اكتشاف بروتين أساسي في عملية النطاف قد يمهد لعلاج العقم عند الذكور



صورة تعبيرية

تمتلك الحيوانات المنوية بنية انسيابية تسمح لها بالانتقال بسلاسة أكبر عبر الجهاز التناسلي للأنثى لتخصيب البويضات. ومع ذلك، لا يُعرف الكثير عن هذه العملية.
وفي دراسة جديدة نُشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences، ألقى باحثون يابانيون ضوءا جديدا على بروتين رئيسي مشارك في هذه العملية.

وحدد الفريق من جامعة أوساكا دور البروتين المسمى "المادة المتفاعلة سيرين كيناز الخاصة بالخصية" (testis-specific serine kinase substrate) أو اختصارا TSKS، في عملية النطاف، أو إطلاق الحيوانات المنوية الناضجة.
وأثناء التكاثر، يجب أن تنتقل الحيوانات المنوية عبر الجهاز التناسلي الأنثوي للوصول إلى البويضة، حتى يحدث الإخصاب.
ولتسهيل هذه العملية بشكل أفضل، تمتلك الحيوانات المنوية "مورفولوجيا مبسطة" يتم تحقيقها من خلال القضاء على سيتوبلازم (موقع العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية) الحيوانات المنوية.
وبينما لوحظت هذه العملية في الدراسات السابقة، فإن الآليات الجزيئية الكامنة وراءها بقيت غير مفهومة جيدا.
ولفهم هذه العملية، قاد فريق البحث من جامعة أوساكا تجارب في نماذج فئران لاستكشاف بروتين TSKS، والذي يتم ترجمته إلى هياكل خالية من الغشاء تسمى السحابة nuage.
ويقول المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة كيسوكي شيمادا: "باستخدام تقنية تحرير الجينوم، طورنا نموذجا للفأر تم فيه تعطيل TSKS. ووجدنا أن الحيوانات المنوية من الفئران المصابة باضطراب TSKS فشلت في تطوير شكل انسيابي، ما أدى إلى عقم الذكور".

وحلل الباحثون TSKS من الحيوانات المنوية المأخوذة من الفئران، ووجدوا أن هذه الحيوانات المنوية لم تكن قادرة على إنتاج نوعين محددين من nuage يسمى الجسم الشبكي (RB) وبقايا الجسم الكروماتيد (CR). ومن دون هذه الفوارق الدقيقة، لا يمكن للحيوانات المنوية التي تمزق TSKS القضاء على السيتوبلازم بشكل صحيح.
وبالإضافة إلى ذلك، لاحظ الباحثون أن وجود السيتوبلازم الزائد المتبقي أدى إلى الموت المبرمج للخلية الحية أو الاستمانة (apoptosis)، في هذه الحيوانات المنوية.
ويقول المؤلف الرئيسي المشارك سوجين بارك: "أظهرت نتائجنا أن توليد nuage RB وnuage CR يعتمد على بروتين TSKS. وTSKS مطلوب للحيوانات المنوية للقضاء على السيتوبلازم وتكييف شكل انسيابي وشبيه بالشرغوف. وهذا ينطبق على البشر أيضا، حيث يوجد بروتين TSKS أيضا في الحيوانات المنوية البشرية".
ويقدم هذا الاكتشاف لدور TSKS في تكوين الحيوانات المنوية المبسطة مزيدا من الأدلة على آلية واحدة وراء العقم عند الذكور. وقد تُترجم نتائج هذه الدراسة إلى تطوير الاختبارات التشخيصية ووسائل منع الحمل الذكورية.