ТПС: Израелски учени представиха нов метод за оценка на способността на сперматозоидите да оплождат яйцеклетки

Израелски учени представиха нов метод за оценка на способността на сперматозоидите да оплождат яйцеклетки, който предлага обещаващ начин за диагностициране на проблемите при мъжката плодовитост, както и за разработване на нови техники за асистирана репродукция, предаде израелската новинарска агенция ТПС.
Според СЗО мъжкото безплодие представлява сериозен проблем за здравето в световен мащаб, като засяга около 15% от световното население. Въпреки че техниките за асистирана репродукция като инвитро оплождането предлагат решения, липсата на стандартизиран метод за анализ на потенциала на сперматозоидите да оплодят яйцеклетка е дългогодишно предизвикателство.
Сперматозоидите имат специализирани структури и механизми, които им позволяват да достигнат и да проникнат през защитните слоеве, обграждащи яйцеклетката, и в крайна сметка да я оплодят.
Сперматозоидите се направляват спрямо химическите сигнали, които яйцеклетката дава. При приближаването си към яйцеклетката сперматозоидите претърпяват поредица от биохимични промени, известни като акрозомна реакция. Това позволява на сперматозоидите да проникнат през външните слоеве на яйцеклетката. Сперматозоидите разпознават и се свързват със специфични рецептори на повърхността на яйцеклетката, което предизвиква по-нататъшни биохимични промени както в сперматозоида, така и в яйцеклетката, подготвяйки ги за сливане.
След като се свърже с яйцеклетката, мембраната на сперматозоида се слива с мембраната на яйцеклетката. Това сливане позволява на генетичния материал, носен от сперматозоида, да влезе в цитоплазмата на яйцеклетката, където се комбинира с генетичния материал на яйцеклетката, за да се образува зигота - първият етап от ембрионалното развитие на нов организъм.
Дефекти или аномалии в сперматозоидите обаче могат да доведат до безплодие или неуспешно оплождане.
Проучването, ръководено от Клари Валанси, Николас Брукман и професор Бенджамин Подбилевич от Технологичния институт "Технион" в Хайфа. То разкрива неизвестно досега явление - способността на сперматозоидите на мишки да предизвикват нерепродуктивни клетки от хамстери да се сливат и да образуват клетки с множество ядра. Това откритие отваря врати за нови диагностични инструменти за по-прецизна оценка на мъжкото безплодие.
Проучването надгражда разбирането за молекулярните механизми, които са в основата на сливането на сперматозоидите с яйцеклетката.
По време на оплождането протеин, наречен IZUMO1, който се носи от сперматозоида, взаимодейства с аналогичния протеин на яйцеклетката, наречен JUNO. Изследвайки начина, по който сперматозоидите на мишки взаимодействат с клетките, излъчващи JUNO, изследователите хвърлят светлина върху нов процес, който екипът от Технион нарича SPICER (SPerm-Induced CEll-cell fusion Requiring JUNO).
Чрез щателно планирани експерименти екипът от Технион демонстрира ефективността на SPICER при индуциране на многоядрени клетки, полагайки основите на потенциален диагностичен инструмент, способен точно да прогнозира функцията на сперматозоидите.
Откритията не само предлагат обещаващ подход за диагностициране на мъжкото безплодие, но и отварят вратата за потенциални приложения в техниките за асистирана репродукция и в селскостопански условия, като например оценка на плодовитостта на жребците, казват учените.
"Описахме ново явление, при което сперматозоидите могат да предизвикат сливане на клетки, излъчващи JUNO в култура, наподобяващо вирусоподобното сливане на клетки при инфекция", каза Подбилевич. "Тъй като степента на многоядрения синтез съответства на оплодителния потенциал на сперматозоидите, SPICER може да бъде стъпка към разработването на надежден, бърз и прост метод за прогнозиране на функцията на сперматозоидите при диагностициране на мъжкото безплодие."
(Тази информация се разпространява по споразумение между БТА и ТПС)