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 По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Обычно тела меньше тысячи километров не могут удержать вокруг себя полноценную газовую оболочку: слишком невелика сила тяжести. Несмотря на это, малая планета (612533) 2002 XV93 — диаметром всего полтысячи километров — во время звездного затмения показала, что у нее атмосфера есть. Как это вышло, пока неясно, хотя у астрономов-первооткрывателей и есть пара гипотез.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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