Биение ресничек заставляет сперматозоиды танцевать в семенных протоках

Биение ресничек заставляет сперматозоиды танцевать в семенных протоках

21 января 2019

Отсутствие танца опасно бесплодием.

Множество ресничек в нашем организме — например, в трахее или спинно-мозговом канале — бьются в одном направлении, продвигая жидкость вокруг себя (у человека ресничным эпителием выстланы многие внутренние органы). Но реснички мужских половых путей оказались хитрее: они движутся в своем особенном ритме, создавая в семенной жидкости вихри, чтобы сперматозоиды не слипались друг с другом. В противном случае они образуют комки и забивают семенные протоки, что может оказаться еще одной, ранее неизвестной причиной мужского бесплодия.

Органеллы, придающие клеткам подвижность, — жгутики и реснички — у всех животных и во всех типах клеток устроены примерно одинаково. Они напоминают бочонок из тонких трубочек, которые скользят друг относительно друга и тем самым наклоняют всю конструкцию в сторону. Органеллы движения отличаются друг от друга только типом движения: жгутик вращается по кругу (как у сперматозоидов), а ресничка движется только в одной плоскости (как у клеток трахеи, гонящих слизь наружу из легких).

Схема устройства реснички

LadyofHats /Wikimedia commons / Public domain

На выходе из канальцевой сети семенника сперматозоиды еще незрелые и не способны активно передвигаться. Они смогут сами двигаться (то есть обретут фертильность) только в придатке яичка, до которого нужно доплыть по выносящим протокам. При этом по мере приближения к придатку стенки канальцев всасывают лишнюю жидкость, повышая концентрацию сперматозоидов. Ученые из США и Китая обнаружили новый вид биения ресничек, который не дает сперматозоидам слипнуться по пути в придаток.

Стенки выносящих протоков выстланы клетками, которые взбалтывают семенную жидкость, совершая «хлыстоподобные движения», по выражению авторов статьи. Ресничка на каждой клетке бьется в своем направлении (поэтому на противоположных стенках протока они могут двигаться в разные стороны) и в своем ритме (с частотой 2−8 Герц). В результате жидкость образует спиральные вихри, лучше омывает всасывающие клетки (которые поглощают лишнюю воду) и разбивает комки сперматозоидов.

Оказалось, что за новооткрытый танец ресничек отвечают всего несколько молекул, не кодирующих РНК.

Мыши, у которых эти РНК заблокировали, стали бесплодными — сгустки сперматозоидов перекрыли движение по половым путям. При этом избыток жидкости давит на яичко, что мешает нормальному сперматогенезу и может привести к дегенерации половых желез. Вероятно, то же самое может происходить и в организме мужчин, просто раньше никому не приходило в голову, что проблема может быть не в подвижности самих сперматозоидов, а в работе клеток половых путей. Если такие случаи удастся найти, можно будет говорить о новой причине мужского бесплодия.

Чердак