Відкриття білка, який відіграє ключову роль у рухливості сперми, відкриває двері для розробки протизаплідних засобів, які можуть бути використані унікальним чином як чоловіками, так і жінками.
Білок, виявлений у мишей, утворює канал на клітинній мембрані хвоста сперматозоїдів, який виконує роль іонного каналу: через який іони кальцію надходять у клітину, викликаючи рух сперми.
Ген білка, який утворює іонний канал, також присутній у людей, як у чоловіків, так і у жінок. Однак можна припустити, що ген активується лише у чоловіків, точніше лише в клітинах сперми - тобто білок виробляється лише тут. Якщо це справді так, то Деджіан Рен (Гарвардський медичний університет, Бостон, США) каже, що блокування каналів є дуже перспективним для розробки нової контрацепції.
Цей метод вже випробували на мишах: Рен та його колеги продукували мутантних мишей, у яких іонний канал не утворювався, оскільки необхідний для нього білок відсутній. Кожна з мишей стала стерильною. Їхні сперматозоїди були повністю виснажені - вони рухались лише на третині нормальної швидкості і втрачали орієнтацію.
Без цих каналів сперма не здатна до швидкості «розбиття шиї», яка досягається в жіночому організмі. Вони частіше реагують на хімічні сигнали, що випромінюються жіночим організмом, і, мабуть, ця зміна швидкості дозволяє їм прорвати жорсткі лінії захисту яйцеклітини. Мутантні, ледачі сперми змогли це зробити, лише якщо яєчну шкаралупу раніше було штучно видалено.
Частково ці непрацездатні іонні канали можуть лежати в основі безпліддя. За словами Сьюзен Бенофф (Університетська лікарня Норт-Шор, Нью-Йорк), це може бути справедливим для інших типів іонних каналів. Експерименти Беноффа з контрацептивами, які впливають на шлях іонних каналів у голівці сперми.
На відміну від більшості чоловічих контрацептивів, що розробляються, де, здається, довгостроковим ефектом є те, що кількість сперми повертається до нормального рівня після припинення застосування, блокування іонних каналів обіцяє менше побічних ефектів. Бенофф каже, що існує величезний попит на протизаплідні таблетки для чоловіків: дослідження показують, що вони були б готові приймати їх як жінки.
Детальний звіт про експерименти був опублікований у випуску журналу Nature від 11 жовтня 2001 р. (Ren, D. et al. - Іонний канал сперми, необхідний для рухливості сперми та фертильності чоловіків. Nature, 413, 603-609, 2001).
Факти, цифри, сперма
Сперма (сперматозоїди) виробляється в чоловічих статевих органах, яєчках. Їх розвиток починається із статевих клітин (сперміогоній); під час поділів статевої клітини утворюються чотири сперматозоїди, які досягають остаточної, повноцінної форми під час подальшої фази дозрівання. Зрілі сперми поміщають в придатки яєчка і зберігають тут до початку еякуляції. Під час еякуляції вони переносяться з придатка в насінну протоку, тоді як гіпофіз (простата) та секрети насінних бульбашок змішуються з ними, тобто утворюється сперма. Формування сперми, на відміну від яйцеклітин, відбувається протягом усього життя і постійно. З еволюційної точки зору можна сказати, що у ссавців чоловічої статі в цілому близько вони вкладають стільки енергії у виробництво гамет, скільки жінки у виношування плода та догляд за потомством.
Кожен еякулят містить в середньому 350 мільйонів сперми, тобто приблизно 100-150 мільйонів штук. Це неймовірно велика кількість у порівнянні з тим фактом, що яйцеклітина з часом запліднюється однією спермою. Чому існує потреба у такому ступені "перестрахування"? Найвірогідніше пояснення полягає в тому, що втрата сперми в жіночих статевих органах дуже велика. Менш життєздатне відставання від конкуренції, тобто процес природного відбору вже відбувається під час запліднення. Тим не менше, навіть 1-20 мільйонів/мілілітр сперми можна запліднювати в організмі людини.
У людській спермі є 23 хромосоми, з них 23 (так звана статева хромосома) може бути X або Y-подібною (розподілена на 50-50%). Якщо яйцеклітина, 23-а статева хромосома якої є Х-подібною, запліднена спермою, що несе Х-статеву хромосому, утворюється запліднене яйце, що містить XX статеві хромосоми, тобто жіноче потомство. В іншому випадку, звичайно, це варіант XY, тому формується самець. Виходячи з вищесказаного, можна побачити, що обидві події можуть відбуватися з однаковою ймовірністю.
Процеси, що створюють сперму, дуже чутливі до зовнішніх умов завдяки їх швидкому і постійному поділу. На утворення статевих клітин особливо негативно впливають алкоголь, неправильне харчування (особливо бідне білками), запалення, інфекційні захворювання, лихоманка та низький тиск повітря. Високі температури також не сприяють утворенню сперми: після ванни вище 41 градуса Цельсія кількість сперми менше протягом 20-50 днів. (Яєчка розміщуються поза черевної порожнини саме тому, що для формування статевих клітин потрібна температура нижче температури тіла; яєчка повинні опуститися в мошонку до 6 років.) Найбільш шкідливим ефектом є явно опромінення (радіоактивне або високоенергетичне випромінювання ).