اكتشاف مفتاح جزيئي لوسائل منع الحمل عند الذكور

اكتشاف جديد في جامعة ولاية ميشيغان يفتح آفاقًا جديدة لعلاج العقم وتطوير وسائل منع الحمل غير الهرمونية للذكور.

اكتشاف مفتاح جزيئي لوسائل منع الحمل عند الذكور

اكتشف الباحثون في جامعة ولاية ميشيغان “مفتاحًا” جزيئيًا يعزز طاقة الحيوانات المنوية قبل محاولتها تخصيب البويضة. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تحسين علاجات العقم ودعم تطوير خيارات آمنة وغير هرمونية لتحديد النسل لدى الذكور.

استقلاب الحيوانات المنوية

وقالت ميلاني بالباخ، الأستاذة المساعدة في قسم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية وكبيرة مؤلفي الدراسة: “إن استقلاب الحيوانات المنوية مميز لأنه يركز فقط على توليد المزيد من الطاقة لتحقيق هدف واحد: الإخصاب”.

قبل القذف، تبقى الحيوانات المنوية في الثدييات في حالة طاقة منخفضة. وبمجرد دخولها إلى الجهاز التناسلي الأنثوي، فإنها تتحول بسرعة. يبدأون بالسباحة بقوة أكبر ويضبطون الأغشية الخارجية التي ستتفاعل في النهاية مع البيضة. وتتطلب هذه التغيرات زيادة مفاجئة وكبيرة في إنتاج الطاقة.

تتبع الوقود الذي يغذي عملية التخصيب

في وقت سابق من حياتها المهنية في كلية طب وايل كورنيل، ساعدت بالباخ ​​في إظهار أن حجب إنزيم حيوي للحيوانات المنوية يسبب عقمًا مؤقتًا لدى الفئران. وقد سلط هذا الاكتشاف الضوء على إمكانية تحديد النسل غير الهرموني للذكور.

ورغم أن العلماء فهموا أن الحيوانات المنوية تحتاج إلى كميات كبيرة من الطاقة للتحضير للتخصيب، إلا أن الآلية الدقيقة وراء هذه الزيادة ظلت غير واضحة حتى الآن.

من خلال العمل مع المتعاونين في مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان ومعهد فان أنديل، طور فريق بالباخ ​​طريقة لمتابعة كيفية معالجة الحيوانات المنوية للجلوكوز، وهو السكر الذي تمتصه الحيوانات المنوية من البيئة المحيطة بها وتستخدمه كوقود.

ومن خلال رسم خريطة للمسار الكيميائي للجلوكوز داخل الخلية، حدد الباحثون اختلافات واضحة بين الحيوانات المنوية غير النشطة وتلك التي تم تنشيطها.

وأوضح بالباخ: “يمكنك التفكير في هذا النهج مثل طلاء سقف السيارة باللون الوردي الفاتح ثم تتبع تلك السيارة عبر حركة المرور باستخدام طائرة بدون طيار”.

باستخدام موارد مثل قياس الطيف الكتلي والأيض الأساسي في جامعة ولاية ميشيغان، قام الفريق بتجميع صورة مفصلة للخطوات المتعددة، والعملية عالية الطاقة التي تعتمد عليها الحيوانات المنوية لتحقيق الإخصاب.

ألدولاز والسيطرة على استقلاب الحيوانات المنوية

ووجدت الدراسة أن الإنزيم المعروف باسم ألدولاز يلعب دورا رئيسيا في تحويل الجلوكوز إلى طاقة قابلة للاستخدام. وعلم الباحثون أيضًا أن الحيوانات المنوية تعتمد على احتياطيات الطاقة الداخلية التي تحملها بالفعل عندما تبدأ رحلتها.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل بعض الإنزيمات كمنظمات، حيث توجه كيفية تحرك الجلوكوز عبر المسارات الأيضية وتؤثر على مدى كفاءة إنتاج الطاقة.

ويخطط بالباخ ​​لمواصلة التحقيق في كيفية اعتماد الحيوانات المنوية على مصادر الوقود المختلفة، بما في ذلك الجلوكوز والفركتوز، لتلبية احتياجاتها من الطاقة. قد يؤثر هذا الخط من البحث على مجالات متعددة للصحة الإنجابية.

الآثار المترتبة على العقم وتحديد النسل غير الهرمونية

يؤثر العقم على واحد من كل ستة أشخاص في جميع أنحاء العالم. يعتقد بالباخ ​​أن دراسة استقلاب الحيوانات المنوية يمكن أن تؤدي إلى أدوات تشخيصية أفضل وتحسين تقنيات الإنجاب المساعدة.

قد تدعم النتائج أيضًا تطوير استراتيجيات جديدة لمنع الحمل، وخاصة الأساليب غير الهرمونية.

وقال بالباخ: “كان الفهم الأفضل لعملية استقلاب الجلوكوز أثناء تنشيط الحيوانات المنوية خطوة أولى مهمة، ونحن الآن نهدف إلى فهم كيفية ترجمة نتائجنا إلى أنواع أخرى، مثل الحيوانات المنوية البشرية”.

وأضافت: “أحد الخيارات هو استكشاف ما إذا كان من الممكن استهداف أحد إنزيمات “التحكم في حركة المرور” لدينا بأمان كوسيلة لمنع الحمل غير الهرمونية للذكور أو الإناث”.

ركزت معظم الجهود المبذولة لإنتاج وسائل منع الحمل الذكورية على وقف إنتاج الحيوانات المنوية. ولهذه الاستراتيجية عيوب. فهو لا يوفر العقم الفوري عند الطلب، وتعتمد العديد من الخيارات على الهرمونات التي يمكن أن تسبب آثارًا جانبية كبيرة.

يقترح أحدث أعمال بالباخ ​​بديلاً. من خلال استهداف استقلاب الحيوانات المنوية باستخدام نهج غير هرموني يعتمد على المثبط، قد يكون من الممكن تعطيل وظيفة الحيوانات المنوية مؤقتًا عند الرغبة مع تقليل التأثيرات غير المرغوب فيها.

وقال بالباخ: “في الوقت الحالي، حوالي 50٪ من جميع حالات الحمل غير مخطط لها، وهذا من شأنه أن يمنح الرجال خيارات إضافية وقوة في خصوبتهم”. “وبالمثل، فإنه يخلق الحرية لأولئك الذين يستخدمون وسائل منع الحمل الأنثوية، والتي تعتمد على الهرمونات والمعرضة بشدة للآثار الجانبية.

لماذا هذا مهم؟

• يجب أن تعزز الحيوانات المنوية مستويات طاقتها بشكل كبير لإكمال الرحلة الشاقة إلى البويضة وتحقيق الإخصاب.
• لقد اكتشف العلماء الآن كيفية استفادة الحيوانات المنوية من الجلوكوز الموجود في محيطها لتشغيل هذه الزيادة، مما يكشف عن مصدر الوقود وراء تحولها السريع.
• يعمق هذا الاكتشاف فهمنا لبيولوجيا الإنجاب ويمكن أن يفتح الباب أمام علاجات أفضل للعقم وخيارات مبتكرة وغير هرمونية لتحديد النسل.

وقد نشر البحث في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم وبدعم من المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

هذا البحث يمثل خطوة مهمة نحو فهم أفضل لبيولوجيا الإنجاب وتطوير خيارات جديدة لمنع الحمل.