Jediná látka patrně rozhoduje o tom, zda naše tělo vyrábí mužské nebo ženské pohlavní buňky.
Tento překvapivý objev mezinárodního týmu vědců vedených australským biologem Peterem Koopmanem z University of Queensland v Brisbane zveřejnil prestižní vědecký časopis Science. Pro léčbu neplodnosti se pootevřely nové, dosud netušené možnosti.
Buňka, která se sama neumí rozhodnout
Zárodek v těle matky není dlouho rozhodnut, který ze dvou zcela odlišných osudů potká jeho pohlavní žlázy. I ve chvíli, kdy už je jasné, že se v těle samičky začnou vyvíjet vaječníky a v těle samečka narostou varlata, zůstávají v nerozhodných rozpacích budoucí pohlavní buňky.
Jako první přestanou přešlapovat na místě buňky ve vaječnících 0 a začnou se formovat v budoucí vajíčka. Buňky varlat předurčené pro vznik spermií se uloží k spánku a dají si se svou specializací ještě načas.
Co pohání vajíčka k jejich časnému rozhodnutí a co drží budoucí spermie „u ledu“? Vědci byli dlouho přesvědčeni, že si pohlavní buňky nesou v dědičné informaci přesný návod, se kterým se nedá příliš hýbat.
Klíčovou roli měl sehrávat gen SRY obsažený výhradně v dědičné informaci samců. Tento gen zjevně postrkává pohlavní žlázy budoucího samce k vývoji ve varlata. Do vlastní tvorby spermií však přímo nepromlouvá.
Za co může kyselina aneb Škola hrou
Nerozlišenou pohlavní buňku si můžeme představit jako studenta, který si podal přihlášku na dvě různé vysoké školy. Samičí „buněčná univerzita“ připravuje absolventy na profesi vajíčka.
O okamžitém nástupu vyrozumí úspěšného uchazeče doporučeným dopisem. Samčí „škola buněk“ vychovává spermie. Studenty přijímá automaticky a první semestr zahajuje se zpožděním.
Tým kanadských, japonských, novozélandských a australských vědců vedených Peterem Koopmanem zjistil, že v roli doporučeného dopisu o přijetí ke studiu na „vysoké samičí“ vystupují molekuly kyseliny retinové.
Tato sloučenina se vyrábí jak v budoucích vaječnících, tak i ve varlatech. Tam je však uváděn do akce i enzym, který kyselinu retinovou rozkládá. Enzym se chová jako zloděj „doporučených dopisů“ o přijetí na „vysokou samičí“.
Ve varlatech proto buněční „uchazeči“ na dopis marně čekají a následně nastoupí na „samčí univerzitu“, kde „vystudují“ na spermii. Ve vaječnících zlodějský enzym chybí. „Dopis“ v podobě kyseliny retinové najde adresáta a ten se urychleně „zapíše ke studiu“ na vajíčko.
Odhalení klíčové role kyseliny retinové v určení osudu budoucí pohlavní buňky má obrovský význam pro pěstování pohlavních buněk v laboratorních podmínkách.
Vědci na těchto postupech usilovně pracují, protože by chtěli využít vypěstované spermie a vajíčka ke šlechtění hospodářských zvířat nebo záchraně ohrožených druhů. V budoucnu by mohly najít uplatnění i v léčbě neplodnosti.
V ekonomicky rozvinutých zemích má problémy s plodností zhruba 15 procent párů. Mnohým dokáže pomoci tzv. asistovaná reprodukce, díky ní už přišly na svět více než dva miliony dětí „ze zkumavky“.
Pacientům, kteří z nejrůznějších důvodů vlastní pohlavní buňky nemají, by je mohli lékaři v budoucnu vypěstovat v laboratoři. Kyselinu retinovou by přitom využili k žádoucímu nasměrování vývoje buněk.
Bratrstvo nevyvolených
Spermie nejsou nic jiného, než vajíčka, která nedostala pozvánku na „vysokou samičí“. Byť Woody Allen by na to nepochybně měl jiný názor, nemůžou za to ovšem samy spermie. Chyba byla na straně přírodní pošty.
Ta má nerozlišeným pohlavním buňkám doručit rozhodnutí o přijetí mezi vajíčka (tj. ženské pohlavní buňky) v podobě molekuly kyseliny retinové.
Ale ve varlatech funguje enzym, který jako dopisní zloděj přeruší dodávku kyseliny, a pohlavní buňka se pak místo do exkluzivní společnosti vajíček zařadí mezi obyčejné a věčně remcající spermie.
