Установлен механизм нарушения сперматогенеза при нагревании
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии