Энергетический обмен, обеспечивающий подвижность сперматозоидов млекопитающих

Сперматозоиды млекопитающих — единственные клетки, выполняющие свою функцию вне организма, в котором они образовались. Чтобы достичь яйцеклетки, они должны активно двигаться по женским репродуктивным путям. Подвижность сперматозоидов обеспечивают жгутиковые динеиновые моторы, работа которых требует больших затрат АТФ. Два основных пути синтеза АТФ пространственно разделены: окислительное фосфорилирование происходит в средней части жгутика, а гликолиз — в его основном отделе. Относительный вклад этих путей обсуждается уже несколько десятилетий; эту дискуссию называют спором об энергетическом обмене сперматозоидов. Её затрудняют межвидовые различия и технические ограничения. Однако последние данные свидетельствуют, что сперматозоиды большинства видов млекопитающих используют гибкую метаболическую стратегию, поддерживая подвижность в соответствии с физиологическими условиями. Разные метаболические пути, вероятно, согласованно используют экзогенные и/или эндогенные субстраты для эффективного синтеза АТФ. Нарушения любого из этих путей — гликолиза, митохондриального окислительного фосфорилирования, цикла Кребса, окисления жирных кислот, окисления кетоновых тел и других — могут снижать подвижность сперматозоидов и лежать в основе мужского бесплодия. Поэтому понимание биоэнергетики сперматозоидов необходимо для разработки новых диагностических методов и лечения пациентов со сниженной подвижностью сперматозоидов. Некоторым из них могут помочь персонализированный подбор метаболических добавок и коррекция питания. Статья отнесена к рубрике «Заболевания репродуктивной системы: молекулярная и клеточная физиология».