Foto: Peter Fedorcsak, OUS.
Tekst: Trine Skuland, PhD student og Peter Zoltan Fedorcsak, avdelingsleder, Reproduksjonsmedisinsk avdeling, Oslo universitetssykehus.
Foto/video: Trine Skuland, Peter Fedorcsak, Øystein H. Horgmo og Gareth Greggains, Oslo universitetssykehus og Wikipedia.
«I sæd ligger alle deler av mannens kropp formet» skrev den romerske filosofen Lucius Annaeus Seneca.
Teorien om preformasjon – at farens sæd inneholder et nytt individ, ferdig dannet og forminsket – verserte lenge. Selv etter oppdagelsen av sædceller med det første mikroskopet i 1679, fantes det flere forklaringer på hvordan menneskekroppen er pakket inn i én liten celle. I dag vet vi at sædceller heller fungerer som budbringere i befruktningsprosessen.
Sædcellen som budbringer
To årtusener etter Seneca har utviklingsbiologien tatt over for preformasjonismen. Nå vet vi at det ikke gjemmer seg en liten minikropp i sædcellen, men at sædceller er budbringere som kommer med mannens bidrag til egget.
De bidrar til embryoutvikling med blant annet:
- ett kromosom fra hvert kromosompar
- epigenetisk program som kontrollerer hvordan og når gener skal komme til uttrykk
- sentrosom, en organelle som fremmer dannelse og organisering av det befruktede eggets delingsanlegg
- mitokondrier som blir destruert kort tid etter befruktning
- fosfolipase C zeta (PLCZ), et enzym som er helt nødvendig for befruktning og aktivering av egget – uten PLCZ vil ikke egget kunne fullføre sin celledeling
Når en sædcelle med skadet «last» trenger seg inn i egget, vil ikke befruktning og tidlig utvikling foregå normalt og svangerskap vil som regel utebli. Hvis de fleste av mannens sædceller er skadet, kan paret oppleve ufrivillig barnløshet, oftest uten mulighet for behandling.
Selv ikke mikroinjeksjon av en sædcelle i egget (vist i videoen nedenfor) vil kunne hjelpe når sædcellenes arvemateriale eller epigenetiske program er skadet.
Video av Gareth Greggains, OUS.
Nye muligheter med forskning
Ny forskning gir imidlertid håp til par hvor befruktningsfeilen skyldes at sædceller mangler PLCZ eller har en feil i dette enzymet.
Sædcellens PLCZ frigjør molekyler i egget som setter i gang en stor signalkaskade, et avgjørende ledd i befruktningen og aktiveringen av egget.
Frigjøring av kalsium er en så viktig del av denne kaskaden at tilførelse av kalsium til egget kan erstatte manglende eller defekt PLCZ. Dette kan gjøres ved kortvarig behandling av egg med såkalte ionoforer, midler som bringer kalsium gjennom cellemembranen og inn i egget.
Egg som blir eksponert for ionoforer vil som regel utvikle seg normalt videre.
Imidlertid kan ikke alle befruktningsfeil behandles med ionoforer. Metoden er kun effektiv når det er påvist mangel på PLCZ eller skadelig mutasjon i genet som koder for dette enzymet.
Befruktningsfeil som skyldes andre årsaker, for eksempel feil i eggcellen, kan ikke behandles ved hjelp av ionoforer.
Selv om sædcellen er den minste cellen i menneskekroppen, er den svært spesialisert til sin oppgave som er å nå frem til egget med sin dyrbare last. Dersom befruktning ikke finner sted, til og med etter mikroinjeksjon i egget, er det ikke alltid mulig å finne ut hva som kan ha gått galt.
Ved Reproduksjonsmedisinsk avdeling ved Oslo universitetssykehus har vi nå begynt med utredning og behandling av befruktningsfeil dersom det er mistanke om manglende eller defekt PLCZ.
Det kan hjelpe noen, men dessverre ikke alle par med ufrivillig barnløshet som skyldes mannlig infertilitet.
Mer informasjon:
Oslo universitetssykehus’ nettsider – om Reproduksjonsmedisinsk avdeling
Wikipedia – om ionoforer
ekspertsykehusetblog.wordpress.com 
Tilbaketråkk: Skades fosteret av fars medisin?