Izumo a Juno

Na prvý pohľad to vyzerá skoro až triviálne: samčie spermie sa snažia čo najrýchlejšie dostať k samičiemu vajíčku, pričom tá najživotaschopnejšia z nich ho oplodní a potenciál nového života je na svete. Takýto zjednodušený scenár biologicky konvenčného počatia dnes, našťastie, ovládajú už aj školáci. (Na druhej strane, o nepohlavnom rozmnožovaní – či už fyziologickej partenogenéze alebo alternatívnom klonovaní – sa, žiaľ, dozvedia až oveľa neskôr, ak vôbec). Čo sme však ešte donedávna nepoznali, bol detailný spôsob, vďaka ktorému spermia tak neomylne „trafí“ k vajíčku. A tiež to, že keď už ho „nájde“, ako sa dokážu vzájomne rozpoznať a splynúť v oplodnený zárodok? Pričom zygóta sa vzápätí uzavrie tak perfektne, že zabráni akémukoľvek vniknutiu ďalších spermií. Fajn, ale ako to robí?

.spermia
Dámy iste odpustia, ak začneme tým oveľa menším, ale o to aktívnejším účastníkom. Treba však hneď zdôrazniť, že byť úspešnou spermiou dnes vôbec nie je jednoduché. Jednak pre ich neustále sa znižujúci počet na jednotku ejakulátu, ale taktiež pre ich dlhodobo klesajúcu kvalitu. (Dlhoroční zamestnanci spermobaniek o tom vedia svoje). Ašpirant na oplodnenie totiž musí od miesta ejakulácie až po stretnutie s vajíčkom uraziť úctyhodnú vzdialenosť, rovnajúcu sa približne tisícnásobku svojej dĺžky. Pričom, samozrejme, spermia ešte musí zachovávať aj správny smer pohybu, aby cestou na dôležité rande zbytočne „neblúdila“. Hoci všetky detaily zatiaľ nepoznáme, už vieme, že spermie sú na svojej oplodňovacej trase navigované unikátnou kombináciou fyzikálno-chemických faktorov, akými sú kontrakcie (krčka) maternice, zmeny teplôt a viskozity okolitého prostredia. Keď sa už ocitnú v bezprostrednej blízkosti vajíčka, neomylne nasledujú jeho charakteristickú „vôňu“ tvorenú koktailom (zatiaľ neidentifikovaných) organických zlúčenín. Nuž a len čo sa tá najrýchlejšia spermia dostane vajíčku takpovediac na „telo“, nezostáva jej nič iné, len s ním čo najskôr splynúť. Zhruba desaťročie už vieme, že na povrchu každej spermie sa nachádza kľúčová bielkovina, vďaka ktorej samčia pohlavná bunka správne „zakotví“ na povrchu samičieho vajíčka. Mimochodom, jej objavitelia ju nazvali Izumo, a to celkom príznačne podľa japonskej sobášnej svätyne. Pánsky kľúč k oplodneniu by sme teda mali, ale do akého dámskeho zámku to vlastne pasuje?

.vajíčko
Prejdime k najväčšej bunke ženského tela. Už dlhší čas sa vedelo, ktorá časť vonkajšieho obalu vajíčka je kľúčová pre jeho úspešné spojenie so spermiou. Pričom tá zodpovedá nielen za kvalitatívnu selekciu spermií, ale súčasne zabraňuje aj viacnásobnému oplodneniu vajíčka čiže nežiaducej polyspermii. (Pre znalcov: inkriminovaná povrchová štruktúra sa nazýva zona pellucida a štruktúrne ide o štyri heterodimérne glykoproteíny). Avšak len nedávno sa podarilo identifikovať a popísať jeden konkrétny receptor, zodpovedný za ten správny „fit“ so svojím samčím náprotivkom Izumom. Pričom svoje meno – Juno – už tradične získal z mytológie, tentoraz od rímskej bohyne manželstva a plodnosti. Nuž a práve bielkovinová interakcia Izumo-Juno je absolútne nevyhnutná pre vzájomné rozpoznanie sa vajíčka so spermiou v každom cicavčom organizme. Interakcia je to však pomerne slabá, a to bol jeden z dôvodov, prečo až doteraz unikala pozornosti vedcov. Tí ale navyše zistili, že najneskôr do hodiny po oplodnení vajíčka „zmizne“ proteín Juno z jeho povrchu. To však znamená nielen absenciu kľúčovej chemickej navigácie pre zvyšné spermie, ale aj stratu schopnosti oplodneného vajíčka akokoľvek s nimi ďalej interagovať. Vďaka tomu už nedôjde k vniknutiu ďalších spermií, čím sa zabráni vzniku embrya s nadmerným množstvom chromozómov, ktoré by nakoniec aj tak neprežilo.

.anti/koncepcia
Objavom špecifického bielkovinového páru Izumo-Juno sa otvárajú nové možnosti nielen v liečbe neplodnosti, ale aj vývoja kontraceptív. V súčasnosti prebiehajúci výskum u žien, ktorým sa nedarí akokoľvek otehotnieť, by mohol zodpovedať otázku, či defekty Juno receptora na povrchu vajíčok spôsobujú ich primárnu neplodnosť. Ak je tomu tak, potom by jednoduché genetické testy mohli napomôcť pri výbere vhodnej terapie za účelom zvýšenia ich šance na prirodzenú graviditu. Výrazne by sa tým eliminoval nielen značný emočný stres potenciálnych rodičov, ale aj nemalé finančné náklady nevyhnutne spojené so súčasnými technikami asistovanej reprodukcie. Na druhej strane, možnosť dočasného a selektívneho blokovania proteínov Izumo alebo Juno príslušnými syntetickými molekulami sa javí ako atraktívny spôsob účinku nového typu antikoncepcie. Za predpokladu jej maximálnej efektivity a bezpečnosti by totiž znamenala nielen radikálne zvýšenie pánskeho komfortu (vs. kondómy) a zachovania dámskej biochémie (vs. hormóny), ale aj revolučný spôsob kontroly pôrodnosti. Iste, sexuálne prenosným ochoreniam by vôbec nezabránila. Nuž, ale nič na svete nie je dokonalé.