Znajdź zawartość

Nie od dziś wiadomo, że do ważnych odkryć dochodzi czasami zupełnie przypadkowo. Znacznie większą sztuką jest jednak wykorzystanie szkodliwego wpływu jakiegoś zjawiska i przekucie go na działanie korzystne, o czym świadczą badania nad (nie)płodnością przeprowadzone przez zespół dr. Yuriya Kirichoka z University of California. W swoich badaniach naukowiec z Kalifornii starał się zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za regulację białka Hv1, wytwarzanego w znacznej ilości w witce plemników. Zadaniem tej proteiny, zaliczanej do tzw. kanałów jonowych, jest uwalnianie jonów wodorowych (H+) z cytoplazmy plemników i pobudzanie w ten sposób ruchliwości całej komórki. W normalnych warunkach czynnikiem środowiskowym aktywującym plemniki jest lekko zasadowa wydzielina wypełniająca wnętrze pochwy kobiety podczas stosunku. Od pewnego czasu było jednak wiadomo, że u osób nadużywających marihuany Hv1 jest aktywowany zbyt wcześnie (i to pomimo prawidłowego pH nasienia), przez co po dotarciu do ciała kobiety plemniki nie są już zdolne do zapłodnienia oczekującej na nie komórki jajowej. Celem dr. Kirichoka była identyfikacja mechanizmu odpowiedzialnego za ten efekt. Dzięki serii testów badaczowi udało się wykazać, że jednym z czynników odpowiedzialnych za uruchomienie Hv1 jest anandamid - naturalny neuroprzekaźnik organizmu człowieka. Ponieważ jednak substancja ta wywołuje w mózgu efekty podobne do THC - alkaloidu odpowiedzialnego za psychoaktywne działanie narkotyków wytwarzanych z konopi - dr Kirichok uważa, że możliwą przyczyną przejściowej niepłodności u panów stosujących te używki może być właśnie przedwczesna aktywacja Hv1, prowadząca do przedwczesnej utraty siły przez plemniki. Na szczęście konsekwencje tego odkrycia wcale nie muszą się skończyć na namawianiu palaczy marihuany do porzucenia nałogu (przynajmniej na czas, kiedy chcą oni począć dziecko). Zdaniem dr. Kirichoka zdobytą wiedzę można bowiem wykorzystać do stworzenia nienarkotycznych analogów anandamidu, które mogłyby prowadzić do alkalizacji nasienia i działać w ten sposób jako... skuteczny środek antykoncepcyjny.

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.