عبقرية الخلق.. سلاح البويضة السري ضد الحيوانات المنوية المتطفلة

يستخدم البيض "سحابًا" لمنع الحيوانات المنوية الإضافية: قد يؤدي إلى وسائل منع الحمل غير الهرمونية

في كل التاريخ الطبي، هناك حالتان معروفتان فقط من "التوائم شبه المتطابقة" حيث شق حيوانان منويان منفصلان طريقهما إلى بويضة واحدة قبل انقسام الجنين إلى قسمين.

تُظهر هذه الندرة أن البويضة لدى البشر تمتلك نوعا من الدفاع ضد الحيوانات المنوية التي تصل متأخرة وتحاول اقتحامها وتخصيبها.

وتكشف دراسة جديدة مزيدا من التفاصيل حول أحد هذه الدفاعات، يتعلق بالتغيرات الجزيئية السريعة لبروتين غشائي يسمى ZP2.

يوضح لوكا جوفين، عالم الأحياء الجزيئية في معهد كارولينسكا في السويد الذي قاد الدراسة: "من المعروف أن ZP2 ينشق بعد دخول الحيوان المنوي الأول إلى البويضة، ونحن نشرح كيف أن هذا الحدث يجعل غلاف البويضة أكثر صلابة وغير منفذ للحيوانات المنوية الأخرى".

لا يؤدي تصلب الغلاف الخارجي للبويضة إلى منع الحيوانات المنوية الإضافية من التطفل فحسب، بل إنه يحمي أيضًا البويضة المخصبة حتى تنغرس في جدار الرحم. إذا دخل اثنان من الحيوانات المنوية إلى البويضة، فعادةً ما يتم تدمير البويضة، لذا فإن تصلب غلاف البويضة يلعب دورًا حاسمًا في حالات الحمل الناجحة.

على الجانب الآخر، فإن فهم كيفية عمل عملية تصلب قشرة البيضة - ومتى تسوء الأمور - يمكن أن يؤدي إلى رؤى جديدة حول العقم عند النساء وأيضًا أفكار أولية لوسائل منع الحمل غير الهرمونية التي يمكن أن تتداخل مؤقتًا مع تكوين طبقة البيضة.

وللتحقق من ذلك، قام الباحثون بقصف عينات من بروتينات غلاف البيض بالأشعة السينية والإلكترونات لدراسة بنيتها ثلاثية الأبعاد، كما تظهر قبل وبعد الإخصاب.

قبل الإخصاب، تلتصق بروتينات ZP2 بالغلاف الخارجي للبويضة، وعندما يدخل الحيوان المنوي، يتم قطع هذه البروتينات (أو تمزيقها) إلى قطع.

أشارت الأبحاث السابقة إلى أن تقطيع بروتينات ZP2 يغير بطريقة ما شكلها أو البنية العامة لطبقة البيضة، أو ربما يؤدي إلى تعطيل مواقع ربط الحيوانات المنوية قبل أن تتمكن الأشياء المتعرجة من الالتصاق بها.

لم يعرف العلماء ما هي تلك التغييرات الهيكلية على وجه التحديد، لذلك ظل نموذج بروتينات ZP2 كما هو لمدة 40 عامًا تقريبًا.

أظهر جوفين وزملاؤه أن شق الوحدات الفرعية ZP2 يسمح لها بالتفاعل والارتباط المتقاطع مثل وجهي السوستة. يؤدي هذا إلى سحب خيوط الطبقة الشبيهة بالشبكة من الغلاف الخارجي للبيضة، والتي تسمى المنطقة الشفافة، ويجعلها أقرب 7 مرات مما تسمح به بنيتها عادة.

وهذا بدوره يجعل المنطقة الشفافة أكثر صلابة، الأمر الذي يمنع أكثر من حيوان منوي واحد من الوصول إلى البويضة، حسب تقرير مجلة ساينس ألرت.

اقرأ أيضا:

معجزة الجسم البشري.. الحيوانات المنوية تتحدى قوانين الفيزياء

دراسة تكشف: ماذا يحدث في اللحظة الأولى لاندماج الحيوان المنوي بالبويضة؟

اللغز الكبير.. سر انخفاض خصوبة رجال العالم إلى النصف