یک کشف جدید برای درمان ناباروری

  سلول‌های اسپرم به ترجیح دادن دمای خنک‌تر معروف هستند. برای مدتی طولانی، یک سوال گیج‌کننده برای دانشمندان این بود که این شناگران حساس به دما چگونه به طور موثر در محیط گرم دستگاه تناسلی زنان عمل می‌کنند؟

اکنون دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن به پاسخ جالبی دست یافته‌اند.

به نقل از آی‌ای، محققان می‌گویند دمای گرمتر دستگاه تناسلی زنان به عنوان یک کلید ورودی برای اسپرم عمل می‌کند.

این افزایش دما سیگنالی را ایجاد می‌کند که باعث می‌شود اسپرم سبک، شنای خود را از یک سُر خوردن ملایم به کوبش و چرخش شدیدی که برای نفوذ به تخمک لازم است، تغییر دهد.

فعال‌سازی پروتئین سطح اسپرم

تحقیقات روی موش‌ها نشان داد که پروتئین خاصی که در تمام پستانداران به نام CatSper یافت می‌شود، موجب بیش‌فعال شدن اسپرم می‌شود.

این بیش‌فعالی برای لقاح بسیار مهم است و زمانی اتفاق می‌افتد که دمای اطراف اسپرم‌ها به دمای دستگاه تناسلی زنانه برسد.

پولینا لیشکو(Polina Lishko)، استاد بیولوژی سلولی و فیزیولوژی دانشگاه واشنگتن می‌گوید: این حالت بیش‌فعالی در اسپرم برای لقاح موفقیت آمیز کلیدی است و هیچ کس دقیقاً نمی‌دانست که دما چگونه آن را تحریک می‌کند. کار ما یک کلید کنترل شده با درجه حرارت در اسپرم را شناسایی کرده است که این حرکات بیش‌فعالی را دقیقاً در زمانی که در طول لقاح لازم است، ایجاد می‌کند.

این پروتئین سطحی اسپرم، جریان ذراتی را تنظیم می‌کند که حرکات قدرتمند دُم اسپرم را تامین می‌کند.

برای مدتی طولانی، دانشمندان بر این باور بودند که CatSper توسط سطوح pH در دستگاه تناسلی جنس ماده و در پستانداران، توسط هورمون پروژسترون فعال می‌شود.

با این حال، این تئوری ناقص بود، زیرا اکثر اسپرم‌های پستانداران به پروژسترون پاسخ نمی‌دهند که حاکی از محرک دیگری برای CatSper است.

بنابراین محققان به دما به عنوان یکی دیگر از عوامل مهم مشکوک شدند.

این پژوهش نشان داد که رسیدن دمای اطراف اسپرم به دمای دستگاه تناسلی زنانه (حدود 38 درجه سانتیگراد) باعث باز شدن CatSper می‌شود.

این تیم از ابزارهایی با مقیاس میکرونی برای مطالعه سلول‌های اسپرم منفرد استفاده کرد که منجر به مشاهده سیگنال‌های الکتریکی واضحی شد که نشان‌دهنده فعال شدن CatSper در سلول‌های اسپرم در زمانی بود که دما از این آستانه بالاتر رفت.

افزایش دما مانند یک کلید «روشن» عمل می‌کند و به اسپرم سیگنال می‌دهد تا برای لقاح قدرت بگیرد.

هنگامی که CatSper فعال می‌شود، اسپرم‌ها سبک شنای خود را از یک حرکت آرام و برای جهت‌یابی، به حرکات شدید و کوبنده مورد نیاز برای نفوذ به تخمک تغییر می‌دهند.

این تیم می‌گوید که این درک جدید، راه‌های نویدبخش جدیدی را هم برای کنترل باروری مردانه و هم برای درمان ناباروری ایجاد می‌کند.

از آنجایی که CatSper فقط در اسپرم یافت می‌شود، هدف قرار دادن آن می‌تواند به روش‌های پیشگیری از بارداری منجر شود که با سایر فرآیندهای بدن تداخل ندارند.

همانطور که در بیانیه مطبوعاتی آمده است، تلاش‌های قبلی برای ایجاد داروهای ضد بارداری مسدود کننده اسپرم به خوبی جواب نداده است. با این حال، این درک جدید از نقش دما در فعال کردن CatSper می‌تواند به استراتژی‌های مؤثرتری برای پیشگیری از بارداری مردانه منجر شود.

این محقق خاطرنشان کرد: ممکن است به جای ایجاد مهارکننده‌ها، بتوان CatSper را با دما فعال کرد و بدین ترتیب این کانال را زودتر روشن کرد تا انرژی اسپرم تخلیه شود تا زمانی که سلول اسپرم آماده انجام کار خود و ورود به سلول تخمک شود، خسته شده باشد.

این یافته‌ها در مجله Nature Communications منتشر شده است.