Spermie, vajíčka a mozky – „jednohubky“ z výzkumu 2024/38

Tři na jednoho aneb jak to chodí mezi spermií a vajíčkem

Zkoumání interakcí mezi gametami je velmi složité, neboť probíhá na úrovni membránových proteinů, což znamená, že účastníci jsou utopení v tuku a jejich interakce jsou přechodné, tedy obecně slabé a rychlé. Namísto oblíbených laboratorních myší či potkanů tak vědci často využívají různé vodní bezobratlé, kteří vypouštějí velké množství pohlavních buněk. Převést poznatky získané od ježovek na lidi ale nebývá úplně jednoduché. Tým vídeňských molekulárních biologů tento problém vyřešil s využitím drobných rybiček dánií pruhovaných (Danio rerio), jež své pohlavní buňky vypouštějí do vody. Pro predikci interakcí mezi klíčovými proteiny oocytu a spermie vědci využili program AlphaFold, jehož tvůrci za svůj vynález letos dostali Nobelovu cenu.

Objev publikovaný v půlce října v časopisu Cell je v rozporu s původní domněnkou, že k fertilizaci postačují 2 proteiny – Izumo1 (pojmenovaný podle šintoistické svatyně manželství) na povrchu spermie a Juno (podle římské bohyně plodnosti) na povrchu oocytu, které do sebe zapadají jako klíč do zámku. Už v roce 2020 byl objeven další důležitý článek, protein Spaca6 – u experimentálních myší s delecí genu SPACA6 byly pozorovány zdravě vypadající normálně pohyblivé spermie, které však nebyly schopny fúze s oocytem (stejně jako v případě delece IZUMO1). Modelování pomocí AlphaFoldu odhalilo trojici spermatických proteinů, jež spolu tvoří komplex. Interakce mezi Izumo1 a Spaca6 je zprostředkovaná proteinem Tmem81, o kterém se dosud nepředpokládalo, že hraje v procesu fertilizace roli. Jeho nezbytnost následně potvrdily experimenty s dánii a myším modelem. Poznatky z této studie by v budoucnu mohly přispět i k výzkumu lidské neplodnosti.¹⁻³

Mozek na hormonální antikoncepci

Kombinovanou hormonální antikoncepci dnes užívá více než 150 milionů žen, řada z nich navíc z důvodů nesouvisejících s ochranou proti početí. Data nasbíraná v průběhu několika desetiletí ukazují, že tato léčiva jsou obecně bezpečná, o jejich vlivu na mozek však mnoho údajů nemáme. Vzhledem k tomu, že řada žen začne hormonální antikoncepci užívat v průběhu adolescence, což je období klíčové pro vývoj mozku, snaží se vědci tuto mezeru v našem poznání zaplnit.

Neurovědkyně Carina Hellerová z Minneapoliské univerzity se rozhodla nečekat na data z malých studií, v jejichž rámci bývají u nižších desítek účastnic provedeny maximálně 1–2 skeny mozkové aktivity. Místo toho zvolila přístup tzv. četného vzorkování (dense sampling), při kterém se opakovaně měří několik málo subjektů. Jako pokusný objekt se sama podrobila celkem 75 skenům pomocí magnetické rezonance. Svou mozkovou aktivitu měřila vždy 25× v průběhu 5 týdnů, a to před nasazením antikoncepční pilulky, po 3 měsících užívání a za další 3 měsíce po vysazení. V průběhu svého menstruačního cyklu pozorovala rytmické změny v mozkovém objemu a konektivitě různých oblastí. Při užívání antikoncepce objem i konektivita mírně poklesly (což ovšem nic nevypovídá o funkci mozku) a po vysazení se navrátily k původním hodnotám. Vědkyně nyní plánuje provést analogická měření u ženy s endometriózou, aby zjistila, jakou roli u tohoto onemocnění hraje fluktuace hormonální hladiny v mozku.⁴

Nervový turniket pro zástavu krvácení

Zapomeňte na gázu a obvazy – se zástavou krvácení může pomoci elektrická stimulace v blízkosti ušního boltce. Nová modalita vyvinutá týmem amerických vědců cílí na bloudivý nerv, jenž je vlastně největší sítí nervových vláken propojujících mozek s tělem. Elektrická stimulace bloudivého nervu povzbuzuje slezinu k aktivaci krevních destiček. Metoda byla zatím úspěšně testována na prasatech, jimž vědci způsobili malé řezné rány v ušním boltci. Prasata po elektrické stimulaci ztratila o polovinu méně krve a doba krvácení se u nich zkrátila o 40 % oproti nestimulovaným zvířatům. Pokusy provedené na hemofilických myších naznačily, že elektrická stimulace zvyšuje u trombocytů ve slezině vychytávání vápníku a uvolňování α-granulí.

Výzkumníci loni zahájili první klinickou studii u 30 zdravých dobrovolníků, která ukázala, že stimulace mírně zvyšuje stabilitu krevní sraženiny a aktivaci krevních destiček. Problémem ovšem může být načasování léčby – k maximální aktivaci trombocytů došlo asi za 2 hodiny po stimulaci, což pro využití v urgentní medicíně není příliš praktické. Vědci zatím zkoumají, zda nedochází k nadměrnému srážení krve v jiných částech těla. Metoda se testuje i u žen s von Willebrandovou chorobou typu 1, které mohou během každé menstruace ztratit až 1 litr krve. Účastnice studie proto během periody dostávají 1 hodinu aurikulární neurostimulace 2× denně s cílem zhodnocení jejího efektu na snížení krvácení a kvalitu života pacientek.⁵

Hudba jako analgetikum

Pooperační poslech hudby snižuje u operovaných pacientů bolest a úzkost. Zjistili to autoři metaanalýzy, jejíž výsledky byly prezentovány na říjnovém výročním kongresu Americké chirurgické společnosti (ACS). Pacienti, kteří po chirurgickém výkonu poslouchali hudbu, ať už ze sluchátek či z reproduktoru, udávali významné snížení pooperační bolesti v den po zákroku (až o 19 % podle sebehodnocení na numerické škále bolesti [NRS]). Cítili se i méně úzkostní. Spotřeba morfinu u nich byla v průměru o více než polovinu menší oproti operovaným, kteří hudbu neposlouchali.

Podle hlavního autora této práce, profesora Elda Frezzy, se pacienti po probuzení z celkové anestezie často cítí vyděšení a dezorientovaní. Hudba jim proto může pomoci s přechodem od probuzení k normálnímu stavu a snižuje s tím spojený stres. Ačkoliv není možné říct, že pacienti naslouchající hudbě mají objektivně menší bolesti, analyzované studie ukázaly, že svou bolest méně vnímají. Autoři proto doporučují, aby lidé po operaci poslouchali hudbu, kterou mají rádi. Ta je může utěšit a pomoci jim cítit se jako doma.^{6, 7}

(este)

Zdroje:
1. Deneke V. E., Blaha A., Lu Y. et al. A conserved fertilization complex bridges sperm and egg in vertebrates. Cell 2024 Oct 10: S0092-8674(24)01093-6, doi: 10.1016/j.cell.2024.09.035.
2. Offord C. AI reveals how sperm sticks to egg during fertilization. ScienceNews, 2024 Oct 17. Dostupné na: www.science.org/content/article/ai-reveals-how-sperm-sticks-egg-during-fertilization
3. Ledford H. AlphaFold reveals how sperm and egg hook up in intimate detail. Nature 2024 Oct 17, doi: 10.1038/d41586-024-03319-z [Epub ahead of print].
4. Kozlov M. How does the brain react to birth control? A researcher scanned herself 75 times to find out. Nature 2024 Oct; 634 (8036): 1026–1027, doi: 10.1038/d41586-024-03368-4.
5. Kozlov M. No bandage needed: electrical impulses to major nerve help stop bleeding. Nature 2024 Oct; 634 (8035): 766, doi: 10.1038/d41586-024-03330-4.
6. Raees S., Chang H., Ku K. et al. Effects of postoperative music therapy on patient outcomes: a systematic review and meta-analysis. JACS 2024 Nov; 239 (5): S140–S200, doi: 10.1097/XCS.0000000000001163.
7. Listening to music may speed up recovery from surgery. American College of Surgeons, 2024 Oct 18. Dostupné na: www.facs.org/media-center/press-releases/2024/listening-to-music-may-speed-up-recovery-from-surgery