О непостижимом или Отчего сперматозоидам срывает крышу?
20 Жовтня 2012 | Оксана Сулаева
Категорія: Біологія
Теги: акросомна реакція, запліднення, капацитація, ооцит, сперматозоїд
Вопрос отнюдь не праздный, и поднимаем мы его не ради развлечения молодых ученых. Сумасшедший спрос на репродуктивную медицину сегодня сводится к страшному слову «бесплодие», развитие которого более, чем в 70% случаев связано с нарушением ранних этапов эмбриогенеза, первым из которых является оплодотворение. Выпускники или учащиеся медицинских вузов, да и биологи тоже возможно, вспомнят, что в оплодотворении выделяют три фазы: дистантную, контактного взаимодействия и слияния гамет. Попробуем посмотреть на проблему лирически.
Одной из наиболее загадочных, конечно, является фаза дистантного взаимодействия, когда сперматозоиды только начинают свой путь к чемпионскому титулу, гарантирующему продолжение биологического вида Homo sapiens. И хотя у сперматозоидов нет глазок, ушек и носа, «чует» он свою судьбу (ооцит) задолго до встречи.
Но стоит сказать, что способны к активным действиям отнюдь не все хвостатые создания. Из миллионов сперматозоидов, попадающих в «святая святых» женщины, только 200-500 имеют серьезные намерения и достигают ооцита. Почему? Причин – масса. Начнем с того, что часть сперматозоидов – это просто откровенный брак. Ну сами посудите, как можно иметь дело с двухглавыми, много- или короткохвостыми, а то и совсем безголовыми созданиями?!
Немаловажным фактором является и привлекательность женской половины. Речь, конечно, идет не о структурных прелестях ооцита, а о способности продуцировать хемоаттрактанты, вызывая хемотаксис направляющий движения сперматозоидов в лабиринтах судьбы.
Но вот в чем парадокс: обладая высокой подвижностью, сперматозоиды способны добежать до ооцита за 30-60 минут. А к контакту самые адекватные из них приступают только через 7 часов! Why? Неужели тормозят или прицениваются? Нет! Просто в этом деле спешить нельзя! Ведь обаяние, а точнее, оплодотворяющая способность сперматозоидов, растет с каждой минутой любования ооцитом в маточной трубе. И называется этот процесс – капацитация.
Зависит данное событие от секреторной активности клеток маточных труб (создающего обстановочку, собственно говоря). Микросреда для сперматозодидов, как выяснилось, имеет самое серьезное значение: в условиях комфорта оболочка защитная с поверхности спермия снимается, рецепторы обнажаются, текучесть мембраны меняется, а что с мембранным потенциалом творится – и сказать страшно: то гиперполяризация за счет выхода калия, то безудержно врываются во внутриклеточное пространство ионы кальция, толкая беднягу-сперматозоида на безумства.
При этом стоит отметить, что весь организм женщины борется за право быть осчастливленной (пусть даже на клеточном уровне – в лице ооцита) – и женским уловкам нет предела. Тут пускается в ход не только предсердный натрийуретический пептид, но и половые стероиды. Прогестерон способствует выживанию и капацитации спермиев. Через рецепторы в митохондриях эстрогены стимулируют метаболизм сперматозоидов, открывая второе дыхание и даря легкость движения. Хотя сперматозоидам стоит помнить, что слишком увлекаться эстрогенами тоже опасно – можно исчерпать весь запас обаяния и «перегореть» заранее.
Только после капацитации сперматозоиды способны вступить в бой – и приступить к акросомной реакции. Как любой вид биологической борьбы, контактное взаимодействие гамет сопровождается бурной деятельностью в виде танго с сумасшедшим вращением ооцита, раскручиваемого биением хвостов сперматозоидов. И как не порадоваться выносливости наших гамет, ведь вся эта карусель продолжается …… около 12 часов!!!
Но если Вы думаете, что ооциты так доступны – Вы глубоко ошибаетесь! Это «дамочки» капризные, и как все прекрасное, оберегаемые. Таким биологическим оберегом является прозрачная зона, по иронии судьбы называемая блестящей оболочкой, и богатая гликопротеинами. И поскольку сперматозоидов страшно тянет на сладкое и блестящее, именно данный барьер и является последней каплей, переполняющей чашу терпения мужских гамет. Взаимодействие рецепторов спермиев с ZP3 (гликопротеином блестящей оболочки) через рецепторы, ассоциированные с G-белками и тирозинкиназами, вызывает активацию фосфолипаз С бета и гамма. Это окончательно «срывает крышу» сперматозодам, вызывая слияние мембраны акросомы с плазмолеммой, и удаление последней при микровезикуляции.
Освобождаемые при этом ферменты акросомы разрушают блестящую оболочку, открывая сперматозоиду доступ к недотроге-ооциту, и делая возможным слияние гамет. Вот так-то! И что б мы делали без блестящей оболочки?
Ссылки
Дні науки
Наші проєкти
Щеплення Правдою
Обговорення