Про незбагненне 2. Злиття двох планет.

Ні, це не еротичне ессе. І не космічна фантазія. Це реальність! В продовження розмови про запліднення – давайте заглянемо у таємниці злиття гамет (сингамії). Якщо коротко – все дуже просто: адгезія і злиття плазмолем гамет, активація ооциту і кортикальна реакція, процесинг ооциту, процесинг сперматозоїда з переходом до дроблення. Але ми ж з Вами люди досвідчені, і знаємо, що управляти процесом можна, якщо розумієш його досконально. А це найпростіше зробити на асоціаціях. У них і зіграємо.

Один на один. Отже, сперматозоїд прорвався через всі перепони (не підозрюючи, що чекає його попереду), пробив бар’єр недоступності ооциту. І ось вона – довгоочікувана мить дотику до прекрасного – мікроворсинки ооциту, що несе дивовижний набір CD9 і GPI. Для цього пристойному сперматозоїду знадобиться цілий набір інструментів-рецепторів, скориставшись яким можна міцніше притулитися до оолеми.

Приголомшена напором, ооцит втрачає залишки сумнівів, і тремтіння (зміна мембранного потенціалу) пробігає по плазмолемі красуні. Скориставшись цим, сперматозоїд переходить до наступного кроку операції Z – злиття плазмолем. Останні два слова можуть здатися повсякденним для любителів банальної ерудиції. Але той, хто знайомий з молекулярною організацією плазмолеми, знає, що плазмолема – це не просто ліпопротеїновий комплекс. Ще вона має на поверхні глікокалікс (таке собі енергополе із системою розпізнавання), а з внутрішньої сторони жорстко зв’язана з цитоскелетом через підмембранний шар. І злити плазмолеми двох різних клітин – практично неможливо.

Але і тут наш герой-сперматозоїд на коні! Не даремно він 72 діб займався-навчався в сім’яниках, марафетив глікокалікс у придатку, долав перешкоди у лабіринті маткових труб. Він готовий на все! Ви думаєте, він шепоче ніжні слова ооциту на вушко? Та нажаль ні – сперматозоїд пускає в хід особливу зброю – молекули з сімейства ADAMs. Ні-ні, Адам тут ні до чого (принаймні, з точки зору науки). Ці молекули – унікальний сплав, який об’єднує властивості металопротеїназ та дезінтегринів. З ними неможливе стає можливим для щасливця сперматозоїда – і плазмолеми зливаються!

Вибір зроблено! Раз і назавжди! Так, саме так і вирішує ооцит після взаємодії зі своїм обранцем. І як дівчина порядна, негайно повідомляє про це іншим претендентам на її микроворсинки. З наукової точки зору, це відбувається за допомогою активації фосфоліпази Cζ, яка сьогодні розглядається як біомаркер здатності ооциту до активації (а може і безпліддя), а насправді запускає сигнальний каскад з інозитол-3-фосфатом та звільненням С2 +, діацілгліцеролом і стимуляцією протеїнкінази С, що запускає екзоцитоз кортикальних гранул. У науці це називається «кортикальная реакція» і спрямована вона на виключення взаємодії з іншими сперміями, тобто запобігання поліспермії.

Всі ми здогадуємося, що сенс цієї події – у формуванні диплоїдної зиготи (а не якогось три-, тетра- або поліплоїдного монстрика). Але ось психологічно – чи не тут зарито біологічні коріння жіночої моногамності? І ми, звичайно, не будемо розвіювати цей милий міф, нагадуючи про кількість ооцитів в резерві.

«Не турбувати!» Або що ж таке кортикальная реакція? При всій моїй повазі до індукуючого начала Янь сперматозоїда, потрібно все-таки підкреслити вирішальну роль Інь ооциту у подальшому розвиткук подій. Адже саме вона «відбиває бажання» до спілкування у невдах (красуні люблять чемпіонів), секретуючи фатальні кортикальні гранули. А в них – ферменти, глікозаміноглікани, ну і, звичайно ж, іони кальцію – як без нього! Ферменти змінюють структуру маячків – ZP2 і ZP3, – в прозорій зоні, одягаючи на ооцит «шапку-невидимку» для тих сперміїв, хто запізнився. Глікозаміноглікани, зв’язуючи воду, заповнюють перівітеліновий простір. Мікроворсинки з рецепторами на поверхні ооциту, осліпленого зустріччю з обранцем, опадають. Прекрасна і неприступна – але хто вона? Ооцит або вже яйцеклітина?

Метаморфози. Звичайно, зустріч з долею вимагає не тільки зовнішньої реакції, але і включає внутрішню трансформацію жіночого начала! І це не просто зміна метаболічної активності, це – ввімкнення майбутнього, запуск креативної програми розвитку! Тут доречно нагадати, що в запліднення вступає вторинний ооцит, який знаходиться в метафазі другого мейотичного поділу. І тільки злиття зі сперматозоїдом знімає блок і веде до завершення мейозу. Звичайно, модератором даних трансформацій є спермій зі своїми фантастичними miR-ами. Саме він визначає формування остаточно жіночною яйцеклітини, не підозрюючи, чим це йому загрожує.

Але ж вплив ніколи не буває одностороннім. У відповідь вдячна яйцеклітина (втім, як і всі жінки), не може не зайнятися перевихованням свого обранця. Вчені-ембріологи-молекулярні біологи називають це – «процесинг сперматозоїда», описуючи вплив різноманітних регуляторів яйцеклітини на хроматин, ядерну оболонку, мікротрубочки центріолі спермію. А насправді все набагато банальніше: хвіст геть, і все скінчено! О, якби знав, якби хоча б здогадувався спермій, що він втратить найдорожче, свій квиток на свободу, вже, напевно, раз 100 подумав би: чи варта краса таких жертв? Напевно, тому і пухне його голова (тобто ядро, яке називається чоловічим пронуклеусом), але – пізно! Назад дороги немає! І сміливо кидається своїм пронуклеусом колишній спермій (такий легкий швидкий і рухливий) у вир обіймів яйцеклітини, сподіваючись повернути собі радість польоту і драйв від перемог у наступному поколінні.

РS: а шанси ж 50% на 50%!

Рекомендую:

• Whole-Depth Change in Bovine Zona Pellucida Biomechanics after Fertilization: How Relevant in Hindering Polyspermy?
• Insights into the molecular basis of sperm–egg recognition in mammals