تظهر أبحاث جامعة توليدو أن دور “المريكز اللانمطي” في الحيوانات المنوية تطور من ممتص الصدمات إلى نظام انتقال. اكتشف العلماء في جامعة توليدو حركة جديدة في الحيوانات المنوية توفر طرقًا مبتكرة للتشخيص والاستراتيجيات العلاجية لعقم الذكور.
وجد البحث المنشور في مجلة Nature Communications أن المريكز اللانمطي في عنق الحيوانات المنوية يعمل كنظام نقل يتحكم في ارتعاش رأس الحيوانات المنوية، ويقوم ميكانيكيًا بمزامنة حركة ذيل الحيوانات المنوية مع حركة الرأس الجديدة.
تم اعتبار المريكز تاريخيًا هيكلًا صلبًا يعمل كممتص للصدمات.
يعتقد العلماء “أن المريكز غير العادي في عنق الحيوانات المنوية هو ابتكار تطوري وظيفته هي جعل الحيوانات المنوية تتحرك بشكل أفضل”. ووفقا للعلماء “يعتمد النجاح الإنجابي على قدرة الحيوانات المنوية على السباحة عبر حواجز الجهاز التناسلي الأنثوي بينما تتفوق على منافسيها في تخصيب البويضة”.
تعتمد الدراسة التي قادها د. سوشيل خانال على الاكتشاف الرائد السابق للمختبر في الحيوانات المنوية البشرية التي غيرت العقيدة في البيولوجيا الإنجابية: لا يتبرع الأب بمريكز واحد بل اثنين من خلال الحيوانات المنوية أثناء الإخصاب، وقد يساهم هيكل الحيوانات المنوية المكتشف حديثًا والذي يسمى المريكز اللانمطي في العقم ، الإجهاض والعيوب الخلقية.
قال الدكتور أفيدور ريس: “تدعو هذه الدراسات معًا إلى مراجعة فهمنا لمركزات الحيوانات المنوية في حركة الحيوانات المنوية وفي بداية الجنين”.
يعتقد أفيدور ريس أن هذا الاكتشاف يمكن أن يفتح الباب أمام إمكانيات جديدة لمساعدة العائلات على فهم سبب مواجهتهم لمشاكل الحمل.
إذا لم يتحرك رأس وذيل الحيوانات المنوية معًا، فلن يتحرك الحيوان المنوي بكفاءة كافية للوصول إلى البويضة.
قال أفيدور ريس: “إذا كان المريكز معيبًا، فإن هذا الاقتران بين ذيل الحيوانات المنوية والرأس سيكون معيبًا”. “في مريض عندما لا نعرف ما هو الخطأ، من المحتمل أن نتمكن من النظر إلى الطريقة التي يتحرك بها ذيل الحيوانات المنوية وعكس هندستها لتحديد وظيفة المركز لتحديد عقم الزوجين”.
وقال أيضًا إن العثور على هذه الحركة يمكن استخدامه في المستقبل للتنبؤ بالحيوان المنوي الذي يحتوي على مريكز جيد يمكنه دعم الحياة.
قال أفيدور ريس: “في الوقت الحالي، لا يعرف الناس ما يجب إصلاحه”. “يمكننا تحديد المشكلة. تسمح لنا هذه المعرفة بتحديد مجموعة فرعية من الرجال المصابين بالعقم لم يتم الكشف عنها من قبل “.
يُظهر البحث الجديد أنه يوجد في الحيوانات المنوية للثدييات سلسلة من التكوينات المنزلقة الداخلية في المريكز البعيد غير النموذجي للرقبة، والمريكز القريب النموذجي والمواد المحيطة التي تربط بين ضرب الذيل والتواء الرأس غير المتماثل.
باستخدام مجهر STORM المناعي الفلوري في مركز UToledo Instrumentation، تمكن الباحثون من إظهار الجانب الأيسر والأيمن من المريكز اللانمطي يتحرك بحوالي 300 نانومتر بالنسبة لبعضهما البعض. على الرغم من أنه رقم صغير، إلا أنه يمثل حركة مثيرة في الخلية مع الأخذ في الاعتبار أن متوسط قطر البروتين يبلغ خمسة نانومتر.
دكتوراه. قام الطالب Luke Achinger، الذي تخرج مؤخرًا من UToledo بدرجة البكالوريوس في علم الأحياء، بالغناء في الفرقة الكورالية الأولى بالجامعة باعتباره طالبًا جامعيًا وكتب كلمات عن اكتشاف مختبره الجديد، موضحًا كيف تعمل الحركة الجديدة في أغنية تسمى “Twitch، Roll وياو”.
“نحن نحب أن نشجع العلم والفن، وفي هذه الحالة، نظهر أن الحيوانات المنوية تنبض في وحدة. رأس الحيوان المنوي غير معزول عن الذيل. الرقبة بما في ذلك المريكزات غير النمطية والنموذجية قد تعمل كجهاز كمبيوتر مورفولوجي، أو دماغ الحيوانات المنوية، الذي ينسق حركة الحيوانات المنوية”.
“الأغنية هي طريقة إبداعية لفهم التغيير الكبير. بدا المريكز دائمًا كما هو خلال المليار سنة الماضية. إنه أحد أكثر الهياكل المحافظة في الخلية. لقد وجدنا شيئًا مختلفًا يعمل بالطريقة المعاكسة، حيث يتطور من ممتص الصدمات إلى نظام نقل”.
