Les contraceptifs masculins de nouvelle génération pourraient s’appuyer sur la température parfaite

Les spermatozoïdes sont un peu comme Goldilocks dans leur quête de tout être à droite. Au moins chez les mammifères, le Cellules de sexe masculin sont étonnamment pointilleux sur la température et il ne peut pas être trop chaud ou trop froid pour qu’ils fassent leur truc. Sperme prospère dans des conditions seulement un quelques degrés plus frais que la température corporelle normale. Mais ils doivent supporter des températures plus chaudes dans le tractus reproductif féminin afin de réaliser leur destin et fertiliser un œuf. Mais comment?

Les températures plus chaudes semblent déclencher un signal spécifique qui active le sperme dans un état hyperactif important. Leurs mouvements passent du mouvement lisse et régulier relatif utilisé pour la navigation dans les mouvements de battement et de torsion nécessaires pour entrer dans un œuf. Ces résultats chez la souris sont détaillés dans un Étude récemment publiée dans la revue Communications de la nature.

«Il est toujours excitant de découvrir le mécanisme moléculaire derrière un phénomène physiologique bien connu»,  » Polina V. Lishkoun co-auteur et physiologiste et biologiste cellulaire à la Washington University School of Medicine de St. Louis, raconte Science populaire. « Tout le monde savait que les organes reproducteurs masculins sont maintenus à une température inférieure à la température corporelle centrale, mais la raison pour laquelle cela est nécessaire n’a pas été clairement comprise – jusqu’à maintenant. »

Crédit: Polina Lishko

Catsper la protéine amicale

Tous les mammifères ont un Protéine à la surface du sperme appelé Catsper. Il contrôle l’entrée des particules nécessaires pour alimenter les mouvements hyperactifs dans les flagelles en forme de queue qui propulsent le sperme vers l’avant vers sa cible.

Alors que l’activation de la température du CATSPER n’était pas connu auparavant, les scientifiques pensaient que la protéine était activée par le niveau de pH dans le canal reproducteur féminin. Chez les primates, une hormone reproductive féminine appelée progestérone était également censée activer le chat. Cependant, cette théorie n’a pas complètement résisté. Selon Lishko, la plupart Les spermatozoïdes de mammifères ne répondent pas à la progestérone. Un autre facteur devait tirer les cordes derrière l’interrupteur Catsper.

La température semblait être un facteur principal, car l’évolution des mammifères a développé de nombreuses façons d’aider à garder les organes reproducteurs masculins à ou en dessous des 93,2 degrés optimaux Fahrenheit. Dauphins Baissez la température du sang en direction de leurs testicules internes en le faisant passer par leur nageoire dorsale en premier. Éléphants utiliser leurs oreilles pour refroidir le sang vers le bas d’une manière similaire. Les humains et la plupart des autres mammifères créent et stockent des spermatozoïdes dans des testicules situés à l’extérieur de leur corps pour les garder au frais. Les oiseaux et autres animaux qui n’ont pas ces adaptations de refroidissement pour leurs organes reproducteurs masculins n’ont pas de protéines de chats sur leur sperme.

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Travailler comme un «spermostat»

Dans le nouvelle étudeLishko et son équipe ont utilisé de minuscules outils et techniques à l’échelle de micron à l’origine pour étudier les cellules cérébrales. Ils ont observé le schéma des charges électriques qui se distinguent pour l’activation de Catsper dans les spermatozoïdes de souris individuelles. Il y avait pics clairs lorsque la température entourant la cellule a dépassé 100,4 degrés.

Une fois le Catsper activé, le comportement du sperme est passé de ces mouvements relativement lisses utilisés pour naviguer dans les mouvements hyperactifs nécessaires à la fertilisation. À certains égards, Catsper fonctionne comme un thermostat, ou «spermostat».

Pour Lishko, «pour une fois de plus voir comment la nature élégamment conçoit ses éléments», a été surprenante et excitante.

Applications futures

Une meilleure compréhension du rôle de la température dans la fertilité peut aider à améliorer à la fois la contraception masculine et Traitements d’infertilité. Étant donné que la protéine Catsper n’apparaît que dans le sperme, le cibler n’affecterait pas d’autres fonctions corporelles.

Certaines étapes suivantes incluent l’exploration de «si nous pouvons atteindre la contraception (ou augmenter la fertilité) en ciblant cette caractéristique de la température du canal de calcium des spermatozoïdes», explique Lishko. Bien qu’il y ait eu quelques tentatives pour faire des contraceptifs mâles qui désactivent ce canal calciqueces méthodes n’ont pas été très efficaces. Les connaissances acquises par cette découverte pourraient indiquer de nouvelles approches pour ce faire.

Avec plus de recherches, il pourrait être possible d’activer le CATSPER avec des changements de température et d’activer ce canal de calcium pour drainer le sperme d’énergie, « de sorte qu’au moment où le sperme est prêt à faire son travail et à entrer dans la cellule d’oeuf, il est impuissant. »