Neplodnost je problémem moderní doby, a třebaže se dá v některých případech léčit i pouhou změnou životního stylu, jde o vzácné výjimky. Čeští vědci však nyní učinili objev, který by v budoucnu mohl pomoci neplodnost úspěšně léčit..

Jako první na světě objevili ve spermiích sulfan, známý také pod názvem sirovodík, a zjistili, že spermie si ho dokáží kromě jiného samy vyrábět. Přestože je jedovatější než cyankáli, má v rozmnožovacím procesu podle jejich zjištění důležitou úlohu. Spermii chrání a zabraňuje jejímu nevratnému poškození na cestě k vajíčku.

Neplodnost je celosvětovým problémem

Počet neplodných párů přitom každým rokem roste… Data z roku 2020 uvádí, že problémy s početím může mít až 15 % procent populace. Statistika z roku 2015 uváděla celosvětově přibližně 48,5 milionu neplodných párů.

Devět z 10 zemí s nejvyšším procentuálním výskytem neplodnosti se nacházelo v Africe. Objev, který učinil tým vědců z Biomedicínského centra Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Plzni, by však tomuto nárůstu mohl učinit přítrž.

„Na významnou roli sulfanu v těle živočichů nahlíželi vědci dlouho s despektem právě proto, že je ve větších koncentracích prudce jedovatý. Dnes už ale není o zásadním významu tohoto plynu pro náš organismus nejmenších pochyb,“ vysvětluje vedoucí týmu Jan Nevoral. V našem těle sulfan v malém množství produkuje kromě jiného mozek nebo játra.

Nechráněné bílkoviny

Nyní se k této dvojici orgánů přidaly i spermie. Vědci objevili, že všechny spermie sirovodík obsahují, detekovat ho je ale těžké. „Obzvlášť v těch mini množstvích, ve kterých ho spermie produkuje. Naštěstí tou dobou byla na trhu sulfanová próba – speciální barvička, která se při kontaktu se sulfanem ve spermii rozsvítila.

Díky tomu jsme byli schopní sulfan ve spermiích detekovat,“ říká hlavní autorka studie Hedvika Řimnáčová.

Některé studie se vlivem sulfanu na spermie v minulosti již zabývaly, ale tým českých vědců šel dále než jejich předchůdci. „Nesmířili jsme se s pouhým ‚když přidám sulfan do média, tak se spermie víc mrskají‘. Chtěli jsme vědět proč,“ popisuje Řimnáčová.

Důvod, proč si spermie jedovatý sulfan samy vyrábí, spočívá v negativním vlivu prostředí, kterým musí projít na cestě k vajíčku. „Když si představíte spermii, všechny její části jsou tvořeny bílkovinami:

membrána, bičík, tubuly, obaly, enzymy. A vyrůstá v prostředí s málem kyslíku i všeho ostatního,“ přibližuje Řimnáčová. Po opuštění tohoto prostředí je však spermie vystavena zcela odlišným podmínkám.

Chemický štít

Spermie může na cestě k vajíčku strávit v pohlavním traktu v krajním případě i několik dní. Po celou tu dobu se potýká s vlivem rozdílných pH a volnými radikály, což jsou vysoce reaktivní částice, které mohou poškodit její molekuly a spermii zahubit.

Jakmile je nějaký její protein poškozen, už neexistuje šance jej nahradit. Spermie je pak povětšinou odsouzena k záhubě.

Čeští vědci však odhalili, že sulfan pomáhá měnit vlastnosti radikálů, se kterými přijde spermie do styku, a tím ji chrání před poškozením. Síra z molekul sulfanu se váže na zranitelná místa a funguje jako jakýsi štít.

Největší podíl sirovodíku ve spermii objevili vědci v mitochondriích, které pro spermii slouží jako příslovečný motor. Právě tady se také nachází nejvíce volných radikálů a ochrana proti jejich vlivu zde musí být nejsilnější.

Budoucí lék na neplodnost?

Sulfan ve spermiích objevili vědci nejen u lidí, stejný proces zaznamenali i v myších a kančích spermiích. Jejich objev by mohl posloužit při lepším umělém oplodňování. Umělé laboratorní prostředí totiž pro spermii představuje mnohem větší zátěž, protože je výrazně odlišné od přirozeného prostředí, kterým by procházela. Proto je výroba inseminačních dávek v současnosti poměrně náročným procesem.

„Kdybychom dokázali díky sulfanu zlepšit vitalitu spermií a prodloužit jejich životaschopnost nebo vůbec zlepšit podmínky, aby byly co nejvíc podobné těm fyziologickým, pomohlo by to spoustě odvětví,“ říká Řimnáčová.

Kromě řešení neplodnosti by přispělo i k lepšímu rozmnožování hospodářských zvířat.

Výzkum pokračuje dál

Studie českého týmu již může být použita v rámci dalších výzkumů a vést k dalším objevům týkajících se léčby neplodnosti. Po uveřejnění v červenci letošního roku byla publikována v časopise Scientific Reports, který patří mezi desítku nejcitovanějších a nejvýznamnějších vědeckých časopisů na světě.

Výzkum vlivu sulfanu na odolnost spermií pokračuje v centru i nadále, první objevy týkající se pozitivního vlivu jedovaté sloučeniny učinil tým Jana Nevorala už v roce 2014. V dalším výzkumu hodlají nyní pokračovat ve spolupráci se španělskou univerzitou Universidad de Castilla-La Mancha.

Autor: Matěj Soukup