На успех оплодотворения влияет совместимость слизи шейки матки и сперматозоида

Финские ученые показали, что важнейшим фактором, определяющим успешность оплодотворения, является иммуногенетическая совместимость слизи шейки матки и сперматозоида. В основе этой совместимости лежат различия вариантов человеческого лейкоцитарного антигена мужчины и женщины.

Credit:
Rostislav Zatonskiy | 123rf.com

У многих видов позвоночных совместимость самца и самки определяется, прежде всего, генетическими вариантами главного комплекса гистосовместимости (MHC, в случае человека его также называют HLA — человеческий лейкоцитарный антиген). Известно, что у многих видов, включая человека, самцы и самки предпочитают партнеров, несущих разные аллели MHC, с целью повышения генетического разнообразия потомства. Согласно новому исследованию, у человека имеется дополнительный механизм, способствующий слиянию яйцеклетки и сперматозоида с разными аллелями HLA. Слизь, выделяемая эпителием шейки матки, регулирует многие свойства сперматозоидов, в частности, их подвижность, и в случае иммуногенетической несовместимости партнеров снижает вероятность успешного оплодотворения.

В состав слизи шейки матки входит множество иммунологически значимых молекул, в том числе растворимые компоненты HLA. Вскоре после соития в области шейки матки развивается локальный воспалительный ответ, сопровождающийся миграцией в нее иммунных клеток. Длительность этого воспалительного ответа, как было показано ранее, зависит от генотипа мужчины. Возможно, в это время в шейке матки иммунные клетки фагоцитируют сперматозоиды, генетически плохо сочетающиеся с генотипом женщины. В то же время отдельные субпопуляции сперматозоидов могут существовать в слизи относительно продолжительное время, и оплодотворение происходит существенно позже соития.

Исследователи из Финляндии изучили, как химический состав слизи шейки матки влияет на сперматозоиды, несущие разные варианты HLA. Они взяли образцы спермы у 8 мужчин и образцы слизи у 9 женщин и изучили подвижность, гиперактивацию и жизнеспособность сперматозоидов во всех возможных комбинациях. Все мужчины и 8 женщин имели европейское происхождение, еще одна участница исследования была родом из Азии. Чтобы нивелировать эффект физических свойств слизи, перед экспериментом ученые разрушали муцин и разбавляли ее, понижая вязкость. Все участники исследования были предварительно генотипированы с помощью полногеномного анализа однонуклеотидных полиморфизмов, также для них были определены аминокислотные последовательности HLA I и II классов.

Авторы работы показали, что помимо индивидуальных особенностей спермы и слизи, важную роль в успешном оплодотворении играет именно удачная комбинация слизи и спермы. Иными словами, влияние слизи одной и той же женщины на свойства сперматозоидов от разных партнеров существенно различается. В тех случаях, когда варианты HLA у мужчины и женщины совпадают, подвижность сперматозоидов в слизи меньше, чем у сперматозоидов иммуногенетически далекого мужчины. Впрочем, сила выраженности воздействия слизи зависит и от генотипа самого мужчины. В то же время степень генетических различий между партнерами на уровне целых генотипов не связана с подвижностью сперматозоидов в слизи. По этой причине, как полагают ученые, в ходе эволюции механизм посткоитальной регуляции эффективности оплодотворения возник не как способ защиты от инбридинга, а как путь для повышения иммуногенетического разнообразия потомства и, соответственно, для лучшей адаптации к различным патогенам.

Источник

Annalaura Jokiniemi, et al. // Post-copulatory genetic matchmaking: HLA-dependent effects of cervical mucus on human sperm function. // Proceedings of the Royal Society B. 287: 20201682, 2020; DOI: 10.1098/rspb.2020.1682

Добавить в избранное

Вам будет интересно