Терморегуляция сперматозоидов: ключ к созданию нового поколения мужских контрацептивов

Температурный режим играет критическую роль в функционировании сперматозоидов — намного более важную, чем считалось ранее. Согласно новым исследованиям, именно температура выступает триггером для активации сперматозоидов в гиперактивное состояние, необходимое для оплодотворения яйцеклетки.
Терморегуляция сперматозоидов: ключ к созданию нового поколения мужских контрацептивов
Изображение носит иллюстративный характер

Сперматозоиды наиболее эффективны при температуре около 34°C (93,2°F), что на несколько градусов ниже нормальной температуры тела. Когда они попадают в женские репродуктивные пути, где температура выше, происходит значительное изменение в их поведении. При достижении температуры 38°C (100,4°F) сперматозоиды переходят от плавного движения к интенсивным колебательным движениям, необходимым для проникновения в яйцеклетку.

Ключевую роль в этом процессе играет белок CatSper, присутствующий на поверхности сперматозоидов всех млекопитающих. Этот белок контролирует поступление частиц, необходимых для обеспечения энергией гиперактивных движений жгутика сперматозоида. Фактически, CatSper функционирует как «спермостат», активируемый температурой. Ранее ученые полагали, что его активация происходит под влиянием уровня pH или прогестерона (у приматов), но новые данные указывают на первостепенную роль температуры.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, проведено с участием Полины В. Лишко, физиолога и клеточного биолога из Медицинской школы Вашингтонского университета. Для наблюдения за электрическими паттернами в отдельных сперматозоидах мышей ученые использовали микроскопические инструменты, изначально разработанные для изучения клеток мозга.

В ходе эволюции млекопитающие развили различные механизмы охлаждения сперматозоидов. Дельфины охлаждают кровь через спинной плавник перед тем, как она достигает яичек; слоны используют для охлаждения крови уши; у людей и большинства млекопитающих яички расположены вне тела. Интересно, что у птиц и животных без подобных охлаждающих адаптаций белки CatSper отсутствуют.

Особенно важно, что белок CatSper обнаруживается исключительно в сперматозоидах и отсутствует в других клетках организма. Это делает его идеальной мишенью для разработки мужских контрацептивов нового поколения с минимальными побочными эффектами.

Потенциальные применения этого открытия включают не только улучшенные методы мужской контрацепции, но и новые подходы к лечению бесплодия. Один из возможных подходов к контрацепции — активация CatSper с помощью температурных изменений для истощения энергии сперматозоидов до момента оплодотворения. Предыдущие попытки воздействия на кальциевые каналы для контрацепции не были достаточно эффективными, но новое понимание механизмов терморегуляции открывает более перспективные направления.

Данное исследование также связано с экспериментами по созданию стерильных мышей, модифицированных для производства крысиных сперматозоидов, что демонстрирует широкие возможности для дальнейших исследований в этой области.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка