أحد أسباب العقم.. لماذا لا ينتج بعض الرجال الحيوانات المنوية؟

يعاني الملايين من الأزواج في حول العالم من العقم، نصف الحالات تنشأ عند الرجال، وبالنسبة لـ10% من الذكور الذين يعانون من العقم، لا يتم إنتاج سوى القليل من الحيوانات المنوية أو لا يتم إنتاجها أصلا.

الآن، يسلط بحث جديد أجراه معهد ستورز للأبحاث الطبية، بالتعاون مع مركز ويلكوم لبيولوجيا الخلية بجامعة إدنبرة، الضوء على ما قد يحدث من خطأ في عملية تكوين الحيوانات المنوية، مما يؤدي إلى نظريات محتملة حول العلاجات الممكنة، وفق ما نشرته صحيفة ميديكال إكسبريس.

سبب عدم إنتاج الحيوانات المنوية

وقال سكوت هاولي: «أحد الأسباب المهمة للعقم عند الذكور هو أنهم لا يستطيعون إنتاج الحيوانات المنوية، إذا كنت تعرف بالضبط ما هو الخطأ، فهناك تقنيات ناشئة الآن قد تمنحك طريقة لإصلاحه».

وقد تساعد الدراسة المنشورة في 20 أكتوبر 2023 في Science Advances from the Hawley Lab and Wellcome Center، في تفسير سبب عدم إنتاج بعض الرجال ما يكفي من الحيوانات المنوية لتخصيب البويضة.

جسر شبكي

في معظم الأنواع التي تتكاثر جنسيا، بما في ذلك البشر، يجب بناء بنية بروتينية مهمة تشبه الجسر الشبكي بشكل صحيح لإنتاج خلايا الحيوانات المنوية والبويضة.

اكتشف الفريق بقيادة كاثرين بيلمير، باحثة ما بعد الدكتوراة، أنه في الفئران، أدى تغيير نقطة واحدة ومحددة للغاية في هذا الجسر إلى انهياره، مما أدى إلى العقم، وبالتالي توفير نظرة ثاقبة للعقم البشري عند الذكور بسبب مشاكل مماثلة مع الانقسام الاختزالي.

يتضمن الانقسام الاختزالي، وهو عملية انقسام الخلايا التي تؤدي إلى ظهور الحيوانات المنوية والبويضات، خطوات عدة، إحداها تكوين بنية بروتينية كبيرة تسمى المركب السينابتونيمال.

مثل الجسر، يحتفظ المجمع بأزواج الكروموسومات في مكانها مما يتيح حدوث التبادلات الجينية الضرورية والتي تعتبر ضرورية لفصل الكروموسومات بشكل صحيح إلى حيوانات منوية وبويضات.

وقال بيلمير: «أحد العوامل المساهمة بشكل كبير في العقم هو عيوب الانقسام الاختزالي»، مضيفا أنه «لفهم كيفية فصل الكروموسومات إلى خلايا تكاثرية بشكل صحيح، نحن مهتمون حقًا بما يحدث قبل ذلك مباشرة عندما يتشكل المركب السينابتونيمال بينها».

لقد فحصت الدراسات السابقة العديد من البروتينات التي تتكون من المركب السينابتونيمال، وكيفية تفاعلها مع بعضها البعض، وحددت الطفرات المختلفة المرتبطة بالعقم عند الذكور.

يشكل البروتين الذي درسه الباحثون في هذه الدراسة شبكات الجسر الذي يضرب به المثل، والذي يحتوي على قسم موجود في البشر والفئران ومعظم الفقاريات الأخرى مما يشير إلى أنه مهم للتجميع.

إن نمذجة الطفرات المختلفة في منطقة يحتمل أن تكون حاسمة في البروتين البشري مكنت الفريق من التنبؤ بأي منها قد يعطل وظيفة البروتين.

تحرير الجينات

استخدم الباحثون تقنية دقيقة لتحرير الجينات لإجراء طفرات في أحد البروتينات المعقدة السينابتونيمالية الرئيسية في الفئران، مما سمح للباحثين، لأول مرة، باختبار وظيفة المناطق الرئيسية من البروتين في الحيوانات الحية، وتم التحقق من أن طفرة واحدة فقط، تم التنبؤ بها من تجارب النمذجة، هي السبب في العقم لدى الفئران.

قال هاولي: «نحن نتحدث هنا عن جراحة دقيقة، لقد ركزنا على منطقة صغيرة جدا من بروتين واحد في هذا الهيكل العملاق الذي كنا متأكدين تمامًا من أنه يمكن أن يكون سببًا مهما للعقم».

منذ فترة طويلة تستخدم الفئران كنماذج للأمراض التي تصيب الإنسان، من تجارب النمذجة باستخدام تسلسل البروتين البشري، إلى جانب الحفاظ العالي على بنية البروتين هذه عبر الأنواع، من المحتمل أن الجزيء الدقيق الذي تسبب في العقم لدى الفئران يعمل بنفس الطريقة عند البشر.

وقال بيلمير: «الأمر المثير حقا بالنسبة لي هو أن بحثنا يمكن أن يساعدنا على فهم هذه العملية الأساسية حقا والضرورية للحياة».