Videnskabsfolk har længe vidst, at sædcellernes aktivitetsniveau afhænger af deres indre pH-værdi. Og nu – efter at have ledt i mange år – har forskere, som rapporterer i den 5. februar-udgave af tidsskriftet Cell, endelig fundet den kanal, der gør det muligt for de små celler at slippe af med protoner. Når de først er kommet ind i kvindens kønsorganer, ændrer denne protonfrigivelse deres indre miljø fra surt til basisk og begynder deres løb mod målstregen.

Fundene giver ny indsigt i en kritisk begivenhed i den menneskelige befrugtning og kan ifølge forskerne føre til nye måder at kontrollere mænds frugtbarhed på.

“Koncentrationen af protoner inde i cellen er 1.000 gange højere end udenfor,” siger Yuriy Kirichok fra University of California, San Francisco. “Hvis man bare åbner en pore, vil protonerne gå udenfor. Vi identificerer det molekyle, der lukker dem ud.”

Kirichok sammenligner de hvilende sædceller med balloner, der er oppustet med protoner i stedet for luft. Hvis man åbner et hul i sædcellerne, vil protonerne let strømme ud. Faktisk er hver sædcelles flagellum dækket af mange såkaldte Hv1-protonkanaler, viser de. Når kanalerne aktiveres af eksterne signaler, åbnes sluseportene, og protoner slipper ud af mange porer på én gang.

Kirichok sagde, at der er mange forhold, der åbner Hv1-poren, herunder alkaliske forhold og fjernelse af zink uden for cellen. De åbnes også, når de udsættes for den endocannabinoid, der er kendt som anandamid, et stof, der er til stede i både mandlige og kvindelige reproduktionskanaler, og som kan være på særligt høje niveauer i nærheden af ægget.

Det rejser en interessant mulighed, sagde Kirichok. Endocannabinoider er naturlige lipider, der påvirker neuronernes aktivitet. De er blevet kaldt sådan, fordi de virker på de samme receptorer, som den aktive komponent i marihuana gør. Det mangler at blive vist, men denne forbindelse kan forklare, hvorfor marihuana er blevet forbundet med nedsat mandlig fertilitet.

“Marihuana aktiverer sandsynligvis sædcellerne for tidligt og efterlader dem udbrændte i løbet af få timer,” sagde Kirichok.

Men måske vigtigst af alt kan den nyopdagede Hv1-kanal give mulighed for nye måder at ændre sædcellernes aktivitet i begge retninger, sagde Kirichok. Faktisk afhænger mange vigtige biokemiske reaktioner i sædceller af intracellulære pH-niveauer, herunder dens indledende aktivering, hyperaktivering, når den først er i nærheden af æggelederne, og acrosomreaktionen, hvor enzymer frigives for at trænge ind i ægget.

“Alle disse begivenheder er afgørende for befrugtning,” sagde Kirichok. “Du kan forestille dig, at nu hvor vi kender det ansvarlige molekyle, kan vi blokere det for at forhindre aktivering og befrugtning som en slags mandlig prævention.” På den anden side kan man måske også give nogle sædceller det ekstra boost, de har brug for.

Forskerne omfatter Polina V. Lishko, Inna L. Botchkina, Andriy Fedorenko og Yuriy Kirichok, ved University of California, San Francisco, San Francisco, CA.