Hos människor är den optimala temperaturen för spermieproduktion något under kroppstemperaturen, i intervallet runt 32-35°C.
Fenomenet manlig infertilitet orsakad av högtemperatur är välkänd. Effekterna av modern värmeexponering och orsakerna till överhettning – som varma bad, åtsittande kläder och långa reseperioder – har studerats omfattande. De bakomliggande mekanismerna som skadar spermier och försämrar befruktningen har dock inte helt identifierats.
"Hos både människor och C. elegans räcker det med en relativt liten temperaturökning för att minska fertiliteten hos män", förklarar Libudas användning av nematoder i studien.
En ökning med 2 ° C över det normala i C. elegans, en typ av rundmask, resulterade i en 25-faldig ökning av DNA-skador vid utveckling av spermier jämfört med obehandlad sperma. Äggen som befruktats med denna skadade sperma producerade inte avkomma.
Enligt R. Scott Hawley, en expert inom meiosforskning, ger den nya upptäckten forskare en plan för forskning på däggdjur och människor för att bekräfta om samma mekanismer bidrar till manlig infertilitet.
3D-modellering av utvecklingspermaceller låter dig identifiera områden med DNA-skador orsakade av värme. Kromosomer visas i grått. Områden med DNA-skada är synliga i gulröda foci. Varje kärna av spermatocyter med värmechock innehåller flera platser för DNA-skada. Bilden fångas med ett DeltaVision-vidvinkelmikroskop med ultrahög upplösning. 3D-simuleringar utfördes med Imaris Microscopy Image Analysis-programvara från Bitplane. Upphovsman: Nicole Kurkhanevich
Förresten använde forskargruppenmikroskopi för att observera utvecklingen av spermier och äggceller både under normala förhållanden och under värmestressförhållanden. I det senare fallet fann forskarna mer DNA-skador i spermierna, men inte i äggen.
Läs också
Det årliga uppdraget i Arktis har avslutats och uppgifterna är en besvikelse. Vad väntar mänskligheten?
Se den nya Hummer övervinna hinder på vägen och rör sig som en krabba
På sjukdagens dag 3 förlorar de flesta COVID-19-patienter luktkänslan och lider ofta av en rinnande näsa