Техно

Как увеличить мужскую силу: топ-пять новейших научных открытий о сперматозоидах

Ученые вырастили половые клетки, пояснили, почему забеги на длинные дистанции помогают размножаться и придали спермороботам максимальное ускорение

Иллюстрация: vk.com

Стволовые клетки в помощь

Специалисты французской фирмы Kallistem, деятельность которой направлена на лечение мужского бесплодия, заявили, что сумели в лабораторных условиях создать искусственные сперматозоиды. Половые клетки были получены из неразвитых сперматогоний - стволовых клеток, взятых методом биопсии из семенников пациентов. Ученые утверждают, что им удалось впервые в мире разработать технологию, обеспечивающую появление полностью зрелых сперматозоидов, пригодных для использования в процедуре ЭКО.

Нарушения в сперматогенезе все чаще приводит к бесплодию. Если их методика действительно окажется рабочей, эксперты Kallistem подсчитали, что они смогут помочь как минимум 50 тысячам пациентов в год и одновременно занять монопольное положение на "репродуктивном рынке" объемом в $2,5 млрд.

Пока же французские ученые не описывали результатов своих трудов в научных статьях - до публикации патента на свою разработку, запланированную на 23 июня 2015 года, фирма отказывается раскрывать подробности методики, поэтому смелые заявления Kallistem подвергаются критике со стороны научного сообщества. После того как исследование будет опубликовано, у французской компании появится право на проведение клинических испытаний на добровольцах, которые должны пройти в течение ближайших двух лет. До того методика должна подтвердить свою безопасность в 2016 году в процессе доклинической практики.

Кожа для новой жизни

Вызывает большее доверие научного мира эксперимент команды специалистов из британского Кембриджского университета и израильского Института им. Вейцмана, которые из клеток кожи человека впервые получили сперматозоиды и яйцеклетки. Подробности исследования были опубликованы в журнале Cell. По словам авторов работы, это первый случай возвращения клеток человека на раннюю стадию их развития. Исследование, с одной стороны, может пролить свет на ранние стадии эмбрионального развития, а с другой - решить проблемы рождаемости.

Фото: bhatindaheartivf.in

Для того чтобы получить "рабочие" сперматозоиды, ученые научились управлять генетическим механизмом, ответственным за дифференцировку клеток. Сначала они за неделю из человеческих эмбриональных стволовых клеток получили половые клетки на ранней стадии развития. А затем те же самые предшественники зрелых яйцеклеток и сперматозоидов синтезировали из соматических (обычных) клеток кожи каждого участника эксперимента. В дальнейшем полученные клетки вырастили в полноценные половые.

Метод был опробован и усовершенствован совместными силами двух исследовательских лабораторий. В ходе опытов также открыли ген Sox17, контролирующий процесс дифференцировки стволовых клеток в первичные половые клетки.

Неожиданные причины мужского бесплодия

Несмотря на активное развитие медицинских технологий, число мужчин, страдающих бесплодием, продолжает расти. Конечно, это связано с экологией, нездоровой генетически модифицированной едой, пестицидами, стрессами и т.п. Но есть и довольно банальные причины такой патологии, о которых многие не подозревают. Их перечень составила недавно объединенная команда специалистов из разных американских лабораторий.

Прежде всего, это стероиды, часто употребляемые мужчинами при занятии спортом. Они имеют массу побочных эффектов, одним из которых является уменьшение размера яичек, что, в свою очередь, приводит к возникновению мужского бесплодия, а также нарушению естественного гормонального уровня. Не только "анаболики" приводят к бесплодию, но и чрезмерные  физические нагрузки: интенсивные тренировки заставляют организм производить большое количество стероидных гормонов, что приводит к дефициту тестостерона.

Фото: familia.md

Снижают выработку сперматозоидов и их подвижность, негативно отражаясь на репродуктивном здоровье представителей сильного пола, курение и употребление так называемых слабых наркотиков, вроде марихуаны. Такое же негативное влияние оказывает злоупотребление спиртными напитками.

Весомую лепту в снижение репродуктивных функций вносят анемия и недоедание, тесная одежда, а завершает список дефицит витаминов, в частности, витамина С и цинка. По словам экспертов, рацион питания, в котором отсутствуют эти микроэлементы, тоже может стать причиной развития мужского бесплодия.

Спермороботам придали ускорение

Ученые из Института интеграции нанотехнологий в Дрездене усовершенствовали конструкцию спермороботов - бычьих сперматозоидов, помещенных в металлические нанотрубки и управляемых с помощью магнитного поля. По информации, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials, добавление кофеина в раствор с биороботами существенно увеличило их скорость.

Управляемые спермороботы планируется использовать для проведения процедуры искусственного оплодотворения, а также для доставки лекарственных препаратов в организм человека - благодаря способности роботов самостоятельного передвигаться с помощью особых жгутиков, даже в вязких средах.

Иллюстрация: is.mpg.de

До недавнего времени спермороботы заметно уступали в скорости настоящим сперматозоидам, однако немецкие ученые решили эту проблему. Добавление кофеина в раствор с биороботами подняло скорость спермы на 30%: открывая кальциевые каналы в клеточной мембране, кофеин повышает концентрацию кальцияа в клетках, что делает их гиперактивными. Кроме того, еще на 16,5% ускорить роботов удалось благодаря сокращению нанотрубок с 50 до 20 микрон, а добавление к сперме белка фибронектина способствовало более оперативной ловле половых клеток нанотрубками.

Побеждают самые выносливые

Ученые из Кембриджского университета, опираясь на теорию естественного отбора, пояснили, почему способность забега мужчины  на длинные дистанции свидетельствует о его высоких репродуктивных способностях.

Более ранние исследования доказали, что уровень мужского гормона тестостерона влияет на плод, когда тот находится еще в матке, обеспечивая такие эволюционные преимущества, как сексуальная выносливость, высокое качество сперматозоидов, здоровое сердце, способность к ориентации и пр. На основании этих данных ученые сделали вывод, что способность мужчин к длительному бегу, а также высокая репродуктивная способность были признаками, которые влияли на естественный отбор около двух миллионов лет назад.

Фото: picsfab.com Исследователи также установили, что показатель мужской состоятельности - более длинный по сравнению с указательным безымянный палец. Ученые собрали отпечатки ладоней, а также другие данные, включая продемонстрированные во время бега результаты 439 участников полумарафона в Ноттингеме. Оказалось, что мужчины с самой большой разницей между упомянутыми пальцами пробегали марафон в среднем быстрее на 24 минуты, чем все остальные. Такое качество может служить для женщин позитивным сигналом при выборе полового партнера.