Prudce jedovatý plyn sirovodík, správněji sulfan, ostře páchnoucí po zkažených vejcích, chrání spermie savců, včetně člověka, před vážným poškozením. Zjistili to vědci z Biomedicínského centra plzeňské Lékařské fakulty Univerzity Karlovy. Na výzkumu role sulfanu v plodnosti samců spolupracují se španělskými odborníky z Universidad de Castilla-La Mancha.
Spermie savců chrání brnění ze sirovodíku, ukázal český výzkum
Úroveň ochrany spermií sulfanem může hrát významnou roli v léčbě lidské neplodnosti nebo v nejrůznějších biotechnologických postupech při rozmnožování hospodářských zvířat.
Úlohou sulfanu v regulaci plodnosti se tento tým zabývá dlouhodobě. Před několika lety jako první odhalili významnou roli sulfanu u vajíček savců. Přestože tento plyn jedovatostí předčí cyankáli, organismy si ho vyrábějí v malých množstvích ve svých buňkách a používají ho k nejrůznějším účelům.
„Z plynů, které plní v organismu důležitou roli signálních molekul, takzvaných gasotransmiterů, je už dlouho znám oxid dusnatý. Jednou z jeho hlavních úloh je regulace průtoku krve cévami. Na významnou roli sulfanu v těle živočichů nahlíželi vědci dlouho s despektem právě proto, že je ve větších koncentracích prudce jedovatý. Dnes už ale není o zásadním významu tohoto plynu pro náš organismus nejmenších pochyb,“ uvedl vedoucí týmu Jan Nevoral. Nejnovější studii jeho týmu publikoval vědecký časopis Scientific Reports.
Brnění pro spermii
Varlata samců vyrábějí podle Nevorala poměrně velká množství sulfanu. Chrání spermie na cestě k vajíčku před vnějšími vlivy, například před volnými radikály. Plyn se podle plzeňských vědců váže na určitá místa bílkovin ve spermii, a tím ji chrání před poškozením.
„Spermie získávají tuto ochranu sulfanem ještě během vývoje ve varleti. Do pohlavního traktu samice už vstupují náležitě 'obrněny' atomy síry na všech citlivých místech,“ popsala první autorka studie Hedvika Řimnáčová z Nevoralova týmu.
Než se spermie dostane k oplodnění vajíčka, musí podniknout i několikadenní cestu pohlavním traktem samice. Čelí přitom řadě nepříznivých vlivů, včetně působení silně reaktivních volných radikálů. Volné radikály vznikají i v samotné spermii jako zplodiny intenzivního metabolismu při produkci energie potřebné k pohybu spermie. Jsou ale i v okolním prostředí.
Volné radikály mohou vážně poškodit bílkovinné molekuly, a narušit tak životně důležité pochody spermie. Takovému poškození dokáže podle plzeňských výzkumníků sulfan bránit. Vědci potvrdili existenci přirozené ochrany sulfanem u lidských spermií, ale také spermií myší a divokých prasat. Jde tedy podle nich o fenomén, který se uplatňuje obecně u savců.