Článek
fZázrak početí – co je lidstvo staré, je tento proces opředen mnoha mýty a legendami. Každý národ a každá kultura vytvořily o tomto tématu bezpočet bájí a pověstí. Avšak jen několik posledních století se západní civilizace pokouší pochopit, jak početí skutečně funguje. Ano, hodně jsme pokročili – pořád ale tento proces vyvolává mnoho otázek. Avšak samotné oplodnění si už řadu desetiletí představujeme zhruba stejně: miliony spermií závodí, nejrychlejší pak dorazí do cíle jako první a má vyhráno. Hotovo.
Jenže co když je to celé trochu jinak? Co když vajíčko není jen pasivní cenou pro vítěze, ale celého procesu se aktivně účastní? Nový výzkum vědců ze Stockholmské a Manchesterské univerzity právě tohle naznačuje. Vajíčko totiž umí vydávat určité signály, kterými přivolává jen některé spermie. Takže naše představa o tom, jak přesně početí funguje, dostává zcela nový a velice zajímavý rozměr.
Když si vajíčko hraje na netykavku
Během svého výzkumu vědci pozorovali to, jak spermie reagují na folikulární tekutinu. Ta obklopuje vajíčko v době, kdy dozrává, a obsahuje mimo jiné látky schopné přitahovat spermie. Říká se jim chemoatraktanty. Zní to sice trochu jako něco z učebnice chemie, ale princip je vlastně docela jednoduchý. Vědci chtěli zjistit, jestli tyto látky fungují jen jako obyčejné lákadlo, nebo jestli v tom je něco víc. Jinými slovy: může si vajíčko nějakým způsobem vybírat, kterou spermii chce „nalákat“? A výsledky potvrdily, že vajíčko to skutečně umí.
Během testu se navíc ukázalo, že folikulární tekutina různých žen nepřitahovala spermie všech mužů stejně. Tekutina jedné ženy například lépe přitahovala spermie jednoho muže, zatímco ejakulát jiného partnera zcela odmítala. Náhoda? Nejspíš ne. Vědci se nyní snaží zjistit, proč tomu tak je. John Fitzpatrick ze Stockholmské univerzity společně se svým týmem zkoumali, zda vajíčko umí ovlivnit i to, které spermie se k němu dostane. Výsledky podle něj ukazují, že reakce vajíčka a spermie závisí na konkrétní kombinaci ženy a muže. A to je docela zajímavé zjištění, protože z něj vyplývá další věc – vajíčko nemusí nutně nejvíc přitahovat spermie muže, který je partnerem jeho majitelky.
Takže kdo si vlastně vybírá?
Tady se dostáváme k části, která je na celém výzkumu možná nejzajímavější. Většina lidí si představuje početí jako něco, kde mají hlavní slovo partneři (kteří se domluví na tom, zda chtějí nebo nechtějí potomka), případně hormony, správné načasování celé akce a do určité míry také náhoda. A teď se ukazuje, že do toho možná trochu kecá i samotné vajíčko, když už některé spermie se snaží nalákat a jiné k sobě vůbec nepustí.
Vědci navíc vysvětlují, proč by něco takového vůbec dávalo smysl. Spermie má v zásadě jediný úkol: dostat se k vajíčku a oplodnit ho. A tak ani neřeší, co přijde potom. Vajíčko je na tom jinak. Pokud může nějakým způsobem upřednostnit kvalitnější nebo geneticky kompatibilnější spermii, může z toho mít výhodu. Profesor Daniel Brison z nemocnice St. Mary označil myšlenku, že lidská vajíčka vybírají spermie, za zcela novátorskou a inspirativní pro výzkum lidské plodnosti. Další výzkum tohoto mechanismu by podle něj mohl pomoct při léčbě sterility a také při hledání příčin neplodnosti u párů, u nichž jsou dnes lékaři bezradní.
A pak vajíčko začne svítit
Pokud si myslíte, že je to všechno, tak jste na omylu. Když už se spermie konečně dostane dovnitř, vajíčko totiž začne v určitých okamžicích zářit. Zní to sice jako něco ze světa sci-fi, ale je to tak. Vědci pozorovali záblesky světla, které se objevují po oplodnění. Právě v okamžiku oplodnění totiž vajíčko spouští mechanismus, který brání dalším spermiím v proniknutí dovnitř. Klíčovou roli v něm mají dva bílkovinné komplexy, JUNO a IZUMO1. Jeden se nachází na vnější membráně vajíčka, druhý na povrchu spermie. Jejich vzájemné působení je při oplodnění velice důležité, dlouhou dobu však vědci nedokázali pozorovat, co se při tomto procesu skutečně odehrává. Moderní metody, například kryoelektronová mikroskopie a krystalografie proteinů, totiž vytvářely hlavně statické snímky. Vědci ze švýcarské ETH Zurich a německé Ludwig Maximilian University of Munich proto použili superpočítač a následně sledovali prvních 200 nanosekund po oplodnění A zjistili, že právě tehdy vajíčko začne uvolňovat elektricky nabité atomy zinku.
Malý chemický ohňostroj uvnitř vajíčka
Tyto atomy podle výsledků výzkumu pomáhají zabránit dalším spermiím v proniknutí do vajíčka a zároveň posilují jeho vnější obal. Výzkum vedla biofyzička Viola Vogel z ETH Zurich a výsledky vyšly v časopise Scientific Reports. Je však potřeba zmínit, že oněch světelných záblesků si už dříve všimli američtí vědci z Northwestern University. Také oni je spojili se zinkem. Jejich vysvětlení ale bylo trochu jiné. Podle nich se vajíčko během tohoto světelného „ohňostroje“ jednoduše zbavuje přebytečného zinku, který se v něm nahromadil během dozrávání a který už pro další vývoj nepotřebuje.
Švýcarský a německý výzkum však naznačuje, že v tom možná je něco víc. Světlo nemusí být pouze efektním odpadem po chemické reakci. Může souviset přímo s obranou vajíčka. A americkým vědcům se mezitím podařilo zjistit, kde si vajíčko zinek schovává. Pod jeho obalem jsou tisíce zvláštních váčků a v nich je uloženo přibližně 60 miliard atomů zinku. Když dojde k oplodnění, tyto váčky uvolní zhruba 10 miliard atomů. Nevyletí všechny najednou, ale přibližně ve čtyřech až pěti vlnách. Vajíčko si tak vlastně předem připravuje zásobu materiálu, který může ve správný okamžik použít k ochraně před dalšími spermiemi.
Záblesk může prozradit, jestli se oplodnění povedlo
A právě tady se z celé té podivuhodné podívané stává něco, co by mohlo být užitečné i v praxi. Vědci totiž zjistili, že podle intenzity světelného „ohňostroje“ by mohlo být možné posoudit kvalitu vajíčka a úspěšnost oplodnění. Což je důležité především během umělého oplodnění, kdy k početí dochází v laboratorních podmínkách. Lékaři by tak teoreticky mohli získat další informaci o tom, jak se vajíčko po oplodnění chová. Vědci z Zurichu totiž tvrdí, že čím intenzivnější je světelný záblesk, tím lepší je výsledek oplodnění. Tedy zda se z vajíčka podaří vytvořit plnohodnotné a zdravé embryo.
Takže abychom to zhrnuli – miliony spermií opravdu závodí o to, kdo bude u cíle jako první, na tom se nic nemění. Cenu však nezískává ten nejrychlejší – ukázalo se, že vajíčko se umí rozhodnout, koho pozve dál. Po oplodnění zároveň spustí obranný mechanismus, který další návštěvníky nepustí dovnitř. A ještě při tom vyšle světelný záblesk. Celé početí tak vypadá o něco méně jako obyčejný závod a o něco víc jako velmi složitá biologická hra, jejíž pravidla teprve začínáme chápat.
Seznam použitých zdrojů:
