Gli scienziati sanno da tempo che il livello di attività degli spermatozoi dipende dal loro pH interno. E ora, dopo molti anni di ricerche, i ricercatori che hanno pubblicato il numero del 5 febbraio della rivista Cell, hanno finalmente trovato il canale che permette alle piccole cellule di liberarsi dei protoni. Una volta nel tratto riproduttivo femminile, il rilascio di protoni cambia il loro ambiente interno da acido ad alcalino e inizia la loro corsa verso il traguardo.

Le scoperte offrono nuove informazioni su un evento critico nella fecondazione umana e possono portare a nuovi modi di controllare la fertilità maschile, secondo i ricercatori.

“La concentrazione di protoni all’interno della cellula è 1.000 volte superiore a quella esterna,” ha detto Yuriy Kirichok della University of California, San Francisco. “Se si apre semplicemente un poro, i protoni andranno fuori. Noi identifichiamo la molecola che li lascia uscire”.”

Kirichok paragona le cellule spermatiche quiescenti a palloncini gonfiati con protoni invece che con aria. Se si apre un buco negli spermatozoi, i protoni usciranno facilmente. Infatti, il flagello di ogni spermatozoo è coperto da molti cosiddetti canali protonici Hv1, mostrano. Quando i canali sono attivati da spunti esterni, i cancelli si aprono e i protoni escono da molti pori in una volta sola.

Kirichok ha detto che ci sono molte condizioni che aprono il poro Hv1, comprese le condizioni alcaline e la rimozione dello zinco fuori dalla cellula. Si aprono anche quando sono esposti all’endocannabinoide noto come anandamide, una sostanza che è presente sia nel tratto riproduttivo maschile che in quello femminile e che può essere a livelli particolarmente alti in prossimità dell’uovo.

Questo solleva una possibilità interessante, ha detto Kirichok. Gli endocannabinoidi sono lipidi naturali che influenzano l’attività dei neuroni. Sono così chiamati perché agiscono sugli stessi recettori che il componente attivo della marijuana fa. Resta da dimostrare, ma questa connessione potrebbe spiegare perché la marijuana è stata collegata a una ridotta fertilità maschile.

“La marijuana probabilmente attiva gli spermatozoi prematuramente, lasciandoli bruciati in poche ore”, ha detto Kirichok.

Forse la cosa più importante è che il canale Hv1 appena scoperto può consentire nuovi modi per modificare l’attività dello sperma in entrambe le direzioni, ha detto Kirichok. Infatti, molte reazioni biochimiche chiave nello sperma dipendono dai livelli di pH intracellulare, compresa la sua attivazione iniziale, l’iperattivazione una volta vicino alle tube di Falloppio e la reazione acrosoma, in cui gli enzimi vengono rilasciati per penetrare l’uovo.

“Tutti questi eventi sono essenziali per la fecondazione”, ha detto Kirichok. “Si può immaginare che ora che conosciamo la molecola responsabile potremmo bloccarla per impedire l’attivazione e la fecondazione come una sorta di contraccezione maschile”. D’altra parte, si potrebbe anche dare ad alcuni spermatozoi la spinta in più di cui hanno bisogno.

I ricercatori comprendono Polina V. Lishko, Inna L. Botchkina, Andriy Fedorenko, e Yuriy Kirichok, presso la University of California, San Francisco, San Francisco, CA.