Co chutná spermiím?

16. duben 2012
Spermie pronikající do vajíčka

Úspěšnost mise spermie k vajíčku je závislá na mnoha faktorech, v neposlední řadě na vzájemné komunikaci obou buněk, která probíhá díky schopnosti vydávat a rozpoznávat některé pachy a chuťové látky.

Vajíčko savců měří v průměru desetinu milimetru. Hlavička savčí spermie je dlouhá pět tisícin milimetru. Srážka obou pohlavních buněk uvnitř rozlehlých prostor vejcovodu se zdá krajně nepravděpodobná. Přesto se to děje. Díky tomu dochází k oplození a rodí se nová pokolení lidí, myší, velryb nebo netopýrů. Na náhodu savci spoléhat nemohou. Spermie si musí vajíčko najít sama. Řídí se přitom signály, jejichž tajemství jsme ještě zdaleka nerozluštili.

Přihořívá...samá voda

V první fázi připomíná hledání vajíčka dětskou hru „přihořívá, přihořívá, hoří“. Spermie putuje za teplem. V místě, kde se právě nachází vajíčko, má stěna vejcovodu asi o 1°C vyšší teplotu. Není to tím, že by se vejcovod v tomto místě ohříval. Naopak, všude jinde se ochladil. Spermie chvátá směrem, kde je jí stále tepleji. Nakonec se ocitne v relativní blízkosti vajíčka, ale stále ne dost blízko, aby se ho dotkla, zachytila se na něm, pronikla do jeho nitra a oplodnila ho. Musí hledat dál. Ale jak, když všude je stejně teplo?

Spermie, ilustrační obrázek

Vajíčko a buňky, které ho obklopují, vypouštějí do okolí pestrou směsku chemických látek. Jsou mezi nimi zcela jistě i lákadla, kterými k sobě vajíčko navádí spermii. Jak je spermie rozeznává? Biologům se skoro nechtělo věřit, když na povrchu spermií našli stejné bílkovinné „antény“, s jakými naše čichová sliznice v nose zaznamenává pachy a vůně. Mohla by spermie svou cestu k vajíčku „vyčenichat“?

Voňavý progesteron

Při laboratorních pokusech se spermie ženou například za látkou zvaná bourgeonal, jež je spoluzodpovědná za jemnou vůni konvalinek. Spermie se rovněž nechaly nalákat na synteticky vyráběný lyral, jenž je komponentou deodorantů. Běžely ochotně dokonce i za větrovou vůní mentolu.
Začalo se mluvit o tzv. konvalinkovém fenoménu. Jenže mentol, konvalinkový bourgeonal ba ani deodorantový lyral se v lidském organismu nevyskytují, a tak mohou těžko sloužit spermiím jako vodítko při oplození. Jednu přirozenou chemickou vábničku, však vědci přeci jen odhalili. Je jí hormon progesteron, vyráběný ve velkém buňkami obalujícími vajíčko.

Objev progesteronové vábničky vyřešil záhadu „čichu“ spermií. Ukázalo se, že když se mentol, lyral nebo bourgeonal zachytí na čichových anténách spermie, nestane se vůbec nic. Ve spermii nedojde k podobné odezvě, jaká je typická pro buňku čichové sliznice. Vonné látky se však dokážou s vypětím všech sil zachytit i na „anténě“ určené pro příjem signálu v podobě molekul progesteronu. Pro srovnatelný účinek s hormonem jich musí být tisíckrát více, čehož vědci v laboratorních pokusech hravě dosáhli. Spermie tedy reaguje na vůně jen proto, že si je plete s progesteronem. Konvalinkový fenomén je jen pouhý šum. Asi jako když se nám do naladěné rozhlasové stanice nedopatřením míchá jiná stanice vysílaná na jiné frekvenci.

Velké chutě malých spermií

Umělé oplodnění

Konvalinkového fenoménu nemusíme litovat. Nedávno objevili němečtí biologové na povrchu spermií stejné antény, jakými buňky našeho jazyka registrují chutě. V ústech máme bílkovinné molekuly, jež nám dovolují vnímat chutě sladké, kyselé, slané, hořké a navíc ještě chuť typickou pro potraviny bohaté na bílkoviny a aminokyseliny, jež je označována japonským slovem „umami“. Chuť umami se na náš jazyk dostavuje, například když pojídáme potraviny obsahující glutamát sodný, a proto si jí užívají jedlíci některých instantních polévek. Právě „antény“ pro sladké chuti a umami se podařilo najít i na spermiích. Zdá se, že spermie vajíčko nevyčichává, ale mohla by si ho „vychutnávat“.

A tak už zase zbývá „jenom“ najít látky, které produkuje vajíčko a zároveň „chutnají“ spermiím. Hon na ně právě začal. Možná bychom se už měli porozhlížet po náhradě za efektní termín konvalinkový fenomén. Nabízí se například cukrový fenomén, pokud by chuť vajíčka byla sladká, nebo polévkový fenomén, pokud by vajíčko chutnalo po glutamátu. V každém případě bude chuťový signál působit na spermie společně s progesteronem, o jehož roli při lákání spermií k vajíčku už biologové nepochybují.

Složité pátrání po voňavých či chuťových poselstvích, jež vysílá vajíčko pro spermie, má velký význam pro poznání poruch plodnosti, jimž trpí v ekonomicky vyspělých zemích až pětina dospělé populace. Některé poruchy plodnosti mohou být způsobeny komunikačními zmatky, kdy vajíčko nevysílá správný signál anebo spermie nedokáže tuto zprávu zachytit. O tom, že nejde o plané obavy, svědčí výsledky pokusů na laboratorních myších. Když vědci narušili na spermiích myšáků tvorbu antén pro sladkou chuť, nedokázaly spermie oplodnit vajíčko. Samečci byli neplodní, i když jejich spermiím kromě „vytříbené chuti“ nic nechybělo.

Spustit audio
autor: Jaroslav Petr