Установлено, что одной из причин мужского бесплодия является дефицит белка
PLCZ1 в сперматозоидах.
Воспроизведение себе подобных - одна из главных характеристик живой материи.
У млекопитающих процесс размножения реализуется путём слияния половых клеток,
в результате чего происходит оплодотворение яйцеклетки и последующее её
деление с превращением в созревающий эмбрион. Всё это объединяется понятием
"эмбриогенез". Данный процесс является очень сложным и крайне уязвимым.
Во-первых, именно во время эмбриогенеза чаще всего возникают всевозможные
нарушения развития нового организма, касающиеся как анатомических нарушений,
так и функциональных расстройств; результатом становятся врождённые заболевания -
эмбриопатии. Во-вторых, эмбриогенез вообще может не начаться, если яйцеклетка
не будет подготовлена для этого.
Яйцеклетка готовится к оплодотворению после выделения передней частью
гипофиза женщины лютеинизирующего гормона, который стимулирует процесс
созревания яйцеклетки, провоцирует образование в её ядре ядрышек и активизирует
синтез нуклеиновых кислот. Кстати, в ходе лечения бесплодия именно эти критерии
являются достоверными при лабораторном исследовании эффективности терапии.
Если женщина здорова, и её яйцеклетки систематически готовятся к оплодотворению,
но беременность не наступает, то необходимо обследовать мужчину для выявления
проблем в его репродуктивной системе.
Причин мужского бесплодия есть несколько, но среди них особенно стоит
обратить внимание на проблемы, связанные со структурой и функцией мужских
половых клеток - сперматозоидов. В практической медицине принято считать,
что около 30% всех видов бесплодия связаны с олигоспермией (малым содержанием
сперматозоидов в сперме), астеноспермией (снижением двигательной активности
сперматозоидов) и тератоспермией (наличием в сперме большого количества
структурно-неполноценных сперматозоидов).
В момент оплодотворения наблюдается проникновение сперматозоида в цитоплазму
яйцеклетки, и происходит её функциональная перестройка, необходимая для
последующего деления. Это сопровождается многочисленными биохимическими
изменениями в яйцеклетке; в частности, значительно увеличивается
внутриклеточная концентрация кальция, причём такое повышение характеризуется
скачкообразными колебаниями содержания данного вещества. Интересно, что в
некоторых случаях искусственного введения сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки
при оплодотворении в лабораторных условиях, не наступает изменений концентрации
кальция, что может свидетельствовать о неспособности данных сперматозоидов
стимулировать последующий эмбриогенез.
Недавно в научной литературе появилась информация о том, что к возникновению
колебаний концентрации кальция в цитоплазме оплодотворённой яйцеклетки может
быть причастен особый белок PLCZ1, находящийся в центральной (экваториальной)
части головки сперматозоида. Данный белок влияет на образование некоторых
сложных липидов, в частности, инозитолтрифосфата, необходимого для формирования
различных внутриклеточных мембранных и рецепторных структур яйцеклетки, а также
реализации её естественной деятельности.
Группой учёных из США и Великобритании под руководством Sook-Young Yoon
было проведено сложное экспериментальное исследование возникновения бесплодия
при дефиците белка PLCZ1. Для этого у животных вызывали мутационный процесс,
обуславливающий отсутствие в головках сперматозоидов белка PLCZ1. Исследователи
анализировали колебания концентрации кальция в цитоплазме яйцеклеток при
отсутствии белка PLCZ1 и после его введения в клетку, а также последующее
деление оплодотворённой яйцеклетки и развитие эмбриона.
В результате эксперимента было неопровержимо доказано, что белок
сперматозоидов PLCZ1 индуцирует колебания концентрации кальция в цитоплазме
оплодотворённой яйцеклетки, после чего она активизирует свой обмен веществ,
синтез нуклеиновых кислот, и происходит её последующее деление, приводящее к
формированию эмбриона и его развитию.
Таким образом, установлено, что белок сперматозоидов PLCZ1, регулируя
содержание кальция в яйцеклетке, играет важную роль не только в процессе
оплодотворения, но и в последующем развитии эмбриона; отсутствие данного белка
обязательно приводит к мужскому бесплодию.
