• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.05.2022
Михаил Орлов
2
30 438

Установлен механизм нарушения сперматогенеза при нагревании

6.7

Яички большинства млекопитающих находятся снаружи, поскольку высокая температура в брюшной полости нарушает сперматогенез — процесс образования сперматозоидов. Более того, воздействие высокой температуры может вызвать временную стерилизацию. Механизмы этого феномена не вполне понятны, однако новое исследование указало на важную роль в нем двухцепочечных разрывов ДНК.

Зрелые сперматозоиды
Зрелые сперматозоиды / © Innerspace Imaging/Science Photo Library / Автор: Павел Сорокин

У человека и других млекопитающих процесс образования мужских половых клеток (сперматозоидов) требует сравнительно низкой температуры. Именно поэтому их яички находятся снаружи, в мошонке, а не в брюшной полости, как многие органы и, скажем, яичники, где образуются яйцеклетки. Благодаря этому температура создающих сперматозоиды тканей в среднем на два-шесть градусов ниже.

Дело в том, что сперматогенез очень чувствителен к высокой температуре. Уже небольшой нагрев нарушает этот сложный многостадийный процесс и, как следствие, вызывает бесплодие. Для изучения таких нарушений используют различные модели на животных — например, искусственный крипторхизм (перемещение яичек в полость тела) или тепловой шок. Так, погружение задней части тела самцов мышей в воду при температуре 43 градуса Цельсия на 15 минут вызвало гибель клеток — предшественников сперматозоидов. Любопытно, что этот эффект уже стал основой для нового метода контрацепции.

Однако в работе, опубликованной в журнале Communication Biology, исследователи из Японии создали более сложную и, по их мнению, корректную модель. С помощью технологии ex vivo, то есть переноса живых тканей из организма в искусственную среду, они получили культуру яичек мышей. В таких изолированных органах по-прежнему проходили все стадии сперматогенеза — об этом можно судить по флуоресценции особого «сигналящего» белка (GFP, green fluorescent protein).

Далее так называемые экспланты подвергали действию различной температуры, от плюс 34 до 40 градусов. При температуре в 34 градуса (соответствует условиям в мошонке мышей) сперматогенез происходил полностью и без каких-либо нарушений. Однако при культивировании с большим нагревом постепенно страдали все новые этапы сперматогенеза.

«Мы не ожидали увидеть такую сложную картину со множеством зависящих от температуры событий в основе столь подробно изученного феномена. Это открытие стало возможным только благодаря использованию системы культивирования органов», — утверждает Такэхико Огава (Takehiko Ogawa) из Университета Йокогамы (Япония).

Авторы связывают это с нарушением профазы I, то есть самой первой стадией мейоза — процесса клеточного деления, во время которого образуются половые клетки. Напомним: и сперматозоиды, и яйцеклетки (ооциты) относят к гаплоидным клеткам, то есть имеющим вдвое меньше хромосом, чем остальные. Гаплоидность делает их чувствительными к различного рода повреждениям, поскольку такие клетки не имеют второй хромосомы в паре, которую можно использовать для репарации ДНК (ее «ремонта»).

Действительно, ученые отметили увеличение числа двухцепочечных разрывов ДНК и нарушение их «залечивания». Важно отметить, что этот эффект наблюдался уже при плюс 37-38 градусах, то есть при нормальной температуре тела.

Далее клетки с такими мутациями распознаются на особых стадиях клеточного цикла («контрольные точки») и уничтожаются за счет программируемой клеточной смерти (апоптоза). Для организма это означает сниженную продукцию спермы или даже бесплодие.

Новая публикация может быть полезна для изучения причин нарушений сперматогенеза. Кроме того, эти результаты стоит учитывать, например, любителям подолгу оставаться в бане или сауне, где температура явно выше критических 38 градусов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
2
+
Мораль: просторные штаны и семейные трусы -- путь к расширенному воспроизводству человечества!.. Кстати, именно их носили во времена послевоенного бэби-бума...
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно