Věk spermie má obrovský dopad na reprodukci v nové studii

Učebnice pro střední školy sex ed obsahují některé variace na klasické fotografii: Jedno velké, krásné vejce, obklopené spoustou drobných, kroutivých spermií. Protože všechny tyto spermie jsou současně uvolňovány v jednom velkém shluku, nemyslíme často na jedinečné vlastnosti každého jednotlivého plavce, ale na výzkum publikovaný ve čtvrtek Evoluční dopisy ukazuje, že některé z těchto spermií jsou lepší než ostatní.

Je to výhoda, tým vědců z University of East Anglia a University of Uppsala píše, že spermie, které žijí určitou dobu, alespoň pro spermie zebrafish, které experimentovali ve své studii. Zejména spermie, které skončily produkcí nejzdravějšího a nejzdravějšího potomstva, byly ty, které žily déle - nebo, jinak řečeno, ty, které jsou starší.

"To je překvapující výsledek, který naznačuje, že je důležité pochopit, jak výběr spermatu může přispět ke zdraví příštích generací," řekl hlavní výzkumník Simone Immler, Ph.D., jehož laboratoř na University of East Anglia School of Biologické vědy se zaměřují na biologii sexuální reprodukce.

Možná se divíte: Nejsou všechny spermie ve stejném věku? Je to dobrá otázka, ale jak Immler a její tým píší, některé spermie jsou přirozeně delší než ostatní - podobně jako někteří lidé - což jim v době, kdy se dostanou do vajíčka, „starší“. Spermie mají totiž každý svůj vlastní genetický materiál a existuje obrovský rozsah genetického rozdílu mezi spermiemi ve stejné dávce, jak ukázali předchozí výzkumníci. Spermie, které jsou přirozeně déle žil, nová studie ukazuje, jsou spermie, které jdou na zdravější potomky.

V experimentech, tým vzal ejakulát od muže zebrafish a rozdělil to do dvou polovin. Jedna polovina prošla 25-sekundovou léčbou, která vedla k „50% poklesu množství pohyblivých spermií“ předtím, než byla použita k oplodnění vajíček. Jinými slovy, tato dávka byla vybrána pro spermie s delší životností (protože všechny ostatní byly během 25 sekund vyřazeny).

Druhá polovina ejakulátu prošla podobným ošetřením, ale pak se okamžitě použila k oplodnění vajíček, místo aby čekala 25 sekund. Vzhledem k tomu, že nebyla žádná šance, že by nějaké spermie s krátkou životností zemřely, „vajíčka by mohla být oplodněna spermiemi schopnými oplodnění“, jak píše tým.

Vejce pokračovala v produkci rybích mláďat, a dva roky Immler a její tým sledovali zdraví těchto potomků. Nakonec zjistili, že „když vybereme spermie s delší životností v ejakulátu samců zebrafish, výsledný potomek je mnohem fit než jejich plnohodnotní sourozenci, kteří jsou zplodeni kratšími spermiemi stejného samce,“ uvedl Immler.

To je překvapující, říká, protože vědci nikdy nepovažovali za důležité, které spermie oplodní vajíčko. Všechno, na čem záleželo, bylo, že to bylo mohl. Ale jak zjistili, vlastnosti jednotlivých spermií záleží - zejména na jejich životnosti - pokud jde o zdraví dětí.

Prozatím není jasné, proč některé spermií žijí déle než jiné, ale vysvětlení, s větší pravděpodobností než to, má co do činění s jejich geny. Některé spermie by mohly být jednoduše geneticky lépe vybaveny, aby se zdravé potomstvo, než jiné, a po dlouhou dobu vývoje - mnoho cyklů dlouhotrvající spermie vedoucí ke zdravým dětem - tento proces může mít tvarovaný reprodukci těchto zebrafish, a možná další druh.

Tým již hledá geny, které vedou k dlouhodobějším spermiím a připravují půdu pro zdokonalené techniky hnojení. Prozatím se můžeme obrátit na tento klasický učebnicový obrázek s novou perspektivou: I když mohou všichni vypadat stejně, každá spermie je zvláštní - některé více než jiné.