Женский гормон ''подгоняет'' сперматозоиды при оплодотворении
Гормон прогестерон открывает кальциевые каналы в мужских половых клетках, отчего те начинают быстрее двигать жгутиком и могут попасть к яйцеклетке сквозь её защитные слои.
Сперматозоиды на поверхности яйцеклетки под электронным микроскопом (фото Dr. Yorgos Nikas).
Для успешного оплодотворения сперматозоид должен пробраться сквозь защитные слои, которыми окружена яйцеклетка. Как показали учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (к слову, сплошь наши соотечественники) и Европейского центра современных исследований в Бонне, человеческим сперматозоидам в этом нелёгком деле помогает женский гормон прогестерон.
То, что прогестерон во многом необходим для «работы» сперматозоидов, известно около двадцати лет. Но всё это время оставалось неясным, как именно он влияет на мужские половые клетки. Обычная функция прогестерона — содействие транскрипции в клеточных ядрах, но в сперматозоидах транскрипция не идёт. Эксперименты показали, что гормон взаимодействует со специфическими ионными каналами в клеточной мембране сперматозоидов (конкретно — с белком по имени Катспер, который встречается только в кальциевых каналах хвоста сперматозоида). Связываясь с ними, прогестерон обеспечивает сильный приток кальция в сперматозоид. Кальций же заставляет сперматозоид интенсивнее «шевелить хвостом». А усиленные биения жгутика позволяют пробиться сквозь наружный защитный слой яйцеклетки, представляющий собой густое белковое желе.
Любопытно, что прогестероновый эффект характерен только для человека. Исследователи проверили, будут ли реагировать на этот гормон мышиные сперматозоиды. Ничего подобного не наблюдалось. Сперматозоидам грызунов для активности требуются лишь изменения уровня рН. А вот человеческим, кроме рН, нужен ещё и женский половой гормон.
Следует также отметить ключевую роль ионных каналов сперматозоида, которые пропускают в него ионы кальция; с неактивными каналами сперматозоиды вообще неспособны оплодотворить яйцеклетку — что у мыши, что у человека.
Учёным остаётся выяснить детали взаимодействия прогестерона с ионными каналами сперматозоида. Поскольку белок Катспер этих ионных каналов строго специфичен для сперматозоидов, это позволяет создать химический агент, который будет связываться исключительно со сперматозоидами. Соединение, которое будет препятствовать взаимодействию прогестерона и мужской половой клетки, может оказаться уникальным средством контрацепции. И при этом намного более безопасным, чем современные гормональные противозачаточные средства.
