Ученые нашли новый подход к созданию негормональных противозачаточных средств

Двум независимым группам исследователей удалось понять, каким образом гормон прогестерон, выделяемый в больших количествах клетками так называемого яйценосного холмика — толстой клеточной оболочки вокруг яйцеклетки в период овуляции — заставляет сперматозоиды дополнительно активизироваться в своем движении по направлению к яйцеклетке.

Именно эта стимуляция и позволяет сперматозоидам "почувствовать" яйцеклетку и проникнуть сквозь толстую клеточную оболочку для оплодотворения.

Как показали авторы публикации, прогестерон связывается с недавно открытыми кальциевыми каналами CatSper на поверхности хвостовой части мужских половых клеток, что приводит к резкому притоку ионов кальция в клетку и вызывает стимулирование движения. Такое простое химическое воздействие гормона не сопровождается изменениями активности генетических процессов по выработке дополнительных белковых молекул внутри половой клетки. Это может в будущем дать возможность негормонального терапевтического вмешательства в активность сперматозоидов для борьбы с бесплодием у мужчин или напротив для обеспечения контрацепции.

Важность концентрации ионов кальция Са2+ для жизнеспособности мужских половых клеток была известна ученым уже давно. Более того, связь женского гормона прогестерона и уровня кальция в мужских половых клетках также была установлена еще 20 лет назад, однако механизм действия биологической молекулы на сперматозоиды был неясен до последнего времени.

Для его изучения команды исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско под руководством Полины Лишко (Polina Lishko) и группы коллег из Центра передовых европейских исследований под руководством Бенджамина Коупа (Benjamin Kaupp) применили новые, лишь недавно выявленные методы исследования работы ионных каналов на поверхности всей клеточной мембраны.

Этот метод, позволяющий с высоким разрешением определять величину тока ионов через мембрану клетки в различных частях поверхности клетки, позволит установить связь между воздействием прогестерона и работой кальциевых каналов на поверхности так называемого главного участка хвоста человеческого сперматозоида, называющихся CatSper.

"Блокаторы ионных каналов CatSper могут в будущем могут эффективно использоваться для фармакологического вмешательства в процесс оплодотворения", — пишет группа Коупа в своей статье.

"Так как рецептор прогестерона, связанный с работой каналов CatSper, является специфическим и присутствует только на ограниченном участке поверхности мужских половых клеток, а также является структурно отличным от других рецепторов прогестерона, запускающих в клетках биохимические процессы с участием генома, он является перспективным для разработки на его основе нового класса негормональных противозачаточных средств", — сообщается в статье группы Лишко.