Os espermatozóides são um pouco como Goldilocks em sua busca por tudo para ser apenas certo. Pelo menos em mamíferos, o células sexuais masculinas são surpreendentemente exigentes com a temperatura e não pode estar muito quente ou muito frio para que eles façam suas coisas. Esperma prospera em condições apenas um poucos graus mais frios que a temperatura corporal normal. Mas eles devem suportar temperaturas mais quentes no trato reprodutivo feminino para cumprir seu destino e fertilizar um ovo. Mas como?
As temperaturas mais quentes parecem desencadear um sinal específico que ativa o esperma em um estado hiperativo importante. Seus movimentos mudam do movimento relativo e liso e constante usado para navegação nos movimentos de surra e torção necessários para entrar em um ovo. Esses achados em ratos são detalhados em um Estudo publicado recentemente na revista Comunicações da natureza.
“É sempre emocionante descobrir o mecanismo molecular por trás de um fenômeno fisiológico bem conhecido”. Polina V. Lishkoum co-autor de estudo e fisiologista e biólogo celular da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, disse Ciência popular. ”Todos sabiam que os órgãos reprodutivos masculinos são mantidos a uma temperatura menor que a temperatura corporal do núcleo, mas a razão pela qual isso é necessário não foi claramente entendido – até agora.”
Crédito: Polina Lishko
Catsper a proteína amigável
Todos os mamíferos têm um particular proteína na superfície do esperma chamado Catsper. Ele controla a entrada das partículas necessárias para alimentar os movimentos hiperativos nos flagelos semelhantes a cauda que impulsionam espermatozóides para o seu alvo.
Enquanto a ativação da temperatura do Catsper não era conhecida anteriormente, os cientistas acreditavam que a proteína era ativada pelo nível de pH no canal reprodutivo feminino. Nos primatas, acreditava -se que uma hormônio reprodutiva feminina chamada progesterona ativou o Catsper. No entanto, essa teoria não se sustentou completamente. Segundo Lishko, a maioria espermatozóides de mamíferos não respondem à progesterona. Outro fator teve que estar puxando as cordas atrás do interruptor Catsper.
A temperatura parecia um fator primário, uma vez que a evolução dos mamíferos desenvolveu inúmeras maneiras de ajudar a manter os órgãos reprodutivos masculinos no ou abaixo dos 93,2 graus ideais Fahrenheit. Golfinhos Abaixe a temperatura do sangue para seus testículos internos, passando -o pela barbatana dorsal primeiro. Elefantes Use seus ouvidos para esfriar sangue de uma maneira semelhante. Humanos e a maioria dos outros mamíferos criam e armazenam espermatozóides em testículos localizados fora do corpo para mantê -los frescos. Pássaros e outros animais que não têm essas adaptações de resfriamento para seus órgãos reprodutivos masculinos também Não tenha proteínas de gatos em seus espermatozóides.
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Trabalhando como um ‘espermostato’
No Novo estudoLishko e sua equipe usaram pequenas ferramentas e técnicas em escala de mícrons originalmente feitas para estudar células cerebrais. Eles observaram o padrão de cargas elétricas que são distintas à ativação de Catsper em células espermáticas individuais de camundongos. Havia picos claros quando a temperatura ao redor da célula foi acima de 100,4 graus.
Depois que o Catsper foi ativado, o comportamento do esperma mudou daqueles movimentos relativamente suaves usados para navegar nos movimentos hiperativos necessários para a fertilização. De certa forma, o Catsper funciona como um termostato, ou “espermostato”.
Para Lishko, “testemunhar mais uma vez como elegantemente a natureza projeta seus elementos”, foi surpreendente e emocionante.
Aplicações futuras
Uma melhor compreensão do papel da temperatura na fertilidade pode ajudar a melhorar a contracepção masculina e tratamentos de infertilidade. Como a proteína Catsper aparece apenas nos espermatozóides, o direcionamento não afetaria outras funções corporais.
Algumas próximas etapas incluem a exploração “se podemos alcançar a contracepção (ou aumentar a fertilidade), direcionando-se a esse recurso de temperatura e silenciar o canal de cálcio de espermatozóides”, diz Lishko. Enquanto houve algumas tentativas de Faça contraceptivos masculinos que desativam este canal de cálcioesses métodos não foram muito eficazes. O conhecimento adquirido com essa descoberta pode apontar para novas abordagens para fazê -lo.
Com mais pesquisas, pode ser possível ativar o Catsper com as mudanças de temperatura e ativar esse canal de cálcio para drenar o esperma da energia, “para que, quando a célula espermática esteja pronta para fazer seu trabalho e entrar na célula do ovo, ela seja impotente”.
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