Сперматозоиды проникают в бластоцисты приматов, открывая новые аспекты репродуктивной конкуренции
Международная исследовательская группа под руководством Бертольда Хуппертца и Томаса Кронайса из Med Uni Graz впервые показала, что сперматозоиды могут проникать через внешний слой пяти-семидневных эмбрионов (бластоцист) приматов.
Это открытие, сделанное в критическую фазу перед имплантацией в матку, может иметь далеко идущие последствия для понимания репродукции, конкуренции сперматозоидов и успеха беременности, а в долгосрочной перспективе — дать важные указания для терапии бесплодия.
Влияние сперматозоидов на успех беременности
Исследователи задокументировали взаимодействие сперматозоидов с эмбрионами, готовящимися к имплантации, на примере макак-резусов. В норме бластоцисты защищены от внешних влияний оболочкой — zona pellucida; перед имплантацией эмбрион «вылупляется» из этого защитного покрова.
«В течение этого критического временного окна дополнительные сперматозоиды могут проникать в бластоцисту. Это может быть эволюционной особенностью, влияющей на судьбу развития бластоцист», — объясняет Кронайс.
Исследование, опубликованное в Evolution, Medicine, and Public Health, указывает, что во время стадии имплантации от 200 до 5000 сперматозоидов могут достигать бластоцисты. Учёные даже получили визуальные доказательства, что интактные головки сперматозоидов проникают в наружный клеточный слой — трофэктодерм.
«Такое вмешательство может иметь серьёзные последствия для успеха беременности, поскольку сперматозоиды — независимо от их происхождения — могут влиять на поведение бластоцисты при имплантации. Бластоцисты, которым сложно справиться с проникшими сперматозоидами, могут быть более подвержены неудачной имплантации», — говорит Хуппертц.
Новые взгляды на репродуктивную конкуренцию и здоровье
Это явление может также приводить к эволюционному «конфликту» между сперматозоидами. Сперматозоиды-конкуренты могут способствовать срыву имплантации, чтобы дать преимущество генам более успешного самца. Это может представлять собой ещё один пример репродуктивной конкуренции на ранней стадии эмбрионального развития, уже наблюдавшийся у других видов животных.
Команда также рассматривает, могут ли время полового акта и проникновение дополнительных сперматозоидов в бластоцисту решающим образом влиять на успех беременности. Более частые половые акты вокруг времени имплантации потенциально могут снижать вероятность успешной беременности, нарушая развитие и имплантацию бластоцисты.
«В прошлом исследования с противоречивыми результатами изучали эту гипотезу, поэтому здесь необходимы дополнительные изыскания», — отмечает Кронайс.
Будущие исследовательские вопросы, значимые для планирования семьи
Исследование также поднимает вопрос о том, могут ли проникшие в бластоцисту сперматозоиды потенциально влиять на эмбриональное развитие или даже приводить к своего рода микрохимеризму — явлению, при котором чужеродные клетки остаются в теле эмбриона и влияют на развитие.
Это открытие порождает множество вопросов для будущих исследований. Учёные предлагают проводить ДНК-типирование сперматозоидов, чтобы выяснить их происхождение и определить, остаются ли проникшие сперматозоиды в трофэктодерме и могут ли влиять на судьбу эмбриона.
Эти вопросы играют ключевую роль в понимании механизмов, влияющих на успех беременности. Кроме того, исследования взаимодействия сперматозоидов и бластоцист могут иметь далеко идущее значение для здоровья человека и разработки новых репродуктивных методов лечения.