда именно «слабость восприятия» CatSper становится причиной бесплодия, что, впрочем, интересует авторов с практической точки зрения меньше, чем возможность создать новые контрацептивы.

Ведь если заблокировать CatSper, то сперматозоиды существенно потеряют в своих ходовых качествах и будут плутать в матке в поиске яйцеклетки, как слепые щенки. Тем более что опыта работы с блокаторами ионов кальция фармакологии не занимать: по такому принципу действует целая группа снижающих артериальное давление препаратов: нифедипин или верапамил блокируют ток кальция в мышцах стенок сосудов, снижая их тонус.

Уникальность же CatSper должна позволить создать средство, не обладающее столь нежелательным побочным эффектом, как пониженное давление и замедленный пульс: вряд ли кто-то захочет потерять сознание в столь ответственный момент.