Mechanizm ruchu rozwikłany

Amerykanom udało się rozwikłać tajemnicę ruchu plemników, które, stosunkowo statyczne przed wytryskiem, w drogach rodnych kobiety zaczynają płynąć, przyspieszając dodatkowo w pobliżu komórki jajowej. Dotąd wiedziano, że ruch jest wyzwalany przez wzrost wewnętrznego pH wskutek wypływu protonów z komórki, należało jednak ustalić, jaki mechanizm reguluje ten proces.

W tym celu Yuriy Kirichok i zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco posłużyli się techniką "patch clamping", która pozwala na umieszczenie elektrod w oraz na komórce i jest zazwyczaj wykorzystywana do badania neuronów. Dzięki temu naukowcy mogli śledzić przepływ protonów przez błonę. Zauważyli, że w witce plemnika znajduje się dużo kanałów protonowych Hv1, reagujących na zmiany pH oraz stężenia cynku na zewnątrz komórki. Kiedy kanał się otwiera, ze środka wypływają protony, przez co wewnątrz rośnie pH i plemnik zaczyna się poruszać.

Ponieważ pH macicy jest wyższe niż nasienia, różnica wartości pobudza męskie gamety do płynięcia. Wysokie stężenie cynku, występujące w drogach rodnych samicy i płynie nasiennym, zapobiega przedwczesnemu otwarciu kanałów protonowych, zanim plemnik osiąga stan gotowości. Gdy męskie komórki płciowe docierają do jajowodu, stężenie Zn nagle spada, a pH rośnie, co może odpowiadać za nadanie wyścigowi jeszcze większego tempa.

Skoro kanały są wrażliwe na cynk, wyjaśnia to, czemu mężczyźni z niedoborem tego pierwiastka są mniej płodni. "Możesz sobie wyobrazić, że jeśli nie masz wystarczająco dużo cynku, plemniki uaktywniają się za wcześnie i wypalają się, zanim osiągną cel". Kirichok i inni odkryli też, że kanały otwierają się pod wpływem anandamidu. Wysokie jego stężenia znajdują się w pobliżu jaja. Anandamid wiąże się jednak z tymi samymi receptorami, co kannabinoidy z marihuany. Skutek? Prawdopodobnie taki sam jak przy zbyt niskich stężeniach cynku, ale trzeba to jeszcze potwierdzić.

Kanały Hv1 plemników można wykorzystać podczas opracowywania leków wspomagających lub obniżających męską płodność.

plemnik witka poruszać się Yuriy Kirichok kanał protonowy Hv1 pH cynk stężenie wypływ jajowód komórka jajowa