Как сперматозоидите стигат до местоназначението Къде е яйцеклетката тук? Знание - Tagesspiegel Mobil
За сперматозоидите е трудно: Пътят до яйцеклетката е пълен с препятствия. Чудо е, че от време на време човек се справя. За първите стъпки, които мъжете и жените ще предприемат, за да станат баща и майка в бъдеще.
Това е неприятен прием, който човек не би се доверил на влюбените. Среда, кисела като лимонов сок, приветства 100 до 600 милиона сперматозоиди веднага щом те се отложат в женските генитални пътища и оставят много в замръзнало състояние. Останалите трябва да се борят с атаките на женската имунна система, която се нахвърля върху непознатите. Защитните клетки се втурват към еякулата и се самоубиват, за да освободят генетични нишки и защитни молекули, с които сперматозоидите се фиксират и убиват като в паяжина.
Спермата има стратегии за оцеляване
Като се има предвид фронталната атака върху женското тяло, едва ли някой сперматозоид би стигнал до местоназначението си - ако нямаше собствени стратегии за оцеляване в ръкавите си. Ензимите в еякулата разрязват паяжината, направена от ДНК нишки, за да могат да се върнат обратно към яйцеклетката като попова лъжичка, като движат опашката си. Те се въоръжават срещу отбранителните токсини на имунната система със сладки антидоти на клетъчната им повърхност - дълговерижни захарни молекули.
Но каква е борбата между мъжа и жената, бъдещата майка и бъдещия баща, като цяло на молекулярно ниво, когато макроскопски всичко започва толкова любещо и нежно? Изследователите не знаят много за това, особено след като процесът е трудно да се възпроизведе в лаборатория. Но постепенно те откриват все повече и повече за това.
Бактерии в следствие
Решението на загадката вероятно е, че сперматозоидите рядко идват сами, но след тях има стотици бактерии. „Предполагаме, че женската имунна система реагира толкова агресивно, за да се отърве от тези микроби, защото те могат да причинят възпаление, което затруднява зачеването“, обяснява Себастиан Галуска, биохимик от университета в Гисен.
Спермата не се интересува. Трябва да продължите. Времето изтича. Яйцеклетката чака някъде в лявата или дясната фалопиева тръба и се плъзга бавно, микрометър по микрометър, към клъстера на сперматозоидите. Маратонът е пред мъжките зародишни клетки: те са дълги само няколко хилядни от милиметъра, около 60 микрометра и все още трябва да плуват двадесет сантиметра през следващите няколко часа и дни. За човек това би съответствало на разстояние от 5,8 километра.
По-добрите микроскопи показват повече подробности
Но някои сперматозоиди не стигат много далеч. Те имат извивка или опашка, залепени в къдрица. „Те никога няма да успеят“, казва токсикологът и патологът Клаус Вебер от лабораторията „Анапат“ в Обербухситен. „Тези с рингови опашки винаги плуват в кръг. Ето защо те се наричат още циркулатори. “През декември Вебер представи нова техника за наблюдение на сперматозоидите: под лазерния сканиращ микроскоп той може да увеличи зародишните клетки повече от 17 000 пъти. Досега специалистите по репродуктивна медицина са ги разглеждали с максимум 1000 пъти увеличение. Уебър откри напълно нови аномалии: Например, две сперматозоиди, залепени за главата, които поради тяхната лоша разделителна способност, преди това бяха погрешно интерпретирани като двойно опашни сперматозоиди. „Те не попадат в яйцето“, казва Вебер. Той се надява, че неговата техника ще подобри предишния, често неправилен анализ на сперматозоидите. Самият Вебер, подобно на много други мъже, беше марка стерилен, но по-късно стана баща на две деца.
В екип семената плуват два пъти по-бързо
Досега хората са обичали да сравняват пътя на сперматозоидите с митинг. „Вярваше се, че всички те се състезават един срещу друг и че най-бързите печелят“, казва Гюнтер Венемют, ръководител на Института по анатомия към Университетската болница Есен. „Но картината не е правилна.“ Сперматозоидите могат да плуват в различни плувни техники и могат да образуват снопчета от две, три и четири сперматозоиди. В отбор плуват два пъти по-бързо от всеки самотен боец, установи Венемют. Следователно сътрудничеството, а не състезанието, е предимство, особено в началото на състезанието, въпреки че в крайна сметка само една сперма обикновено го прави в яйцето. Освен това сперматозоидите не просто плуват по права линия, а вместо това се въртят спирално около надлъжната си ос. Спермата без това движение просто се скита в кръг.
След като най-накрая са достигнали матката на етапа на местоназначение, за първи път се предлага женска помощ. Тазовото дъно се свива ритмично по време на оргазъм и по този начин изпомпва сперматозоидите през крушовидния орган - при условие, че времето е правилно и сперматозоидите са навреме, в противен случай те трябва да изминат разстоянието сами.
Най-важният въпрос: надясно или наляво?
След това идва първият клон: Плувайте в лявата или дясната фалопиева тръба? Къде е яйцеклетката? И до днес никой изследовател не знае къде сперматозоидите на тази вилица, все още далеч от местоназначението си, знаят къде да отидат. Може би всичко е оставено на случайността и едната половина плува надясно, а другата наляво?
Във всеки случай те трябва да изминат най-голямото разстояние във фалопиевата тръба - над неравен терен. "Това е един вид лабиринт Гранд Каньон с много депресии", казва Венемют. Тук се изискват специални умения за плуване. Ако сперматозоидите се движат право напред, те неизбежно ще плуват до стената на фалопиевата тръба. Wennemuth обаче е забелязал, че сперматозоидите се прикрепват към стената на маточната тръба и след това променят посоката си с половин оборот, преди да се откъснат отново с удар на опашката. Те си проправят път нагоре по канала с ширина два милиметра, използвайки „спри и тръгни“.
Освежаваща напитка за уморени плувци
За да не се загубят сперматозоидите в лабиринта, женското тяло им помага отново. От една страна, плувците се глезят с калций от течността в женския генитален тракт. Това действа като безалкохолна напитка върху спермата, така че те бързо да плуват по-бързо.
От друга страна, фините косми по стената на фалопиевата тръба, така наречените реснички, предизвикват приток на течност срещу посоката на движение на спермата. Това първо звучи абсурдно: стресираните също трябва да плуват нагоре по течението. Но сперматозоидите приемат това, тъй като токът служи като ориентир. Само малко преди финалната линия, на няколко милиметра от яйцето, може да влезе в действие втора навигационна система. Яйчната клетка със защитната си яйцевидна обвивка изпраща пратеници, които сигнализират за малкото останали сперматозоиди къде да отидат. Хемотаксисът, управляващ се чрез атрактанти, се нарича този пилотен принцип.
Сперма, миришеща на аромата на момина сълза - мит
Ароматът на момина сълза често се използва в този контекст. Но вероятно е мит, че яйцеклетката привлича спермата със своя цветен аромат. По-скоро при лабораторни експерименти към сперматозоидите се добавят различни аромати от химически компании и се наблюдава, че те реагират на аромата на момина сълза. Въпреки това, само при високи дози, така че ефектът върху оплождането може да се съмнява.
Това, което е сигурно, е, че черупката на яйцето произвежда големи количества женски полови хормони прогестерон - истински допинг агент за сперматозоидите до последния микрометър. Той широко отваря йонните канали в опашката им и пропуска много калций. След това сперматозоидите бият опашките си като луди и мобилизират последните си сили.
Коктейл от ензими
Толкова близо до финалната линия, остават само около десет от някогашните 100 до 600 милиона сперматозоиди. Яйчната клетка е заобиколена от черупка на яйца, която от своя страна покрива чист слой от захарни молекули, към които спермата вече може да се скачи. След това те „плюят“ коктейл от ензими от джоба в главата на сперматозоидите, които топят черупката около яйцеклетката. В момента, когато първият сперматозоид проникне, той хвърля опашката си и яйцеклетката запечатва докинг обвивката си в същия момент. Останалите сперматозоиди се изплъзват. „Умно направено“, казва Вебер: Единственият сперматозоид, който го е направил, е „Кралят на спермата“.