Scott Pitnick tetoválása nem pontosan finom. A hatalmas fekete-fehér sperma megcsavarodik és felcsavarod a jobb alkarját, úgy tűnik, hogy behúzódik a bőréből és kihúzza azt, mielőtt ökölméretű fejré válna a bicepszén. A Syracuse Egyetem biológusa sem fenntartja a szokatlan testművészetét, amely egykor a The Guardianben megjelent figyelemre méltó tudós tetoválások montázsában jelent meg.
Pitnick számára bonyolult tintaja tükrözi a sperma „hihetetlenül egyedülálló biológiájának” mély lenyűgöző képességét. Fontolja meg, hogy szerinte a sperma az egyetlen test a sejtekben, amelyet idegen környezetbe bocsátanak szándékukba - olyan jellemző, amely drámai fizikai változásokat igényel, mint pl. a herékből egy nő reproduktív traktusába haladnak.
kapcsolodo tartalom
- A legkorábbi emlősök leszármazott herékkel hűtötték őket
- Miért a tudósok küldték az egér spermáját a Nemzetközi Űrállomásra
- Most már mérheti a férfi termékenységet egy okostelefon-alkalmazással
- A fogamzásgátló gél, amelyet „IUD For Men” -nek hívnak, majomkísérleteken keresztül teszi lehetővé
"Más sejtek nem teszik ezt" - mondja Pitnick, aki több mint 20 éve vizsgálja a spermát. "Megvan ez az autonómia."
A laboratóriumában Pitnick mérnökei a gyümölcslevelű spermafejeknek egy kísérteties vörös és zöld színű izzást mutatnak, hogy megfigyelhesse őket mozogva boncolt nőstény repülési szaporodási traktuson keresztül. Reméli, hogy munkája megmutatja, hogyan viselkednek a spermiumok a női testben - ez a kutatási terület még mindig még gyerekcipőben áll. Az ilyen típusú innovációk egy napon megmagyarázhatják a sperma alakjának és méretének nagy különbségét az állatvilágban. Sőt, végül is segíthetik a kutatókat az emberi meddőség kezelésének, valamint a hatékonyabb fogamzásgátlóknak a kidolgozásában.
"Szinte semmit sem értünk a sperma működéséről, a sperma működéséről" - mondja Pitnick. Az ismeretlenkre adott válaszok nagy része valószínűleg a sperma rejtvényének másik felében rejlik: női testek.
Ez csalódást okozhat a bátor biológusok számára, akik először a 17. és 18. században, az akkor forradalmi mikroszkóp segítségével a sperma sejteket nézték meg teljes dicsőségükön. Ezeknek a korai spermatudósoknak a feladata volt a legalapvetőbb kérdések megválaszolása, például: A sperma élő állatok? Paraziták? És tartalmaz-e minden sperma egy apró, előre kialakított felnőtt embert, amely fel van göndörítve? (Majd később jutunk hozzá.)
Leeuwenhoek korai mikroszkópos megfigyelései a nyúl spermájáról (1-4. Ábra) és a kutya spermájáról (5-8. Ábra). (Wikimedia Commons) Anton van Leeuwenhoek, egy holland ember, akinek kétes megtiszteltetés, hogy elsőként kezdett részletesen tanulmányozni a spermát, kidolgozta a korai vegyi mikroszkópot. Van Leeuwenhoek először az új eszközével az 1670-es évek közepén használta szűkebb témák, például méhcsíkok, emberi tetvek és tóvizek vizsgálatára.
Kollégák sürgették, hogy fordítsa lencséjét spermára. De attól tartott, hogy udvariatlan lenne spermáról és közösülésről írni, és ezért elakadt. Végül 1677-ben megadta magát. A saját magömlését megvizsgálva azonnal megütötte az apró „állati szemüvegeket”, amelyeket belülről gyűrött.
Annak ellenére, hogy megoszthatja eredményeit kollégáival - nem is beszélve arról, hogy a karjára tetovált karkötőt kap -, van Leeuwenhoek habozva írt a London Királyi Társaságának 1677. évi felfedezéséről. , Őszintén könyörgök az ön uradalmának, hogy tartsa őket magánként, és tegye közzé vagy pusztítsa el őket, ahogyan az ura nem megfelelő .
Lordship (más néven a Királyi Társaság elnöke) úgy döntött, hogy 1678-ban közzéteszi van Leeuwenhoek megállapításait a Filozófiai tranzakciók folyóiratban - ezáltal elfelejtve a spermabiológia vadonatúj területét.
Nehéz túlbecsülni, mennyire titokzatosnak tűntek ezek a kavargó, mikroszkopikus vesszők a tudósok számára abban az időben. Bob Montgomerie, az a biológus, aki a kanadai Queen's Universityben tanulmányozta az állatok szaporodását, ezen „állati szemcsék” felfedezése előtt széles körben elterjedt az elméletek arról, hogy az emberek miként tettek több embert. Például néhányan úgy gondolták, hogy a hím eredetű gőzök valamilyen módon stimulálják a nőstényeket csecsemőkké, míg mások úgy gondolták, hogy a férfiak valóban csecsemőket tettek, és inkubálásra továbbították őket nőstényekre.
„El tudod képzelni, milyen nehéz ez, ha fogalmam sincs, mi folyik itt” - mondja Montgomerie. Azaz: anélkül, hogy spermat és petesejteket látnának, ezek a tudósok valójában csak elméleteket húztak ki a vékony levegőből.
A 17. században sok kutató úgy gondolta, hogy minden egyes spermatozoid tartalmaz egy apró, teljesen elõre kialakított embert, amint ezt a Nicolaas Hartsoeker 1695-es vázlata szemlélteti. (Wikimedia Commons) Még akkor is, amikor van Leeuwenhoek 1677-ben felfedezte a spermát, körülbelül 200 év telt el, mielőtt a tudósok megállapodtak abban, hogy az emberek miként alakulnak ki. Két elsődleges gondolati terület merült fel az út mentén: Egyrészt az „előformálók” úgy gondolták, hogy minden egyes spermatozoid - vagy minden pete - attól függően, hogy ki kérte - tartalmaz egy apró, teljesen előre kialakított embert. Ezen elmélet szerint a tojás - vagy a sperma - egyszerűen helyet adott a fejlődésnek.
Másrészről, az „epigenesisták” azt állították, hogy mind a férfiak, mind a nők hozzájárultak az új szervezet kialakulásához, bár nem voltak biztosak benne, ki pontosan mi járul hozzá. Az 1700-as évek felfedezései további bizonyítékokat kínáltak erre az érvre, beleértve az 1759-es felfedezést, miszerint a csibék fokozatosan fejlesztenek ki a szerveket. (Montgomerie ezt megjegyzi a Sperma Biológia: Egy evolúciós perspektíva című könyvben, amelyet a kollégák szerkesztettek, köztük Pitnick.)
A mikroszkóp fejlesztésével a 19. század közepén a kutatók megfigyelték az embrionális fejlődést a tengeri sün tojásban, amely kényelmesen átlátszó. Ezek a megfigyelések továbbra is cáfolták az előkészítés fogalmát, és lehetővé tették a kutatóknak, hogy megkérdezzék, hogyan működnek a sperma és a tojás új organizmusok létrehozása érdekében.
A spermium kutatás más testrendszereket is felvilágosított. Az 1960-as években a kutatók azonosították a dyneint, amely a sperma mozgásáért felelős. "Kiderült, hogy ugyanaz a motorfehérje felelős a sejtekben zajló mindenféle folyamatért" - mondja Charles Lindemann, a michiganiai Oakland Egyetem emeritus professzora, aki a sperma motilitását vizsgálta. Ma tudjuk, hogy a dynein részt vesz a mikroszkopikus celluláris struktúrák mozgásában, például a ciliában és a flagella-ban, amelyek kulcsfontosságúak sok testi funkcióhoz.
Ennek ellenére a termékenységi kutatás korai előrehaladása lassan haladt fel. Akkoriban egyáltalán nem volt nagyon sok dolgozó tudós, nem is beszélve a spermatudósokról - mondja Montgomerie. Becslése szerint abban az időben csak néhány tucat ember kutatott spermát; összehasonlításként manapság körülbelül 400 000 tudós tanulmányozza a rákot. "Vannak olyan emberek, akik ezt csinálták, de talán nem eléggé" - mondja Montgomerie.
Pitnick hozzáteszi, hogy azok a néhány korai kutató, akik spermát tanulmányoztak, lehet, hogy nem teljes mértékben értékelte a női reproduktív rendszer szerepét a termékenységi egyenletben - ez egy megfigyelés, amely megmagyarázhatja, miért ez a terület még mindig rejtély. "Ennek részét képezi a férfiaknak a biológiában elfogult elképzelése, hogy azt gondolják, hogy a nő nem a történet fontos része, és ez a spermabiológiában visszatér az egész előkészítés ezen ötletéhez" - mondja Pitnick.
Technikai szempontból logikus szempontból nagyon nehéz a spermák megfigyelése a nőn belül. Amint Pitnick rámutat, nagyon nehéz beszerezni egy kamerát egy nőstény reproduktív traktusba.
Ez az izzó gyümölcs légy sperma mögött levő zseni és a valós idejű monitorozás képessége. A fenti videó a nőstény légy eltávolított reproduktív traktusát mutatja, amelyet Pitnick sós oldatban sértetlenül tartott. Amikor a nő él, a nőstényt zöld sperma hímhez párosították, majd néhány nappal később párosították egy vörös sperma hímvel. Csak a spermafejeket jelölik meg a fluoreszcens fehérjével, így a sperma farkát nem lehet látni.
Az ilyen típusú technológiával Pitnick betekintést nyerhet a sperma alakjának és méretének miért különféle változataiba. Például az általa tanulmányozott izzó spermának olyan hosszú hosszú farka van, amely kibontva akár 6 centiméter is lehet - nagyjából a rózsaszínű ujj hossza, és az állatvilágban ismert leghosszabb. Évtizedek óta próbálta megérteni, hogy miért alakul ki a légy ilyen módon, és végül a nő szaporodási traktusán nyugszik, mint a válasz forrása.
Miközben Pitnick a legyekre összpontosít, a sperma a modern tudósok figyelmét is megragadta, amelyek megkísérelnek segíteni az emberi pároknak, akik megpróbálják megfogalmazni. Pitnick megállapításai véletlenül segítséget nyújthatnak ebben a feladatban. "Sok esetben kompatibilitási különbség van egy adott férfi és nő között, és nem ismerik az alapjául szolgáló mechanizmust" - mondja. "A sperma-nő interakciók megértése minden bizonnyal felvilágosíthatja a meddőség új magyarázatainak és esetleg új megoldásainak megértését."
Az alapvető spermakutatás elősegíti a férfi fogamzásgátlók kidolgozásának elősegítését is - mondta Daniel Johnston, a Nemzeti Egészségügyi Intézetek Fogamzásgátló Kutatási Osztályának vezetője. A kutatók mindeddig mindent megkíséreltek a gélektől a tablettáig, ám a hatékony, megbízható férfi születésszabályozás továbbra sem lehetséges. Johnston szerint a tudósok továbbra is a legalapvetőbb kérdésekkel néznek szembe: egyébként mi a sperma?
A sperma sejtek hihetetlenül eltérőek az állatvilágban. Ez az egyetlen gyümölcs légy petesejt kibontakozásakor elérheti több centiméter hosszúságát. (Romano Dalla) "Valóban meg kell értenünk, hogy mi képezi a spermát" - mondja Johnston, aki a sperma teljes fehérjetartalmának leírására dolgozott - fontos első lépés a hatékony fogamzásgátlók megtervezésének megértésében. "Amikor ezt megérted, akkor megkezdheti a megértést, amit meg kell gátolni."
A közelmúltban a Férfi Fogamzásgátló Kezdeményezés nevű magáncsoport egy versenyt indított, amely egy innovatív fogamzásgátló kutatási projektet finanszíroz. * Gunda Georg, a Minnesota Egyetem gyógyszerésze, a versenyképesség első fordulóján jutott el a termékenység kutatására. - asszociált gének egerekben, amelyek végső soron felhasználhatók egy férfi fogamzásgátló tabletta kifejlesztésére.
Jelenlegi kutatása segít meghatározni az ilyen gyógyszerek megfelelő adagolási szintjét és felbecsülni a lehetséges mellékhatásokat. Végül is: „Ha egy ember abbahagyja a tabletták szedését, akkor teljesen normalizálódnia kell” - mondja Georg.
Johnston örömmel örül annak a lehetőségnek, hogy támogatja az ilyen típusú kutatásokat az NIH-ban, mind a férfi fogamzásgátlók előmozdítása érdekében, mind pedig a sperma alapvető intrikája miatt, amely nem engedte fel 25 éves karrierjét. "A sperma izgalmas" - mondja Johnston. "Nincs olyan, mint ők."
Pitnick természetesen egyetért azzal. Az a szégyellőség, amelyet a tudósok, mint például van Leeuwenhoek, a kezdeti időkben kimutatták, elmúlt a terepen. "Nem hiszem, hogy manapság túl sok olyan biológus van, akinek valamilyen kellemetlenségi szintje van erről a dolgról" - mondja Pitnick. És neki, személyesen? "Szeretem ezt a biológiát" - mondja. "Beszélek bárkivel arról, aki hajlandó meghallgatni."
Szerkesztő megjegyzés, 2017. június 7 .: Ez a darab eredetileg kijelentette, hogy a férfi fogamzásgátló kezdeményezést az NIH alatt helyezték el; ez egy privát törekvés.
