תאי זרע כטילים מונחי חום

ממחקר חדש מתברר כי תאי זרע מנווטים אל הביצית בדומה לטילים המתבייתים על חום המנוע של מטוסים

אדווה ברוך, גלילאו פורסם: 25.03.03, 09:49

תאי זרע מנווטים את דרכם אל אזור הביצית באמצעות חיישני חום, בדומה לטילים מונחים המתבייתים על חום המנוע של מטוסים. זאת בניגוד להנחה שרווחה עד כה, כי מנגנון המשיכה של תאי הזרע אל הביציות מבוסס על "אותות כימיים" בלבד. מסקנה זו עולה ממחקר שביצע לאחרונה פרופ' מיכאל אייזנבך מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע. זו הפעם הראשונה שתנועה בעקבות הבדלי טמפרטורה (המוכרת במיקרו-אורגניזמים ובתולעים) מתגלה בתאים של בעל חיים הנמנים עם מחלקת היונקים.

כיצד מצליח תא הזרע לנווט את דרכו דרך החצוצרה אל הביצית? בעבר גילה אייזנבך שתאי זרע בשלים נמשכים משיכה כימית אל הנוזל שסביב הביצית. תגלית זו העלתה את הסברה שהניווט נעשה באמצעות אותה משיכה כימית. אבל אפשרות זו נפסלה, משום שהתנועה המתמדת של החצוצרה מונעת את האפשרות שתיווצר משיכה כימית ארוכת טווח.

במחקר הנוכחי, שממצאיו התפרסמו בכתב העת Nature Medicine, ניסו אייזנבך ועמיתיו לגלות איך, אם כן, מוצאים תאי הזרע את דרכם בחצוצרה. מתברר כי בארנבות קיים הבדל של שתי מעלות צלסיוס בין טמפרטורת האזור שבו מאוחסנים תאי הזרע לבין טמפרטורת אתר ההפריה בחצוצרה, שמצדה נמוכה במעט מטמפרטורת הגוף. מכאן עלתה האפשרות שתאי הזרע שמצויים באזור האיחסון הקר יחסית, נמשכים אל אזור ההפריה החם יחסית, שבו ממתינה הביצית. החוקרים משערים כי תאי הזרע משתמשים בתרמוטקסיס (תנועה בעקבות מפל טמפרטורות) כדי לנווט מאזור האיחסון לאזור ההפריה, וכשהם מגיעים לשם הם מנווטים את יתרת הדרך, עד לביצית עצמה, באמצעות כימוטקסיס – תנועה בעקבות מפל של ריכוזי חומרים.

כדי לבחון את השערתם בנו המדענים מערכת המדמה את אזור האיחסון, אזור ההפריה והחצוצרה שביניהם. במערכת זו הם בחנו את התנהגותם של תאי זרע של ארנבות ובני אדם, ומצאו שאכן, הם רגישים לשינויי טמפרטורה, ונמשכים מהאזור הקר (37 מעלות צלזיוס) אל האזור החם (39 מעלות). לאחר מכן החלו המדענים להקטין בהדרגה את הפרש הטמפרטורות בין שני האזורים, ומצאו שגם כשההבדל עומד על כחצי מעלה, תאי הזרע עדיין נמשכים בעוצמה רבה אל האזור החם. בנוסף לכך, התברר שרק תאי זרע בשלים, המסוגלים לחדור מבעד לקרום הביצית, פועלים כ"טילים מונחי חום". בעתיד, מקווה אייזנבך, ייתכן שאפשר יהיה להשתמש בתרמוטקסיס להגדלת סיכויי ההצלחה של הפריות מבחנה.