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I grovigli proteici dell'Alzheimer possono essere cruciali per la riproduzione umana
Illustrazione di Raycat/iStockphoto
Il liquido seminale ha qualcosa in comune con il cervello dei malati di Alzheimer: entrambi contengono fasci di filamenti proteici chiamati «fibrille amiloidi». Anche se l'accumulo di amiloide sembra danneggiare le cellule del cervello, queste fibrille possono essere cruciali per la riproduzione.
Un nuovo studio suggerisce che le fibrille dello sperma immobilizzano gli spermatozoi inferiori alla media, assicurando che solo i più forti raggiungano l'ovulo. "Sono sicuro che fin da quando gli scienziati hanno descritto le fibrille dello sperma, hanno dovuto ipotizzare la loro funzione naturale", dice Daniel Otzen, esperto di aggregati proteici dell'Università Aarhus in Danimarca, che non ha partecipato alla ricerca. "Questo studio sembra dare la prova schiacciante".
I ricercatori hanno scoperto le fibrille dello sperma nel 2007. In un primo momento, sembrava per lo più una cattiva notizia: gli scienziati avevano dimostrato che le fibrille, presenti nel liquido seminale insieme alle cellule spermatiche e ad altri componenti, possono legarsi all'HIV, aiutandolo ad entrare all'interno delle cellule.
Ma le fibrille si trovano nella maggior parte dei primati, osserva Nadia Roan, biologa delle mucose dell'Università della California di San Francisco. "Se le fibrille non avessero dato un certo beneficio, sarebbero state eliminate durante l'evoluzione". Poiché il modo in cui l'HIV si fonde con le cellule ricorda quello in cui uno spermatozoo si fonde all'ovulo, lei si è chiesta se le fibrille non facilitassero la fecondazione.
Nel nuovo studio, la Roan e i colleghi hanno creato fibre amiloidi sintetiche e hanno controllato se promuovono la fusione tra sperma e ovulo nei piatti di laboratorio. Sono rimasti presto delusi. In presenza di fibrille, gli spermatozoi erano più lenti. "La loro coda non batteva così velocemente", dice la Roan. Uno sguardo sotto il microscopio ha mostrato che le fibrille si legano alle cellule spermatiche, immobilizzandole.
Così i ricercatori sono passati a una nuova idea: forse le fibrille possono aiutare le donne a eliminare lo sperma cattivo. Dopo un rapporto sessuale, le cellule immunitarie di una donna inondano il suo tratto riproduttivo per sbarazzarsi di microrganismi potenzialmente dannosi, dice la Roan. Per vedere se le fibrille di sperma possono facilitare questo processo, i ricercatori hanno incubato spermatozoi sani con o senza fibrille sintetiche, e quindi hanno contato quanti spermatozoi venivano mangiati dalle cellule immunitarie.
In presenza di fibrille, sono state divorate fino a cinque volte più cellule spermatiche. Le fibrille inoltre hanno promosso la rimozione di spermatozoi che erano stati danneggiati da temperature ultra calde. Su eLife il team riferisce che, quando le fibrille erano presenti, le cellule immunitarie hanno mangiato fino a 1,5 volte più cellule spermatiche difettose rispetto a quando non c'erano.
Secondo la Roan, le fibrille dello sperma potrebbero avere almeno due effetti benefici negli animali vivi:
- uno potrebbe essere l'eliminazione dello sperma rimasto per troppo tempo nel tratto riproduttivo femminile, in quanto ciò potrebbe innescare una risposta immunitaria indesiderata che potrebbe uccidere tutte le cellule spermatiche;
- l'altro potrebbe essere la rimozione delle cellule difettose, dando allo sperma sano una migliore possibilità di raggiungere l'ovulo.
Otzen dice che una strategia che aiuti a garantire che "solo il migliore e il più brillante" raggiunga l'ovulo avrebbe senso. "Non c'è niente di più importante, da una prospettiva evolutiva, che essere in grado di avere una prole fortemente vitale".
Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per capire come le fibrille inibiscono lo sperma, dice Otzen. E rimane da vedere se gli effetti osservati in un piatto di laboratorio sono validi sugli animali vivi. Ancora, dice, questa nuova funzione di controllo di qualità delle fibrille dello sperma mostra come "la natura è molto più complessa e eccentrica di quanto pensiamo".
Fonte: Giorgia Guglielmi in Scence (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Nadia R Roan, Nathallie Sandi-Monroy, ,Nargis Kohgadai, Shariq M Usmani, Katherine G Hamil, Jason Neidleman, Mauricio Montano, Ludger Ständker, Annika Röcker, Marielle Cavrois, Jared Rosen, Kara Marson, James F Smith, Christopher D Pilcher, Friedrich Gagsteiger, Olena Sakk, Michael O’Rand, Polina V Lishko, Frank Kirchhoff, Jan Münch, Warner C Greene. Semen amyloids participate in spermatozoa selection and clearance. eLife 2017;6:e24888 doi: 10.7554/eLife.24888
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