Молекулярный переключатель сперматозоидов открывает путь к мужской контрацепции

Ученые из Университета штата Мичиган определили молекулярный «переключатель», который заряжает сперматозоиды энергией для финального рывка к яйцеклетке. Это открытие может изменить подход к лечению бесплодия и создать безопасные негормональные контрацептивы для мужчин. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Метаболизм сперматозоидов уникален, так как сфокусирован на одной цели — генерации энергии для оплодотворения», — пояснила Мелани Балбах, старший автор работы.

До эякуляции сперматозоиды млекопитающих находятся в состоянии низкой энергии. После — во время движения по женским репродуктивным путям — они проходят серию изменений, включая активацию быстрых энергичных движений и модификацию мембран, необходимых для достижения яйцеклетки.

Используя специальную технику для отслеживания метаболизма глюкозы (основного «топлива» сперматозоидов), ученые сравнили химические процессы в неактивных и активных клетках. Метод позволил увидеть, как сперматозоиды переключаются на высокоэнергетический режим и какие «маршруты» используют.

Исследование выявило ключевую роль фермента альдолазы в преобразовании глюкозы в энергию. Также было обнаружено, что сперматозоиды используют не только внешнюю глюкозу, но и внутренние запасы «топлива». Некоторые ферменты действуют как «регулировщики», контролируя поток глюкозы.

Это открытие прокладывает путь к созданию негормонального контрацептива для мужчин, действующего по требованию. В отличие от традиционных подходов, блокирующих производство спермы (часто гормональных и с побочными эффектами), новая стратегия будет нацелена на метаболизм уже созревших сперматозоидов, временно лишая их энергии для оплодотворения.

«Сейчас около 50% беременностей являются незапланированными. Это даст мужчинам больше вариантов и контроля над фертильностью», — отметила Балбах.

Дальнейшие исследования будут направлены на изучение метаболизма сперматозоидов человека и поиск безопасных мишеней среди ферментов-«регулировщиков» для создания контрацептивов. Эта работа также может улучшить методы вспомогательных репродуктивных технологий и диагностики бесплодия.