От этой беды в большей или меньшей степени страдают от 10 до 15 процентов супружеских пар во всем мире, причем в половине случаев бесплодны именно мужчины.
Существует множество разных причин мужского бесплодия — наличие лишней хромосомы, крипторхизм (неопущение яичек), воздействие радиации и отравляющих веществ. Но у доброй половины мужчин, обследованных по поводу бесплодия, проблема кроется в сперматозоидах: их просто недостаточно, либо они плохо плавают. Для некоторых плохих пловцов удалось выявить причину дефекта — разрушение некоторых сегментов Y-хромосомы, приводящее к отсутствию части генов.
Но испанских исследователей заинтересовала не Y-xpoмосома, а митохондриальная ДНК бесплодных мужчин. Хотя мДНК передается только по женской линии и все мы получаем их, однако каждый сперматозоид располагает небольшим количеством митохондрий — они нужны ему для получения энергии.
Находятся эти митохондрии, всего около сотни, в среднем сегменте сперматозоида, в месте соединения головки и хвоста. Они никогда не попадают в яйцеклетку. Вход туда открыт только голове, содержащей ядро. Средняя часть и хвост остаются за бортом; это позволяет избежать войны цитоплазмы. Митохондрии вырабатывают энергию, необходимую для движения сперматозоида, для этого у них имеются определенные катализаторы-ферменты.
Если с ферментами что-то не в порядке, сперматозоид перестает двигаться, и это доказывает, что митохондрии жизненно важны для активного движения сперматозоидов. На этот вопрос и хотели найти ответ испанские ученые. Они убедили шестьсот волонтеров сдать образцы спермы для исследования. Сперматозоиды почти сразу помещали под микроскоп и определяли степень активности по шкале от А до D. Сперматозоиды А очень шустро двигались в поле зрения и быстро били хвостами-жгутиками. Сперматозоиды В тоже двигались, но вяло. Группа С подергивалась, но не передвигалась, а в группе D не было заметно вообще никакого движения. Если в первые две категории попадало меньше половины всех сперматозоидов, это называлось астеноспермия, что буквально переводится как слабая сперма.
Следующим этапом по логике должны были бы стать малоэлегантные и педантичные попытки найти у мужчин со сперматозоидами-задохликами мутации ДНК. Вместо этого испанцы сделали вдохновенный ход. Они проверили, от кого из семи дочерей Евы происходили мужчины. На первый взгляд такое решение притянуто за уши, но рассуждения испанских коллег были невероятно интересны. Как известно, любые мутации Y-хромосом, которые снижают активность сперматозоидов, вскоре исчезнут, исключенные естественным отбором.
А вот к митохондриальным мутациям, вызывающим изменения сперматозоидов, эта логика не приложима. В отличие от Y-хромосом и остальных генов митохондриальная ДНК не зависит от сперматозоидов. Поэтому митохондриальные мутации могут вредить сперматозоидам в свое удовольствие, им же самим это вреда не принесет. Такие мутации, рассуждали исследователи, могут сохраняться и передаваться от женщины к женщине. Естественный отбор не должен исключать мутации: они для него нейтральны, если только калечат сперматозоиды и больше ничего не делают. Это, возможно, не поспособствует выживанию и благополучию вида.
Если эти мутации, замедляющие скорость сперматозоидов, будут передаваться из поколения в поколение, то может оказаться, что мужчины с такой спермой состоят в родственной связи через своих матерей. Лучше всего можно было проверить эту идею, исследовав принадлежность обследуемых мужчин к кластерам мДНК, которые к тому времени уже были известны для Европы. Именно так и поступили. Сверив данные волонтеров с теми последовательностями, которые были опубликованы в научных журналах, испанцы смогли определить, являются ли они потомками Урсулы, Ксении, Елены, Вельды, Тары, Катрин — такие имена дали праматерям европейских кланов. И связь удалось выявить.
У Тары сперматозоиды были достоверно более вялыми, чем у волонтеров из других шести кланов. Окрыленные успехом, ученые устроили соревнование для сперматозоидов на скорость проплывания через узкую стеклянную трубочку. Через полчаса после старта они измерили, насколько успели продвинуться сперматозоиды. Неожиданности не произошло: клетки Тары пришли к финишу последними. Они на целый миллиметр отстали от остальных, но лидером, пронесшимся, как ураган, со скоростью 11 миллиметров в час, была команда Елены.
Это исследование, неожиданное и удивительно интересное во многих отношениях, поставило массу интригующих вопросов. Например, были ли скорость и выносливость, продемонстрированные сперматозоидами из клана Елены, результатом хорошей работы митохондрий, одинаковой для всех клеток тела, и нельзя ли тогда этим объяснить процветание клана в Европе? Или это свойство касалось исключительно метаболизма мужских половых клеток?
А как обстоит дело с бедными мужчинами клана Тары, чьи сперматозоиды оказались самыми слабыми? Не ослаблен ли у них метаболизм и в других частях организма, где его уровень не менее важен? Это не может быть правдой для женщин из клана Тары, иначе они не дожили бы до наших дней. Но мужчины Тары, существа, совершенно неинтересные с точки зрения их собственных митохондрий, могли быть ослаблены без малейшего ущерба для клана.
Удивительный эксперимент медиков из Сарагосы, с его далекоидущими выводами, важен не только в смысле изучения мужского бесплодия, но и как демонстрация того, насколько безразличны митохондриальной ДНК для ее собственного процветания и развития носители-мужчины. Эта работа не показала, что мутации митохондриальной ДНК способны напрямую обеспечить рождение дочерей в ущерб сыновьям.
Но она убедительно продемонстрировала, что митохондриальные гены способны влиять на плодовитость сыновей и снижать шансы на передачу их Y-хромосом следующим поколениям. Это выглядит яркой победой в борьбе полов. Терпеливые митохондрии спокойно выжидают поколение за поколением, прежде чем откупорить флакон с отравой. Яд подрывает силы сперматозоидов самым прямолинейным из всех возможных способов — лишая их источника энергии. Это биохимическая форма мужского бесплодия, механическая и жестоко откровенная.
Добавить комментарий