В парах мужчин и женщин с менее похожим набором генов для антигенов лейкоцитов человека сперматозоиды лучше себя чувствуют при контакте с цервикальной слизью.
Причин бесплодия много, и тем не менее врачи иногда не могут объяснить, почему у пар возникают проблемы с зачатием. Ученые открыли еще один способ, которым наш организм может препятствовать оплодотворению. В исследовании, опубликованном сегодня (19 августа) в Proceedings of the Royal Society B, исследователи обнаружили, что сперматозоиды лучше функционируют в цервикальной слизи женщин с менее сходными последовательностями генов, кодирующих систему человеческого лейкоцитарного антигена (HLA), группу клеточных -поверхностные белки, которые иммунная система использует, чтобы отличить себя от чужого. С более сходными генотипами сперматозоиды с меньшей вероятностью выживали при воздействии цервикальной слизи.
«Довольно много таких эффектов было показано на других животных. . . но очевидно, что понимание этого у людей имеет иное значение», — говорит Дэвид Ричардсон, биолог из Университета Восточной Англии в Великобритании, не участвовавший в исследовании.
Например, ясно, что у птиц и рыб наличие непохожих генов главного комплекса гистосовместимости (MHC) — животного эквивалента системы HLA — влияет на выбор партнера, совместимость гамет и возможный успех оплодотворения. Считается, что это последующее разнообразие аллелей MHC подготавливает потомство к встрече с более широким спектром патогенов и, следовательно, увеличивает их шансы на выживание.
У людей предыдущая работа показала, что мужчины и женщины предпочитают запах тела от людей с менее похожими последовательностями HLA — своего рода половой отбор перед спариванием. Исследователи также определили, что HLA могут присутствовать на поверхности сперматозоидов и что растворимые HLA обнаруживаются в цервикальной слизи, жидкости, выделяемой железами шейки матки, что повышает вероятность того, что хорошо подобранные яйцеклетка и сперма могут быть фактором у людей. , слишком.
«У многих видов животных не все комбинации самцов и самок одинаково совместимы на уровне гамет», — говорит Юкка Кекяляйнен, биолог из Университета Восточной Финляндии. Он добавляет, что знания о совместимости гамет у людей ограничены и могут дать представление о человеческом бесплодии. Он добавляет, что в медицине нет рутинных тестов на совместимость такого рода. «Обычно врачи просто изучают, нормально ли выглядит качество спермы и есть ли какие-либо проблемы у женщин, которые легко объясняют бесплодие».
Чтобы ответить на этот вопрос, Кекяляйнен и его коллеги собрали образцы цервикальной слизи у девяти женщин и образцы спермы у восьми мужчин. Исследователи также генотипировали последовательности HLA каждого субъекта. Затем они создали все возможные комбинации разбавленной цервикальной слизи и спермы один к одному и наблюдали, как поживает сперма. Сперматозоиды с большей вероятностью выживали в комбинациях мужского и женского пола, которые имели меньшее генетическое сходство, что указывает на то, что иммунологическая совместимость может влиять на фертильность.
«Вполне вероятно, что может быть выгодно выбирать себе пару таким образом, чтобы ваше потомство было оптимально настроено на распознавание патогенов для высокоиммунокомпетентной иммунной системы», — говорит Тобиас Ленц, биолог из Института эволюционной биологии Макса Планка, который не был вовлечены в работу. Как пишут авторы в статье, этот вопрос о том, как генотип HLA может влиять на посткопуляционный половой отбор, «теперь должен быть изучен в более широком контексте и с использованием большего набора данных», чтобы проверить, приводит ли он к различным уровням оплодотворения, добавляет он. «Здесь они смотрят на определенные характеристики пригодности сперматозоидов, которые, как можно предположить, влияют на успех оплодотворения, но затем было бы неплохо показать это в исследовании».
Теперь, когда Кекяляйнен и его коллеги определили эту связь между жизнеспособностью сперматозоидов и генотипом HLA, они планируют сосредоточиться на выявлении механизма, лежащего в ее основе. В другом исследовании, опубликованном 3 августа, они обнаружили аналогичную связь между генами системы HLA и смертностью сперматозоидов в фолликулярной жидкости, которая окружает неоплодотворенный человеческий ооцит. В настоящее время они подтверждают, присутствуют ли HLA на поверхности сперматозоидов, и исследуют экспрессию их генов, чтобы определить, какие другие гены могут участвовать в посткопулятивном половом отборе.
По словам Ричардсона, в отличие от птиц или рыб, трудно определить, производят ли эти механизмы более жизнеспособное или более здоровое потомство у людей. «Это было бы не так уж удивительно, учитывая то, что мы знаем о других видах, но, очевидно, открыло бы много возможностей для… . . лечение бесплодия».