Oamenii de stiinta au descoperit un motiv care sta la baza infertilitatii masculine
Milioane de cupluri din intreaga lume se confrunta cu infertilitate, iar pentru jumatate dintre cazuri, problemele se datoreaza barbatilor. 10% dintre barbatii infertili, produc putina sperma sau deloc.
Acum, noi cercetari de la Institutul Stowers pentru Cercetari Medicale, in colaborare cu Centrul Wellcome pentru Biologie Celulara de la Universitatea din Edinburgh, arunca o noua lumina asupra a ceea ce ar putea merge defectuos in procesul de formare a spermatozoizilor, ducand la teorii potentiale privind posibilele tratamente.
"O cauza semnificativa a infertilitatii la barbati este ca pur si simplu nu pot produce spermatozoizi", a spus cercetatorul Scott Hawley, Ph.D. "Daca stiti exact ce este gresit, exista tehnologii care apar chiar acum care va pot oferi o modalitate de a remedia problema".
Studiul publicat pe 20 octombrie 2023, in Science Advances de la Hawley Lab si Wellcome Centre Investigatorul Owen Davies, Ph.D., poate ajuta la explicarea motivului pentru care unii barbati nu produc suficienta sperma pentru a fertiliza un ovul.
La majoritatea speciilor care se reproduc sexual, inclusiv la oameni, exista o structura proteica critica, asemanatoare unei punti dintr-o retea ce trebuie construita corespunzator pentru ca sa existe productie de spermatozoizi si ovule.
Echipa condusa de Katherine Billmyre, Ph.D., a descoperit ca la soareci, schimbarea unui singur punct foarte specific in acest pod l-a facut sa se prabuseasca, ducand la infertilitate si oferind astfel o perspectiva asupra infertilitatii. Problemele generate sunt similare cu meioza.
Meioza, procesul de diviziune celulara care da nastere spermatozoizilor si ovulelor, implica mai multe etape, dintre care una este formarea unei structuri proteice mari numite complexul sinaptonemal. Complexul sinaptonemal este un complex proteic care permite asocierea cromozomilor omologi intre ei.
Ca in cazul unei punti, complexul tine perechi de cromozomi in loc, permitand schimburile genetice necesare, esentiale pentru ca cromozomii sa se separe corect in spermatozoizi si ovule.
"Un factor semnificativ care contribuie la infertilitate este legat de defectele meiozei", a spus Billmyre.
"Pentru a intelege modul in care cromozomii se separa corect in celulele reproductive, suntem cu adevarat interesati de ceea ce se intampla chiar inainte de aceasta, cand complexul sinaptonemal se formeaza intre ele".
Studiile anterioare au examinat multe proteine care cuprind complexul sinaptonemal, modul in care interactioneaza intre ele si au identificat diferite mutatii legate de infertilitatea masculina.
Proteina pe care cercetatorii au investigat-o in acest studiu formeaza laturile" podului", care are o sectiune gasita la oameni, soareci si majoritatea celorlalte vertebrate, sugerand ca este esentiala pentru asamblare.
Modelarea diferitelor mutatii intr-o regiune potential cruciala din proteina umana a permis echipei sa prezica care dintre acestea ar putea perturba functia proteinei.
Autorii au folosit o tehnica precisa de editare genetica pentru a face mutatii intr-o proteina cheie complexa sinaptonemala la soareci, ceea ce a permis cercetatorilor, pentru prima data, sa testeze functia regiunilor cheie ale proteinei la animalele vii.
Doar o singura mutatie, prezisa din experimentele de modelare, a fost verificata ca vinovata de infertilitate la soareci.
"Vorbim despre o interventie chirurgicala precisa aici", au afirmat conducatorii studiului. "Ne-am concentrat pe o mica regiune dintr-o proteina din aceasta structura gigantica despre care eram destul de siguri ca ar putea fi o cauza semnificativa a infertilitatii".
Soarecii au fost folositi de mult timp ca modele pentru cercetarile legate de bolile umane. Din experimentele de modelare folosind secvente de proteine umane, impreuna cu conservarea ridicata a acestei structuri proteice intre specii, molecula precisa care a cauzat infertilitatea la soareci functioneaza probabil in acelasi mod si la om.
Ceea ce este cu adevarat interesant este ca cercetarea acesta ii poate ajuta pe oamenii de stiinta sa inteleaga acest proces cu adevarat de baza care este necesar vietii.