Slagalica života: uloga Juno i Izumo

Učimo u školi da do oplodnje dolazi spajanjem jajne ćelije i spermatozoida i to je neka opšte prihvaćena činjenica. 

Stoga zvuči prilično nevjerovatno da su znanstvenici dugo vremena tapkali u mraku pokušavajući shvatiti tačan mehanizam ovog procesa.

Prije oju godinu, 2014. riješena je i ova misterija.

Prvi dio ove slagalice je otkriven 2005. Godine, kada je na površini spermatozoida pronađen protein nazvan Izumol, po japanskom hramu koji slavi brak i plodnost.

Međutim, čitavu deceniju nakon ovog otkrića nije pronađen pandan Izumolu na jajnoj stanici. Tehnički rečeno, pronađen je ključ, ali ne i brava.

Znanstvenici sa Sangerovog medicinskog instituta, koji usko sarađuje sa Univerzitetom Cambridge  su riješili misteriju.

Na površini jajne stanice identifikovali su protein koji komplementarno odgovara proteinu Izumo sa spermatozoida. Taj novi protein su nazvali Juno, prema rimskoj božici plodnosti. Osim toga što omogućava vezivanje spermatozoida i jajne stanice, protein Juno je odgovoran i za podizanje svojevrsne barijera za ostale spermatozoide jednom kada neki od spermatozoida dobije trku. Relativno brzo Juno protein postaje praktično nevidljiv za druge spermatozoide, nemoguće ga je detektovati.

Otkriće mehanizma interakcije ova dva proteina od krucijalne je važnosti za razumijevanje kako procesa oplodnje, tako i uzroka neplodnosti.

Postalo je jasno da je nedostatak Juno proteina na površini jajne stanice  jedan od uzroka neplodnosti žena.

Važnost Juno proteina u procesu spajanja spermatozoida i jajne stanice je dokazan na ženkama laboratorijskih miševa koje  su genetički modifikovane tako da njihove jajne stanice nemaju Juno protein. Jajne stanice bez Juno nisu mogle biti oplođene. Također, spermatozoidi koji nemaju protein Izumo nisu sposobni za oplodnju.

Zahvaljujući ovom otkriću, znanstvenici već razvijaju screening testove na molekularnom nivou koji bi pomogao ženama koje ne mogu začeti da rano otkriju ako je nedostatak ovog proteina uzrok stanja. To bi značilo da jedan jednostavan test može poštedjeti žene mnogo većeg stresa i troškova. Naime, neke metode in vitro oplodnje  su neuspješne ako je uzrok neplodnosti nedostatak ovog proteina. Jedino one metoda in vitro oplodnje koje podrazumijevaju injektiranje spermatozoida u jajnu stanicu, preskačući mehanizam Izumo-Juno bi bile efikasne u ovim slučajevima.

Kako je in vitro oplodnja statistički obično uspješna, to se da zaključiti da vrlo malo jajnih stanica ima nedostatak Juno proteina te da uzroke neplodnosti treba tražiti na više mjesta. Ipak, ovo otkriće će sigurno imati svoje aplikacije kako u tretmanu neplodnosti, tako vrlo vjerovatno i za razvoj novih metoda nehormonalne kontracepcije ukoliko buduća istraživanja daju odgovor na to šta blokira inteakciju između ovih proteina.