Согласно исследованию международной группы исследователей под руководством Калифорнийского университета в Дэвисе, потеря белка, покрывающего сперматозоиды, может объяснить значительную долю бесплодия у мужчин во всем мире. Исследование может открыть новые способы скрининга и лечения пар от бесплодия. Статья с описанием работы опубликована 20 июля в журнале Science Translational Medicine.
Толлнер и Черр безуспешно пытались создать антитела к человеческому белку. Поэтому они заручились помощью профессора Чарльза Бевинса, эксперта по дефензинам, который только что присоединился к кафедре медицинской микробиологии и иммунологии Калифорнийского университета в Дэвисе.
Лаборатория Бевинса создала рекомбинантную копию гена DEFB126 человека с целью создания очищенного белка, который Толлнер и Черр могли бы использовать для создания антител. С первой попытки они обнаружили, что в гене есть мутация, которая не позволяет ему производить белок. Но когда они использовали сперму от другого донора, они смогли произвести нормальный белок.
"Если бы мы не видели этого в первом клоне, мы были бы сбиты с толку и по сей день," Бевинс сказал.
Сперма мужчин с дефектными генами DEFB126 выглядит нормально под микроскопом и плавает, как нормальная сперма. Но они гораздо менее способны плавать через искусственный гель, напоминающий цервикальную слизь человека.
Команда обнаружила, что когда к сперматозоидам добавляется нормальный белок, они восстанавливают свои нормальные способности.
Работая с Эдвардом Холлоксом из Университета Лестера, Англия, Сипин Сюй из Университета Иллинойса, Чикаго, и Скоттом Веннерсом из Университета Саймона Фрейзера, Канада, исследователи смогли изучить частоту гена в образцах ДНК людей из U.S., Великобритания, Китай, Япония и Африка.
Они обнаружили, что во всем мире около половины мужчин имеют один дефектный экземпляр; четверть имеют две дефектные копии и, следовательно, производят сперму, которая плохо пропускает слизь.
В сотрудничестве с Сюэ Лю и другими учеными из Медицинского университета Аньхой в Аньхое, Китай, группа эпидемиологов во главе с Веннерсом смогла изучить влияние мутации на группу пар, пытающихся зачать ребенка. Они обнаружили статистически значимое снижение количества беременностей в парах, где мужчина нес две копии дефектного гена DEFB126.
Почему мутация, влияющая на фертильность, должна быть настолько распространенной?? Может быть, гетерозиготы ?? мужчины с одним нормальным и одним дефектным геном, но нормальной фертильностью ?? в некотором роде имеют преимущество, – сказал Толлнер.
Толлнер отметил, что по сравнению со спермой обезьян и других млекопитающих, человеческая сперма, как правило, низкого качества, медленно плавает и с большим количеством дефектных клеток. Возможно, поскольку люди, в отличие от большинства млекопитающих, размножаются в длительных моногамных отношениях, качество спермы не имеет большого значения, сказал Черр.
Однако некоторые исследователи полагают, что по неизвестным причинам мужская фертильность человека в последние десятилетия во всем мире снижается. Это снижение может разоблачать проблемы, связанные с дефектным геном DEFB126.
Черр сказал, что они надеются в дальнейшем работать с крупной программой по бесплодию в США.S. для дальнейшего изучения роли мутации.