اسپرم‌ها، سلول‌های جنسی نر، در آغاز بسیار زیادند ولی در پایان، رسیدن حتی یکی از آن‌ها به تخمک موفقیت محسوب می‌شود! آن‌ها به سرعت شنا می‌کنند و حرکت مارپیچی دمشان هم آن‌ها را بیش از پیش قوی‌تر و غیرقابل پیش‌بینی‌تر می‌کند.
دانشمندان این رفتار، یعنی بیش‌فعالی را در اسپرم‌ها به کانال‌های پروتئینی انتخابی در دم آن‌ها نسبت می‌دهند.
واقعیاتی راجع به اسپرم
- در هر بار انزال حدود ۲.۷۵ میلی‌لیتر مایع انزالی از جنس مذکر خارج می‌شود که چیزی در حدود ۱۸۰ تا ۴۰۰ میلیون سلول جنسی اسپرم در آن وجود دارد.
- اگر این مقدار در فردی به زیر ۲۰ میلیون در هر بار انزال برسد، عملاً او عقیم محسوب می‌شود.
- هر سلول اسپرم تقریباً ۴۰ میکرون (۰.۰۰۴ سانتی‌متر) طول دارد و حاوی نصف کروموزوم‌ها فرد، یعنی ۲۳ عدد در انسان می‌باشد.
- سرعت حرکت آن ۷۵ سانتی‌متر در ثانیه محاسبه شده ونهایتاً ۳ روز می‌تواند در مجرای تناسلی زن زنده بماند.
فعالیت شدیدی که در اسپرم وجود دارد به آن کمک می‌کند تا از دو سد فیزیکی که مانع باروری تخمک می‌شوند عبور کند. تحقیقی دراین باره وجود دارد که دو مورد از یافته‌های کلیدی را در زمینه هایپراکتیویتی اسپرم به هم مرتبط ساخته است. مورد اول دم شلاق مانند آن می‌باشد؛ این خاصیت مرهون وجود پروتئین‌های کانالی انتخابی در دم است که CatSper1 نام دارد. این پروتئین برای ورود یون‌های کلسیم اختصاصی شده است. دانشمندان به این نکته دست یافته‌اند که حرکت سریع اسپرم‌ها بدون ورود ناگهانی یون‌های کلسیم به دورن دم اسپرم امکان‌پذیر نمی‌باشد.
دم اسپرم را flagellum نیز می‌گویند؛ این کلمه به معنای شلاق است و حرکت اسپرم بسیار مشابه حرکت آن می‌باشد. دم برای اسپرم مانند پروانه‌های موتور قایق کار می‌کند و آن را به طرف جلو می‌راند.
با استفاده از نوعی تکنیک رکورد سلول به نام patch-clamping، دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که نفوذ سریع یون کلسیم به دم اسپرم وابسته به وجود کانال‌های CatSper1 است. تغییر ولتاژی که با این کار ایجاد می‌شود، چرخش دم را بیشتر می‌کند و در نهایت در محیطی چسبناک آن را به سمت جلو هدایت می‌کند.
در آزمایش‌هایی که روی موش‌ها صورت گرفته، عدم فعالیت اسپرم‌ها پس از جداسازی پروتئین یادشده به وضوح مشاهده می‌شود.
دو مانع
اولین سدی که برای رسیدن به تخمک در برابر اسپرم‌ها قرار دارد، سلول‌های کومولوسی هستند که سلول هدف را احاطه کرده‌اند. مانع دوم غشایی به نام زونا پلوسیدا می‌باشد. روی این غشا پروتئینی وجود دارد که با مولکول سطح اسپرم مانند قفل و کلید هستند. این مکانیسم از ترکیب سلول‌های جنسی گونه‌های مختلف جلوگیری می‌کند.
زمانی که اسپرمی به غشای یادشده در سطح تخمک نزدیک می‌شود، با آنزیم‌های ویژه‌ای که دارد می‌تواند بخشی از آن را حل بکند ولی فقط وجود این آنزیم‌ها برای ورود ان به داخل تخمک کافی نیست!
اگر فعالیت بالای اسپرم‌ها وجود نداشت ورود آن‌ها به داخل تخمک با گذر از سد دوم تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسید؛ اسپرم‌ها برای این که لقاح را انجام دهند هم باید آنزیم داشته یاشند و هم هایپراکتیویتی!
از این بافته‌ها می‌توان در ساخت قرص‌های ضدبارداری استفاده نمود؛ چون مسدود کردن پروتئین‌های ذکر شده در موش‌ها، باروری را تقریباً به طور کامل از آن‌ها می‌گیرد و پروتئین‌های انسانی هم تفاوت زیادی با آنچه که در موش‌هاست، ندارند!
