Protein Poc5 ključan za formiranje repa spermatozoida — novo saznanje o mogućem uzroku muške neplodnosti

Tim istraživača sa RIKEN Centra za dinamiku bioloških sistema u Japanu otkrio je da protein Poc5 igra presudnu ulogu u formiranju repa spermatozoida kod miševa. Bez tog proteina, mužjaci su proizvodili spermatozoide sa teško oštećenim repovima i bez sposobnosti da plivaju i oplode jajnu ćeliju.

Kako su došli do otkrića

Istraživači su primenili ultrastrukturnu ekspanzionu mikroskopiju (U-ExM) koja omogućava uvećanje ćelija i detaljniji prikaz finih struktura. Zahvaljujući toj metodi, tim je prvi put jasno video promene koje se dešavaju u centrioleima — par malih cilindričnih struktura na osnovi repa spermatozoida — tokom njihove izgradnje i sazrevanja.

Uloga proteina Poc5

Unutar jednog od centriola otkriven je scaffold (skafold) koji postepeno jača. Ranija saznanja ukazivala su da Poc5 utiče na oblik i funkciju centriola, pa su naučnici stvorili genetski izmenjene miševe kojima nedostaje gen Poc5. Kod tih mužjaka repovi spermatozoida su bili loše formirani, često su se raspadali i nisu bili sposobni za plivanje — što je dovelo do neplodnosti kod muških životinja.

„Ovo otkriće direktno unapređuje naše razumevanje kako se formira rep ljudskog spermatozoida“, kaže Hiroki Shibuya, koautor studije, ukazujući na sličnosti između miševa i ljudi.

Specifično, rad ukazuje na to da poremećaj u izgradnji centriola može biti jedan od strukturnih uzroka muške neplodnosti. Prepoznavanje uključenih gena predstavlja važan korak ka preciznijoj dijagnostici i potencijalnom razvoju usmerenih terapija.

Širi kontekst i naredni koraci

Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, neplodnost pogađa oko jednog od šest parova širom sveta, a u približno 50% slučajeva postoji muški faktor. Stručnjaci napominju da su uzroci muške neplodnosti često teško utvrdivi jer nastanak spermatozoida uključuje brojne sitne i složene strukturalne promene.

Genetičarka Susan Dutcher iznosi da je identifikacija gena važan korak: „Kada znate koji gen uzrokuje problem, lakše je razmišljati o dijagnostici i mogućim terapijskim pristupima.“ Ipak, potrebna su dodatna istraživanja da bi se utvrdilo da li Poc5 ima istu ulogu u ljudskoj reprodukciji.

Shibuya i saradnici već planiraju da ponove eksperimente na drugim vrstama (gušteri, hrčci, torbare, marmozete, makake) kako bi proverili konzerviranost funkcije Poc5. Istraživači takođe navode da ne postoje značajne tehničke prepreke za primenu U-ExM na ljudske spermatide, ali ističu da su potrebne etičke i regulatorne odobrenja pre rada na ljudskom materijalu.

„Precizno utvrđivanje uzroka kod pojedinačnih pacijenata ostaje veliki izazov, ali ova metoda i identifikacija Poc5 daju ključne smernice za buduća istraživanja“, dodaje Tomer Aviador-Reiss, nezavisni stručnjak koji nije bio uključen u studiju.

Studija je objavljena u časopisu Science Advances. Dalje istraživanje će utvrditi da li nalazi kod miševa mogu da se primene na ljude i da li mogu dovesti do novih dijagnostičkih testova ili terapija usmerenih na muški faktor neplodnosti.