გამეტებსა და სომატურ უჯრედებს შორის ურთიერთქმედების მოლეკულური მექანიზმები განაყოფიერების In vitro მოდელში

ავტორი: კონსტანტინე ბუჩუკური
საკვანძო სიტყვები: სპერმატოზოიდი, კაპაციტაცია, ოქსისტეროლები
ანოტაცია:

განაყოფიერება კომპლექსური, მრავალსაფეხურიანი პროცესია, რომელიც გულისხმობს მდედრობითი და მამრობითი გამეტების შერწყმას და ზიგოტას წარმოქმნას. ძუძუმწოვრებში განაყოფიერება ხდება მდედრი ორგანიზმის რეპროდუქციულ ტრაქტში, კერძოდ კი ფალოპის მილში, სადაც სპერმატოზოიდი გადადგილდება კვერცხუჯრედის მიმართულებით და ამავდროულად განიცდის ფიზიოლოგიურ და ბიოქიმიურ გარდაქმნებს, რომლის შედეგადაც ის იძენს განაყოფიერების უნარს. აღნიშნული გარდაქმნების სერიას კაპაციტაცია ეწოდება და მას მდედრი ორგანიზმის რეპროდუქციულ ტრაქტში შექმნილი გარემო ასტიმულირებს. კაპაციტაცის მიღწევა შესაძლებელია in vitro გარემოშიც და იგი დამხმარე რეპროდუქციული ტექნოლოგიების განუყოფელი ნაწილია. კაპაციტაცია მნიშვნელოვნად დამოკიდებულია რეაქტიული ჟანგბადის ფორმების (ROS) წარმოქმნაზე, რომლებიც სპერმატოზოიდის პლაზმური მემბრანის ქოლესტერინს ოქსისტეროლებად გარდაქმნიან, ეს კი კაპაციტაციისთვის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან პროცესს - ქოლესტერინის მემბრანიდან გადინებას ემსახურება, რაც მემბრანის დენადობის და გამტარიანობის გაზრდას უზრუნველყოფს. ამავე დროს რეაქტიული ჟანგბადის ფორმებმა შესაძლოა გამოიწვიონ სპერმატოზოიდის აპოპტოზი, ვინაიდან მათი გადამეტებული წარმოქმნა იწვევს ჟანგვითი სტრესს, რომლის ფონზე შესაძლებელია წარიმართოს სხვადასხვა აპოპტოზის გამომწვევი მოვლენები, როგორიცაა: მიტოქონდრიების დისფუნქცია, დნმ-ის დაზიანება, ლიპიდების ზეჟანგული ჟანგვა ან უშუალოდ აპოპტოზური სასიგნალო სისტემის გააქტიურება. აქედან გამომდინარე, საჭიროა თავიდან იქნას აცილებული ფერტილიზაციისთვის საზიანო აღნიშნული მოვლენა განაყოფიერებასთან დაკავშირებულ in vitro ტექნოლოგიების ხელშესაწყობად და სპერმატოზიდებისთვის ჟანგვითი სტრესისგან დამცავი მექანიზმების შესამუშავებლად. ნაშრომის მიზანს წარმოადგენს კაპაციტაციაში მონაწილე ოქსისტეროლების ბიოქიმიური შესწავლა. საკვლევ ობიექტად გამოყნებული იქნა ღორის სპერმატოზოიდები. სპერმატოზოიდების კაპაციტაცია in vitro სისტემაში ხორციელდებოდა დადასტურებული პროტოკოლით, სხვადასხვა დროის განმავლობაში (0, 2, 4, საათი). ოქსისტეროლების გამოყოფა და რაოდენობის განსაზღვრა ხდებოდა მას-სპექტრომეტრთან შეუღლებული ზეეფექტური ქრომატოგრაფის მეშვეობით. აღნიშნული მეთოდების გამოყენებით ნიმუშებიდან გამოვყავით ქოლესტერინი, დესმოსტეროლი, 7α-ჰიდროქსიქოლესტეროლი, β-ჰიდროქსიქოლესტეროლი და 24-ჰიდროქსიქოლესტეროლი. აქედან, ქოლესტერინის და დესმოსტეროლის არსებობა და მათი მაღალი დონე მოსალოდნელი იყო, ვინაიდან ისინი ბუნებრივად არიან პლაზმურ მემბრანაში. რაც შეეხება 7α-ჰიდროქსიქოლესტეროლს, 7β-ჰიდროქსიქოლესტეროლს და 24-ჰიდროქსიქოლესტეროლს, ისინი ზემოთ აღნიშნნულთა დაჟანგული ფორმებია, რომლებიც ჩართულნი არიან კაპაციტაციის პროცესში. ამრიგად, კვლევამ გამოავლინა კაპაციტაციის პროცესში წარმოქმნილი ოქსისტეროლების სხვადასხვა ფორმა. მიღებული მონაცემები აფართოვებს კაპაციტაციის მოლეკულურ მექანიზმების შესახებ ცოდნას და ხელს შეუწყობს კაპაციტაციის გამომწვევი in-vitro მეთოდების დახვეწას, რაც გაზრდის განაყოფიერების ტექნოლოგიების ეფექტურობას.