Naukowcy dokładnie ustalili, w jaki sposób stres cieplny niszczy plemniki

U człowieka optymalna temperatura do produkcji nasienia jest nieco niższa od temperatury ciała i waha się w granicach 32-35°C.

Badania na ludziach wykazały, że skutkiTemperatury zaledwie o 1 stopień Celsjusza powyżej tego normalnego zakresu negatywnie wpływają na płodność mężczyzn, wyjaśnia Diana Libuda, profesor na Wydziale Biologii Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu Oregon.

Zjawisko niepłodności męskiej spowodowane wysokim poziomemtemperatura jest dobrze znana. Skutki współczesnego narażenia na ciepło i przyczyny przegrzania – takie jak gorące kąpiele, obcisłe ubranie i długie podróże – zostały szeroko zbadane. Jednak podstawowe mechanizmy uszkadzające plemniki i upośledzające zapłodnienie nie zostały w pełni zidentyfikowane.

„Zarówno u ludzi, jak i C. elegans, wystarczy stosunkowo niewielki wzrost temperatury, aby zmniejszyć płodność samców” - wyjaśnia wykorzystanie nicieni przez Libudę w badaniach.

Wzrost o 2 ° C powyżej normy w C.elegans, rodzaj glisty, spowodował 25-krotny wzrost uszkodzeń DNA w rozwijających się plemnikach w porównaniu z nieleczonymi plemnikami. Jaja zapłodnione tym uszkodzonym plemnikiem nie dały potomstwa.

Według R.Scott Hawley, ekspert w badaniach nad mejozą, nowe odkrycie dostarcza naukowcom plan badań na ssakach i ludziach, aby potwierdzić, czy te same mechanizmy przyczyniają się do niepłodności męskiej.

Modelowanie 3D wywoływaniaplemniki pozwalają zidentyfikować obszary uszkodzeń DNA spowodowane przez ciepło. Chromosomy są zaznaczone na szaro. Obszary uszkodzeń DNA są widoczne w żółto-czerwonych ogniskach. Każde jądro spermatocytów szoku cieplnego zawiera wiele miejsc uszkodzenia DNA. Zdjęcie zrobione przy użyciu ultrawysokiej rozdzielczości mikroskopu szerokokątnego DeltaVision. Symulacje 3D przeprowadzono przy użyciu oprogramowania Imaris Microscopy Image Analysis firmy Bitplane. Kredyt: Nicole Kurkhanevich

Nawiasem mówiąc, zespół badawczy wykorzystałmikroskopii w celu obserwacji rozwoju plemników i jaj zarówno w normalnych warunkach, jak iw warunkach stresu cieplnego. W tym drugim przypadku naukowcy stwierdzili więcej uszkodzeń DNA w plemnikach, ale nie w jajach.

Czytaj także

Coroczna misja w Arktyce dobiegła końca, a dane są rozczarowujące. Co czeka ludzkość?

Zobacz, jak nowy Hummer pokonuje przeszkody na drodze, poruszając się jak krab

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar