اسپرم ها چگونه گرما را به نفع خود استفاده می کنند؟
یکی از سؤالات قدیمی در علم پزشکی این بوده است که چگونه اسپرم، که معمولاً در دمای خنک‌تر بهتر عمل می‌کند، می‌تواند در محیط گرم‌تر دستگاه تناسلی زنانه، فرایند لقاح را با موفقیت طی کند.
باروری انسان یکی از پیچیده‌ترین فرآیندهای زیستی است که تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله هورمون‌ها، ساختار سلولی، و شرایط فیزیولوژیک بدن قرار دارد. یکی از سؤالات قدیمی در علم پزشکی این بوده است که چگونه اسپرم، که معمولاً در دمای خنک‌تر بهتر عمل می‌کند، می‌تواند در محیط گرم‌تر دستگاه تناسلی زنانه، فرایند لقاح را با موفقیت طی کند. پژوهشی نوین از دانشگاه واشنگتن، پاسخی علمی و جذاب برای این پرسش ارائه داده است.
اسپرم ها چگونه گرما را به نفع خود استفاده می کنند؟
برخلاف تصور عمومی، گرما نه تنها مانعی برای اسپرم نیست، بلکه عاملی فعال‌کننده برای افزایش توان حرکتی آن‌ها محسوب می‌شود. دانشمندان دریافتند که دمای بالاتر محیط واژینال زن، به عنوان یک سیگنال فیزیولوژیک برای اسپرم عمل می‌کند.
پژوهشگران کشف کردند که افزایش دما در دستگاه تناسلی زنان، موجب ایجاد سیگنالی می‌شود که اسپرم را از حالت حرکت آرام و جهت‌یاب، به حالتی تهاجمی و ضربه‌ای تبدیل می‌کند.
این تغییر در نوع حرکت، درست در لحظه‌ای که اسپرم باید به تخمک نفوذ کند، رخ می‌دهد و نقش کلیدی در موفقیت لقاح دارد.
برخلاف آنچه پیشتر تصور می‌شد، اسپرم‌ها تنها در محیط سردتر عملکرد ندارند بلکه از گرما به عنوان «کاتالیزور» استفاده می‌کنند.
نقش پروتئین CatSper در فعال سازی اسپرم ها
در قلب این کشف جدید، پروتئینی به نام CatSper قرار دارد. این پروتئین تنها در سطح اسپرم وجود دارد و در تمامی پستانداران یافت می‌شود.
CatSper یک کانال یونی است که جریان ذرات کلسیم را در داخل اسپرم تنظیم می‌کند و باعث ایجاد انرژی برای حرکت دُم اسپرم می‌شود.
پیشتر تصور می‌شد این پروتئین تنها با هورمون پروژسترون یا سطح pH در بدن زن فعال می‌شود، اما این فرضیه پاسخ‌گوی همه مشاهدات نبود.
اکنون مشخص شده است که رسیدن دمای اطراف اسپرم به حدود ۳۸ درجه سانتی‌گراد (دمای واژن)، نقش اصلی در فعال‌سازی CatSper دارد.
چگونه افزایش دما مانند یک کلید عملکردی عمل می کند؟
با بالا رفتن دما در محیط واژینال، CatSper فعال شده و مانند کلیدی، مسیر فعالیت بیش‌فعال اسپرم را روشن می‌کند.
تیم پژوهشی با استفاده از فناوری‌های پیشرفته میکروسکوپی، توانستند لحظه دقیق فعال شدن این پروتئین را شناسایی کنند.
پس از فعال شدن، اسپرم حرکت خود را از یک سر خوردن آهسته، به چرخش‌های سریع و ضربه‌ای تغییر می‌دهد؛ حرکتی که برای نفوذ به لایه بیرونی تخمک حیاتی است.
این کشف نشان داد که دمای بدن زن، نه تنها یک بستر برای لقاح است بلکه یک عامل فعال‌کننده بیوشیمیایی نیز محسوب می‌شود.
پیامدهای این کشف برای درمان ناباروری و کنترل بارداری
این یافته علمی نه تنها به درک بهتر ما از فرایند باروری کمک می‌کند، بلکه می‌تواند افق‌های جدیدی را در درمان ناباروری و توسعه روش‌های نوین پیشگیری از بارداری مردانه باز کند.
از آنجا که CatSper تنها در اسپرم یافت می‌شود، می‌توان آن را به عنوان هدفی مناسب برای طراحی داروهای کنترل باروری در مردان استفاده کرد، بدون اینکه سایر عملکردهای بدن تحت تأثیر قرار گیرند.
همچنین این کشف می‌تواند به طراحی داروهایی منجر شود که از فعال‌سازی زودهنگام CatSper جلوگیری کرده یا آن را پیش از موعد فعال کنند تا اسپرم انرژی خود را پیش از رسیدن به تخمک تخلیه کند.
چنین رویکردهایی می‌تواند جایگزینی طبیعی‌تر و کم‌عارضه‌تر برای داروهای ضدبارداری هورمونی باشد.
نتیجه گیری
پژوهش جدیدی که در مجله علمی Nature Communications منتشر شده است، توانسته راز مهمی از فرآیند لقاح را برملا کند: دمای بدن زن، عاملی کلیدی در موفقیت اسپرم برای رسیدن و نفوذ به تخمک است. این کشف نه تنها درک علمی ما از باروری را افزایش داده، بلکه می‌تواند در آینده نزدیک به توسعه داروها و درمان‌های نوین برای ناباروری و پیشگیری از بارداری منجر شود. اکنون، مسیرهای تحقیقاتی گسترده‌تری در انتظار محققان است تا بتوانند این اطلاعات را به راهکارهای بالینی تبدیل کنند.
برای ورود به کانال تلگرام فرتاک نیوز کلیک کنید.
