Липиды и поглощение кальция сперматозоидами в связи с холодовым шоком и сохранением: обзор

При быстром охлаждении до температуры, близкой к точке замерзания, у сперматозоидов барана, быка, хряка и жеребца холодовой шок необратимо угнетает подвижность и метаболическую активность, а также повреждает акросому и плазматическую мембрану. У сперматозоидов барана восприимчивость к холодовому шоку возникает в проксимальном отделе тела придатка яичка, когда цитоплазматическая капля смещается к дистальной части средней части сперматозоида.

Компоненты мембраны — фосфолипиды и холестерин — имеют важное значение при холодовом шоке, который вызывает потерю липидов из сперматозоидов. Восприимчивость сперматозоидов к холодовому шоку связана с высоким соотношением ненасыщенных и насыщенных жирных кислот в фосфолипидах и низким содержанием холестерина. Высокое содержание ненасыщенных жирных кислот делает сперматозоиды также уязвимыми к повреждению при перекисном окислении, что неблагоприятно влияет на подвижность, метаболизм, ультраструктуру и фертильность.

Гидроксиноненаль, продукт перекисного окисления жирных кислот, in vitro угнетает подвижность и потребление кислорода сперматозоидами барана и, возможно, реагирует с -SH-группами микротрубочек аксонемы. Высокая концентрация кальция во внешней среде может снижать подвижность и метаболизм сперматозоидов, и «кальциевая интоксикация» может быть фактором холодового шока. Снижение температуры среды увеличивает поступление кальция в сперматозоиды, а при быстром охлаждении этот эффект усиливается.

Фосфолипиды, особенно содержащиеся в яичном желтке, в некоторой степени защищают сперматозоиды от холодового шока и также предотвращают усиление потока кальция в сперматозоиды. Предлагаются подходы к увеличению срока жизни сперматозоидов при их сохранении и микрокапсулировании путем добавления веществ, способных стабилизировать мембраны, противодействовать перекисному окислению и уменьшать поступление кальция.