Те са почти идентични по протеинов състав и имат сходни принципи на работа

Тестисите и човешкият мозък са почти идентични по протеинов състав и имат сходни принципи на работа, съобщават португалски учени. Очевидно именно това причинява едновременните патологии на мозъка и репродуктивната система при мъжете. Женският мозък обаче има същата степен на прилика с тестисите.

По-ранните проучвания бяха открили връзката между мозъчните заболявания и сексуалната дисфункция при мъжете, както и между нивото на интелекта и качеството на спермата. Причините за това не бяха напълно ясни, но новите данни, изглежда, отварят завесата на тайната.

Учени от университета в Авейро сравниха протеините в 33 типа тъкани, включително и тези на сърцето, червата, шийката на матката, яйчниците и плацентата, и установиха, че тестисите и мозъкът имат над повече от 13 000 общи протеини. Също така мозъкът и тестисите имат най-често срещаните гени, които регулират експресията на тези протеини.

„От 14 315 протеини, които образуват протеомата (съвкупността от всички протеини) на мозъка и 15 687 протеини, които образуват протеомата на тестисите, 13 442 се срещат и в двата вида тъкани, - пишат авторите на работата, публикувана в списанието Royal Society Open Biology. - Мозъкът и тестисите съдържат най-голямо количество от общите протеини в сравнение с другите тъкани в човешкото тяло".
Най-често срещаните общи протеини участват в екзоцитозата (механизмът на клетъчната секреция), развитието на тъканите и междуклетъчната комуникация.

Резултатите не изненадаха твърде много изследователите. Въпреки различните си задачи, мозъкът и тестисите имат много общи черти в принципа на работата си. И двата органа консумират много енергия, затова за образуването и поддържането както на невроните, така и гоноцитите (зародишни клетки) са необходими специални клетки. Освен това, както невроните, така и клетките на тестисите имат обща функция - да секретират определени вещества (невротрансмитери в първия случай и мъжки полови хормони във втория).

В невроните екзоцитозата води до растежа на аксони и дендрити, а при сперматозоидите тя позволява да се слеят с яйцеклетката.

Освен това, поради високата активност на клетките, както мозъкът, така и тестисите са податливи на оксидативен стрес. Това може да доведе до увреждането на клетките и тъканите, така че мозъкът е защитен от хемато-енцефалитна бариера, а тестисите от хемато-тестикуларната бариера. Също така в сперматозоидите имат рецептори за глутамати, глицини, гама-аминомаслена киселина и други невротрансмитери, към които невроните също така са податливи.

"Човешкият неврон и сперматозоидите са много различни клетки, но те имат няколко общи молекулярни характеристики и огромен брой протеини, които се оказват общи и за двата типа клетки. Разбирането на тези прилики и техните последствия е много интересно за научната общност", отбелязват изследователите.

Процесът, при който такива различни органи са придобили общи черти, изследователите сравняват с конвергентната еволюция. При нея в различните животни, които са еволюирали при подобни условия, се развиват подобни характеристики. Така че мозъкът и тестисите, притежаващи подобен механизъм на работа, са придобили много общи протеини и гени.

Приликите между човешкия мозък и тестисите могат да се обяснят с биохимичната конвергенция и участието в подобни процеси, заключават учените. Откритите прилики могат да имат важно клинично значение, а често срещаните протеини могат да бъдат свързани с едновременната дисфункция както на мозъка, така и на тестисите. По-задълбоченото изследване на ролята на тези протеини ще помогне за разбирането на характеристиките на развитието на патологиите и търсенето на стратегии за борба с тях.

„Това е слабо изучена и е необходимо да се изясни връзката между тези тъкани, което ще ни позволи да разберем причините за дисфункциите, които засягат мозъка и тестисите едновременно, както и да разработим по-добри методи за борба с тези дисфункции", пишат изследователите.

Въпреки че те разглеждат приликите между мозъка и тестисите от гледната точка на поддържането на мъжкото здраве, мозъкът на жените има същата степен на сходство на протеомата като при тези на мъжете.

Общият набор от гени в тъканите на мозъка и тестисите може също да показва, че и двата органа играят роля в човешкото видообразуване по време на еволюцията. Косвено това се посочва по-специално от конкуренцията в сперматозоидите при оплождането на яйцеклетката и от това, че самците, които са родени след кръстосване на животните от различни видове, често са по-малко фертилни и това налага репродуктивни ограничения върху видовете, които позволяват те да се държи в определена генетична рамка. Как всичките тези фактори са свързани помежду си и как те могат да бъдат използвани в клиничната практика, все още предстои да се проучат.

(Превод за „Трд” – Павел Павлов)