اكتشاف بروتين جديد ضروري لخصوبة الذكور

إن الحيوانات المنوية المتشكلة حديثًا داخل الخصية لا تعمل بكامل طاقتها حتى تنضج في البربخ، وهي قناة تساعد على نقل الحيوانات المنوية وتخزينها.

وقد يكون نقص الاتصال بين الخصية والبربخ أحد أسباب العقم عند الرجال وكشفت الأبحاث الجديدة عن آلية هذا الاتصال.

اكتشف الدكتور مارتن ماتزوك في كلية بايلور للطب، والدكتور ماساهيتو إيكاوا من جامعة أوساكا وزملاؤهم بروتينًا جديدًا للخصية يسمى NELL2، حيث تتمحور وظيفته حول إحداث سلسلة من التفاعلات الحيوية في البربخ والتي تقود في نهايتها إلى نضوج الحيوانات المنوية وإعطائها القدرة على الحركة وتسمى سلسة التفاعلات هذه بمسار lumicrine.

إنتاج الحيوانات المنوية

يتم إنتاج الحيوانات المنوية في الأنابيب المنوية في الخصية وتتحرك عبر البربخ، وهو أنبوب طويل ملتف مرتبط بالأسهر، وهي القناة التي تنقل الحيوانات المنوية من الخصية إلى مجرى البول.

عندما يدخل الحيوان المنوي البربخ، فإنه يكون غير قادر على الحركة وبالتالي غير قادر على الإخصاب. لكن عند مرور هذه الحيوانات المنوية عبر البربخ الذي يؤمن لها بيئة مناسبة كي تنضج تصبح قادرة على الحركة والإخصاب.

قبل اكتشاف بروتين NELL2 كان العلماء يفترضون أن البروتينات التي تفرزها الخصية في وقت سابق من هذه العملية هي التي تساعد الحيوانات المنوية على النضوج عند وصولها إلى البربخ.

لا تزال آلية عمل البروتينات المشكلة لمسار lumicrine غير مفهومة بشكل كامل. في حين كان من المعروف أن مستقبلات أنزيم التيروزين كيناز ROS1 المعبر عنه في الجزء الأولي من البربخ ضروري لتمايز هذه البروتينات.

كما انه لم يتم فهم آلية عمل البروتينات التي تفرز من الخصية بعد والتي بدورها تنظم تمايز الجزء الأولي من البربخ، وقال ماتزوك، الأستاذ ومدير مركز اكتشاف الأدوية في بايلور، إن عملية نضج الحيوانات المنوية لم تكن مفهومة بالكامل.

تمايز بروتين NELL2

ركز الباحثون على NELL2، وهو بروتين تفرزه الخلايا الجرثومية في الخصية، والذي يعمل كمنظّم محتمل لمسار lumicrine.

ويوضح المؤلف الرئيسي الدكتور دايجي كيوزيم قائلًا: «باستخدام تقنية التحرير الجيني، حصلنا على فئران لا تملك الجين المعبر عن البروتين NELL2 وأظهرت التجارب أن هذه الفئران عقيمة بسبب خلل في حركة الحيوانات المنوية لديها».

وأضاف أيضًا: «لكن يمكن علاج هذا العقم عن طريق التحول الجيني للخلايا الجرثومية في الخصية، وبالتالي استبعاد مواقع التعبير الأخرى ووضحنا أيضًا إشارات مسار lumicrine من خلال إظهار ترميز بروتين NELL2 في تجويف البربخ».

ولاحظ فريق البحث أن تكوين الحيوانات المنوية يسير بشكل طبيعي في الفئران التي لا تستطيع التعبير عن بروتين NELL2 ولكن البربخ كان متمايزًا بشكل ضعيف عند هذه الفئران على غرار الفئران التي لا تستطيع التعبير عن أنزيم ROS1.

لكن بعد التزاوج، لا يمكن للحيوانات المنوية التي تنتجها الفئران التي لا تستطيع التعبير عن البروتين NELL2 ولا الحيوانات المنوية التي تنتجها الفئران غير القادرة على التعبير عن أنزيم Ros1 أن تدخل أنابيب الرحم أو تخصيب البويضة. أظهر كشفٌ آخر أن الفئران المستبعدة عن البروتين NELL2 غير قادرة على معالجة بروتين أساسي معين لخصوبة الذكور على سطح الحيمن.

تأثيرات هذه البروتينات على خصوبة الذكور

قال كل من المؤلفين إيكاوا وماتزوك: «لقد اكتشفنا سلسلة معقدة من التفاعلات والتي يؤدي تعطيل أي منها إلى خلل في مسار lumicrine مما يؤدي إلى العقم عند الذكور».

وأضافوا: «النتائج التي توصلنا إليها لها آثار مهمة في مجال البحوث التشخيصية والعلاجية في العقم عند الذكور وتطوير وسائل منع الحمل لديهم. ومن المحتمل أن يعمل مسار التواصل الفريد هذا بين الأنسجة والأعضاء في أماكن أخرى من أجسامنا».

المصادر: 1