• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 мая
Михаил Орлов
1
28 757

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

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
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:40
Александр Березин

Открытие может иметь значение как для изучения истории Красной планеты, так и для ее будущего освоения.

Позавчера, 10:05
Ольга Иванова

Шутка о том, что женщины не полнеют, а «расширяют территорию обожания для мужчин», наверняка пришлась бы по вкусу нашим палеолитическим предкам. Недаром же они изготавливали статуэтки очень корпулентных дам. Зачем они это делали и почему некоторые из этих скульптур выражали идею «травести», сочетая в себе мужские и женские половые признаки? Naked Science задал эти вопросы старшему научному сотруднику отдела археологии каменного века Института археологии РАН, кандидату исторических наук Константину Гаврилову.

Вчера, 13:42
Василий Парфенов

Сложившаяся нынче в космонавтике ситуация интересным образом резонирует с происходившим полвека назад, когда человечество достигло невероятного — шагнуло на Луну. Участники новой космической гонки не так сильно мотивированы, да и ставки ниже, но за этим почти дружеским соревнованием наблюдать все равно интересно. Освоение космоса за пределами низкой околоземной орбиты снова стало престижной целью. Naked Science разбирается, какие шансы на ее достижение есть у российской космонавтики и почему так важно стремиться к Луне.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

27 июня
Василий Парфенов

Самцы млекопитающих, в отличие от женских особей, вырабатывают половые клетки практически всю жизнь с момента полового созревания. Нарушения сперматогенеза — один из ключевых факторов мужского бесплодия. Подробное исследование его механизмов потенциально способно улучшить жизни миллионов людей. В США ученые обнаружили ранее неизвестное свойство малоизученного энзима, благодаря которому он оказался незаменим для выработки спермы.

26 июня
Мария Азарова

Эсминец, «который сражался, словно линкор» и затонул во время боя между американцами и японцами осенью 1944 года, покоится на глубине 6895 метров в Тихом океане.

24 июня
Александр Березин

Новое видео из зоны боевых действий показывает работу систем HIMARS — колесных пусковых установок реактивной артиллерии американского производства. Впрочем, по ряду причин они не смогут оказать заметное влияние на боевые действия. Несмотря на это, их применение может привести к серьезной эскалации конфликта в ином плане.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

7 июня
Мария Азарова

Ранее научный руководитель Института космических исследований РАН Лев Зеленый высказал опасение, что одностороннее решение включить телескоп eROSITA на обсерватории «Спектр-РГ» не самым лучшим образом повлияет на имидж России и ее ученых за рубежом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: