Jak plemnik łączy się z komórką jajową – nowe odkrycie

Z kilkudziesięciu (a nawet kilkuset) milionów plemników znajdujących się w nasieniu, do komórki jajowej dociera tylko kilka tysięcy, a czasami kilkaset z nich. W samym zapłodnieniu uczestniczy około 200 plemników, a do oocytu wnika tylko jeden. Czasami na skutek błędów w procesie zapłodnienia do jajeczka wnikają dwa lub więcej plemników (jest to polispermia), co uniemożliwia prawidłowy rozwój zarodka i powoduje jego obumarcie we wczesnym etapie rozwoju.

Proces zapłodnienia, rozpoczynający się w momencie zbliżenia się plemników do jajeczka i zakończony pierwszym podziałem zygoty trwa około 24 godzin i zachodzi w jajowodzie. Jeżeli komórka jajowa zostanie zapłodniona, powstanie zygota zawierająca materiał genetyczny pochodzący od matki i od ojca.

Pomimo że na temat przebiegu zapłodnienia wiemy dziś już dużo, w dalszym ciągu do rozwiązania pozostało wiele zagadek nurtujących biologów i lekarzy. Cennych informacji dostarczyli ostatnio naukowcy z Wellcome Trust Sanger Institute w Cambridge.

Odkrycie japońskich naukowców

W 2005 roku japońscy naukowcy odkryli na powierzchni plemnika białko Izumo, które umożliwia plemnikowi rozpoznanie komórki jajowej i powstanie zarodka dzięki fuzji błon komórkowych obu gamet. Teraz Brytyjczycy na powierzchni komórki jajowej zidentyfikowali odpowiednik Izumo, który na cześć rzymskiej bogini płodności nazwali Juno.

Okazuje się, że potkanie Izumo i Juno jest pierwszym krokiem w drodze do powstania nowego życia. Bez rozpoznania się i połączenia obu protein zapłodnienie nie jest możliwe. Co więcej, białko Juno odpowiada za zapobieganie polispermii. Niedługo po wniknięciu plemnika do komórki jajowej znika ono bowiem z powierzchni oocytu, uniemożliwiając wniknięcie kolejnej męskiej gamety.

Naukowcy mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do poprawy skuteczności leczenia niepłodności. Eksperymentując na myszach potwierdzili już, że samce wytwarzające plemniki bez białka Izumo są niepłodne, podobnie jak samice bez Juno na powierzchni komórki jajowej. Obecnie badacze skupili się na sprawdzeniu, czy niepłodne kobiety mają defekty związane z receptorami Juno. Jeżeli znajdą związek, możliwe będzie opracowanie prostego testu genetycznego, który dostarczy cennych informacji, które pomogą niepłodnym kobietom i ich lekarzom w doborze odpowiedniego leczenia. Z drugiej strony, informacje mogą okazać się przydatne dla opracowania nowych metod antykoncepcji.