La ricerca su biologia dietro lo sviluppo dello sperma ha potuto offrire la speranza per la soluzione della sterilità maschio

Quasi uno in otto coppie nella sterilità della fronte di taglio degli Stati Uniti e circa la metà di quei casi può essere attribuito alle anomalie del seme nel partner maschio.

Poichè le cause di origine rimangono spesso un mistero, la nuova ricerca sulla biologia di base dietro lo sviluppo dello sperma potrebbe l'un giorno piombo a speranza rinnovata per quelli che vogliono coltivare le loro famiglie.

“Lo sviluppo della cellula germinale è un trattamento molto complicato. Molto è ancora sconosciuto circa come lo sperma mammifero si sviluppa e che cosa sta determinando il programma di differenziazione,„ dice Sue Hammoud, il Ph.D., autore principale di nuovo studio pubblicato nella cella inerente allo sviluppo del giornale.

Lo sperma è cellule germinali che sono generate continuamente nei testicoli maschii, rendenti un uomo fertile durante la sua durata della vita riproduttiva. Lo sviluppo dello sperma comincia con le cellule staminali chiamate spermatogoni. Come la maggior parte delle celle nel corpo umano, gli spermatogoni sono diploidi, significando essi hanno due insiemi dei cromosomi, uno da ogni genitore. A differenza di altre celle, tuttavia, la cellula staminale di germline è la sola cella nel nostro organismo che deve passare con un trattamento chiamato meiosi, che è un tipo di divisione cellulare che produce le cellule figlie con soltanto un insieme dei cromosomi dalla cellula madre originale.

A fertilizzazione, uno sperma e un uovo fondono per iniziare una nuova, persona geneticamente unica.

Ma la comprensione più profonda ha eluso i ricercatori.

“Il trattamento della spermatogenesi è difficile da studiare, perché non possiamo coltivare tutte le celle richieste nel piatto di plastica,„ spiega Hammoud, un assistente universitario della genetica umana, l'ostetricia e ginecologia e l'urologia alla medicina del Michigan.

Una ricerca dettagliata

Molte conoscenze attuali di come gli spermi si sviluppano vengono dalle sezioni d'esame del tessuto del testicolo di un microscopio o analizzando una popolazione conosciuta delle celle facendo uso degli indicatori della superficie delle cellule, che sono come i distintivi di identificazione indossati da determinati tipi di celle.

Facendo uso di questi metodi a forte intensità di mano d'opera, i ricercatori potevano definire quattro principali eppure i tipi varianti delle cellule: spermatogoni (formati dalle cellule staminali e dalle celle del progenitore, che sono discendenti delle cellule staminali), spermatocite (un diverso gruppo di celle meiotic), celle aploidi post-meiotic conosciute come gli spermatidi rotondi e, per concludere, lo sperma maturo.

Eppure, i vecchi approcci hanno analizzato soltanto un miscuglio delle celle comunemente trovate, note di Hammond. Quei metodi hanno mancato solitamente i tipi più rari delle cellule e le transizioni inerenti allo sviluppo di tasto che possono aiutare i ricercatori a ripiegare questo in vitro trattato o a capire le cause reali della sterilità maschio.

Per sormontare questa sfida, questo nuovo studio ha applicato una tecnica di recente sviluppato e avanzata chiamata RNA unicellulare che ordina per analizzare esclusivamente più di 30,0000 diverse celle dai testicoli del mouse, misuranti l'attività di migliaia di geni per ogni cella.

Ciò piombo al catalogo più completo fin qui di tutte le celle del testicolo. Il gruppo ha usato questi dati per caratterizzare il programma inerente allo sviluppo dello spermio e per trovare i nuovi tipi delle cellule come pure le funzionalità molecolari.

Per esempio, l'atlante rivela per la prima volta che lo sperma si sviluppa in un programma permanente, muoventesi senza cuciture da uno stato biologico verso il seguente.

“Dalla cellula staminale allo spermio maturo, il programma inerente allo sviluppo proviene in gran parte continuo, eccezione fatta per una singola transizione discreta all'entrata nella meiosi,„ Hammoud dice. “Imparare questo per la prima volta è abbastanza notevole.„

Ora, i ricercatori possono usare la conoscenza circa questo programma per trovare i geni che devono girarsi inserita/disinserita in un modo preciso per le celle verso il movimento con lo sviluppo -- una tappa critica verso l'individuazione dei modi riparare fertilità in uomini che non producono abbastanza sperma sano dovuto le ragioni ereditate o ambientali.

I risultati ispirano la ricerca futura

Mentre amplia la conoscenza degli scienziati delle cellule germinali, questo lavoro egualmente fornisce informazioni della comunità di ricerca nuove sui tipi e sugli stati del somatocita all'interno dei testicoli che supportano lo sviluppo dello sperma.

Per esempio, il lavoro ha catturato i tipi conosciuti delle cellule quali le celle di Leydig, che producono il testoterone e le celle hanno chiamato le celle di Sertoli che agiscono come le celle dell'infermiere che circondano le cellule germinali, proteggente li in tutto lo sviluppo e trasportanti i segnali dall'ambiente esterno.

Interessante, l'analisi piombo all'identificazione di una popolazione inattesa delle cellule che somiglia ad una cella embrionale del progenitore. Quello ha ispirato i lavori futuri del gruppo per osservare più molto attentamente questi tipi delle cellule ed il loro potenziale nel testicolo adulto.

“Soltanto capendo le interazioni del somatocita e della cellula germinale possiamo cominciamo a determinare efficientemente questo trattamento e sicuro in un piatto,„ dice Hammoud.

Sorgente: https://labblog.uofmhealth.org/lab-report/new-insights-on-sperm-production-lay-groundwork-for-solving-male-infertility