Το ώριμο σπέρμα δεν έχει άθικτο μιτοχονδριακό DNA

Ζήσης Ψάλλας

Η μελέτη, μια συνεργασία μεταξύ του Oregon Health & Science University και άλλων ιδρυμάτων, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Genetics. Οι επιστήμονες έχουν από καιρό αναγνωρίσει το γεγονός ότι το μιτοχονδριακό DNA ή mtDNA προέρχεται αποκλειστικά από κύτταρα ωαρίων στον άνθρωπο, που σημαίνει ότι μόνο η μητέρα συνεισφέρει στον γενετικό κώδικα που μεταφέρεται από χιλιάδες μιτοχόνδρια απαραίτητα για την παραγωγή ενέργειας σε κάθε κύτταρο του σώματος.

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Προηγουμένως, πιστευόταν ότι το πατρικό mtDNA εξαλείφεται αμέσως μετά τη σύντηξη ενός σπέρματος με ένα ωάριο, ή το αναπτυσσόμενο ωάριο, κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης, πιθανώς μέσω μιας ανοσολογικής απόκρισης αναζήτησης και καταστροφής. Ωστόσο, η μελέτη διαπίστωσε ότι τα ώριμα σπερματοζωάρια, δεν έχουν άθικτο mtDNA. «Βρήκαμε ότι κάθε σπερματοζωάριο φέρνει 100 περίπου μιτοχόνδρια ως οργανίδια όταν γονιμοποιεί ένα ωάριο, αλλά δεν υπάρχει mtDNA σε αυτά», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Shoukhrat Mitalipov, διευθυντής του Κέντρου Εμβρυϊκών Κυττάρων και Γονιδιακή θεραπεία στο OHSU.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα σπερματοζωάρια όχι μόνο στερούνται άθικτου mtDNA, αλλά δεν είχαν επίσης μια πρωτεΐνη απαραίτητη για τη συντήρηση του mtDNA, γνωστή ως μιτοχονδριακός μεταγραφικός παράγοντας Α ή TFAM. Δεν είναι σίγουροι γιατί το σπέρμα δεν επιτρέπεται να συνεισφέρει στο mtDNA, αλλά ο Mitalipov θεωρεί ότι μπορεί να σχετίζεται με το γεγονός ότι ένα σπέρμα χρησιμοποιεί πολλή μιτοχονδριακή ενέργεια στη βιολογική του ώθηση για να γονιμοποιήσει ένα ωάριο. Θα συσσωρεύσει έτσι μεταλλάξεις στο mtDNA. Τα αναπτυσσόμενα ωάρια γνωστά ως ωοκύτταρα, αντίθετα, αντλούν ενέργεια κυρίως από τα περιβάλλοντα κύτταρα, όχι από τα δικά τους μιτοχόνδρια, επομένως διατηρούν σχετικά παρθένο mtDNA.

«Τα ωάρια περνούν πολύ καλό mtDNA, τουλάχιστον εν μέρει, επειδή δεν χρησιμοποιούν τα μιτοχόνδρια ως πηγή ενέργειας», είπε ο Mitalipov .

ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ

Τα 100 περίπου οργανίδια στο σπέρμα κατακλύζονται από εκατοντάδες χιλιάδες μιτοχόνδρια ενσωματωμένα σε κάθε κύτταρο ωαρίου -το καθένα φέρει τα 37 γονίδια στο μιτοχονδριακό DNA. Η συμβολή μόνο του μητρικού mtDNA πιστεύεται ότι προσδίδει ένα εξελικτικό πλεονέκτημα περιορίζοντας τον κίνδυνο συσσώρευσης μεταλλάξεων mtDNA που προκαλούν ασθένεια στους απογόνους.

Τα μιτοχόνδρια ελέγχουν την αναπνοή και την παραγωγή ενέργειας σε κάθε κύτταρο του σώματος, έτσι οι μεταλλάξεις στο mtDNA μπορούν να προκαλέσουν μια σειρά από δυνητικά θανατηφόρες διαταραχές που επηρεάζουν όργανα με υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις, όπως η καρδιά, οι μύες και ο εγκέφαλος.