Биологи кастрировали мышей, лишив их вкуса

Эксперименты с лабораторными мышами и генной инженерией помогут вывести формулу эффективного лекарства от бесплодия

Эксперименты с лабораторными мышами и генной инженерией помогут вывести формулу эффективного лекарства от бесплодия
(фото Wikimedia Commons).

Флуоресцентная микрофотография мышиных яичек. Красным обозначена экспрессия белка GNAT3 в зрелой сперме

Флуоресцентная микрофотография мышиных яичек. Красным обозначена экспрессия белка GNAT3 в зрелой сперме
(фото M.R. Parker).

Эксперименты с лабораторными мышами и генной инженерией помогут вывести формулу эффективного лекарства от бесплодия
Флуоресцентная микрофотография мышиных яичек. Красным обозначена экспрессия белка GNAT3 в зрелой сперме

Команда молекулярных биологов из исследовательского центра Монелл (Monell Center) занималась изучением вкусовой системы у млекопитающих. Учёным потребовались лабораторные мыши для экспериментов. Когда биологи стали разводить грызунов, то заметили, что отсутствие в организме двух белков, участвующих в работе вкусовой системы, приводит к полному бесплодию у мышей.

"Наша работа подчёркивает существующую связь между вкусовой системой и мужской репродуктивной системой. Мы в очередной раз доказали, что чувство вкуса играет важную роль и в других процессах организма", — говорит ведущий автор исследования Бедрич Мосингер (Bedrich Mosinger).

Стерильность у мышей появлялась лишь в том случае, когда отсутствовали оба белка. Первый из них называется TAS1R3, он отвечает за определение сладкого вкуса и вкуса умами, который создаётся глутаматом натрия. Второй белок под кодовым названием GNAT3 отвечает за конвертацию сигналов вкусовых рецепторов в реакцию нервных клеток.

Важно ещё то, что связь между этими белками и фертильностью наблюдалась только у самцов лабораторных мышей. Пару белков TAS1R3 и GNAT3 и ранее находили в яичках и сперме млекопитающих, но до сих пор их роль в работе организма оставалась неизвестной.

В рамках эксперимента учёные удалили грызуну мышиные аналоги генов TAS1R3 и GNAT3 при помощи генно-инженерных технологий, но при этом сделали так, чтобы его организм создавал человеческий белок TAS1R3. Такие мыши были по-прежнему фертильны.

Затем в пищу грызунам добавили клофибрат, который блокирует рецепторы TAS1R3. Таким образом мыши остались без пары белков TAS1R3 и GNAT3. Как следствие, у самцов ухудшилось состояние спермы, а затем они стали полностью стерильными. Их фертильность вернулась только тогда, когда из рациона убрали клофибрат.

Флуоресцентная микрофотография мышиных яичек. Красным обозначена экспрессия белка GNAT3 в зрелой сперме (фото M.R. Parker).

Клофибрат является лекарством из класса фибратов. Этот препарат, как правило, назначают людям с повышенным уровнем холестерина или триглицерида. Ранее та же команда проводила исследование, в ходе которого выяснилось, что клофибрат является мощным ингибитором (замедлителем реакции) рецептора TAS1R3 у людей, но не у мышей.

В современной медицине фибраты используются очень широко, а в сельском хозяйстве распространены феноксильные гербициды, которые также блокируют TAS1R3. Мосингер считает, что эти препараты ответственны за возросшее количество бесплодных людей.

Важно понимать, каким образом феноксильные препараты и клофибраты воздействуют на мужскую репродуктивную систему. Мосингер пишет в пресс-релизе, что на основе данного исследования в обозримом будущем можно будет создать негормональный контрацептив для мужчин, а также долгожданное лекарство от бесплодия.

Более ранние работы Мосингера и его коллег показали, что вкусовые рецепторы находятся не только на языке, но и практически на всех остальных внешних и внутренних органах (кстати, запахи они тоже воспринимают). Все эти рецепторы выполняют важные физиологические функции.

"Как и в большинстве случаев, наша работа порождает больше вопросов, чем ответов. Нам необходимо проследить за всеми механизмами взаимодействия этих двух белков с мужской репродуктивной системой", — заключил соавтор исследования Роберт Маргольски (Robert Margolskee).

С подробным описанием работы молекулярных биологов можно ознакомиться в журнале PNAS.

Также по теме:
Сердце, лёгкие и кровь могут чувствовать запахи 
Видео: Ноутбуки вызывают бесплодие у мужчин
Контрацепция XXI века: ультразвук вместо презервативов
Учёные ищут причины бесплодия в процессе эмбрионального развития 
Обнаружен новый претендент на звание орального контрацептива для мужчин