Біологи з Університету Орегону використовували модельний організм Caenorhabditis elegans для визначення молекулярних механізмів, які викликають пошкодження ДНК в сперматозоїдах і сприяють чоловічому безпліддю після впливу тестикули зайвого тепла. Подробиці дослідження публікує журнал Current Biology.
У людей оптимальна температура для виробництва сперми трохи нижче температури тіла, в діапазоні близько 32-35 ° C. Дослідження на людях показали, що вплив температур всього на 1 градус Цельсія вище цього нормального діапазону негативно впливає на чоловічу фертильність, пояснює Діана Лібуда, професор кафедри біології Інституту молекулярної біології Університету Орегону.
Феномен чоловічого безпліддя, викликаного високою температурою, добре відомий. Ефекти сучасного впливу тепла і причини перегріву – наприклад гарячі ванни, тісний одяг і довгий час в дорозі – були ретельно вивчені. Однак основні механізми, які ушкоджують сперму і погіршують запліднення, до кінця не виявлені.
«Як у людей, так і у C. elegans, відносно невеликого підвищення температури достатньо для зниження чоловічої фертильності», – пояснює Лібуда використання нематод в дослідженні.
Підвищення на 2 ° C вище норми у C. elegans, типу круглого хробака, призвело до 25-кратного збільшення пошкодження ДНК в країнах, що розвиваються сперматозоїдах в порівнянні зі спермою, що не піддавалася впливу. Яйця, запліднені цієї пошкодженою спермою, не дали потомства.
За словами Р. Скотта Хоулі, експерта з дослідження мейозу, нове відкриття надає вченим план проведення досліджень на ссавців і людей, щоб підтвердити, чи сприяють одні й ті ж механізми чоловічого безпліддя.
Тривимірне моделювання сперматозоїдів, що розвиваються дозволяє виявити ділянки пошкодження ДНК, викликаного нагріванням. Хромосоми зображені сірим кольором. Ділянки пошкодження ДНК видно в жовто-червоних фокусах. На кожному ядрі сперматоцитів, які зазнали теплового шоку, присутні численні ділянки пошкодження ДНК. Зображення отримане за допомогою ширококутного мікроскопа DeltaVision надвисокої роздільної здатності. Тривимірне моделювання було виконано за допомогою програмного забезпечення Imaris Microscopy Image Analysis від Bitplane. Надано: Ніколь Курханевіч.
До речі, дослідницька група використовувала мікроскопію для спостереження за розвитком сперматозоїдів і яйцеклітин як в нормальних умовах, так і в умовах теплового стресу. В останньому випадку дослідники виявили більшу кількість пошкоджень ДНК в спермі, але не в яйцеклітинах.
Натхнення: hightech.fm