Spermatozoidi provode većinu svog vremena odmarajući se u reproduktivnom traktu mužjaka da bi mogli pojuriti prema jajašcu kada se ukaže prilika. Već se dugo vremena zna da poticaj za plivanje ovi mali plivaći dobivaju nakon što nastupi velika promjena u razini pH, ali nova studija objašnjava na koji se način takva promjena događa: specifična molekula u stanicama repova spermatozoida otpušta protone kada za to dođe vrijeme.

„Koncentracija protona je ekstremno visoka tijekom cijelog vremena koje sperma provede u reproduktivnom traktu mužjaka, što čini intracelularnu okolinu sperme kiselom i inhibira aktivnost stanica sperme„, kaže Yurij Kirichok sa Sveučilišta San Francisco. Otpuštanjem mnoštva protona iz unutrašnjosti stanice sperme smanjuje se unutrašnja kiselost, a to je znak za aktiviranje plivačkih sposobnosti ovih stanica.

No kako se događa otpuštanje protona? Ranije, znanstvenici su bili nesigurni jer nisu mogli izmjeriti vodljivost na membrani ljudske sperme. Ali koristeći se drukčijom metodom  (whole-cell  patch-clamp) da izmjere elektro—fiziološke promjene, Kirichok i njegov tim bili su u stanju ukazati na specifičnu molekulu (Hv1) koja otvara protonske kanale na membrani stanice sperme, a oni zatim otpuštaju višak protona. „Hv1 kanal, kada je otvoren, dopušta protok protona prema van i uzrokuje niz biokemijskih reakcija koje uzrokuju pokret spermatozoida, njegovo sazrijevanje i spremnost da oplodi jajašce,“ kaže Kirickok. Ovaj je kanal signaliziran od strane povećanog Ph i smanjenog udjela cinka - karakteristike ženskog reproduktivnog trakta u usporedbi s muškim.

Još jedna promjena u okruženju koja potiče spermu je endokanabinoid, prisutan i u muškom i u ženskom reproduktivnom traktu. Uloga endokanabinoidnog sustava također postavlja pitanja o vezi između konzumiranja marihuane koja aktivira kanabinoidne receptore i muške neplodnosti. „Marihuana vjerojatno aktivira spermu prerano, koja se nakon nekoliko sati  premori,“ govori Kirichok, koji je također koautor nove studije objavljene online za časopis Cell.

Bolje razumijevanje taktike plivanja stanica sperme možda otvori vrata novim oblicima kontracepcije. „Sada kada znamo o kojoj se odgovornoj molekuli radi možemo zamisliti da je blokiramo, preduhitrimo aktivaciju kanala  i spriječimo fertilizaciju,“ primjećuje Kirichok. S druge strane, oni spermatozoidi kojima je potrebna dodatna snaga za plivanje možda jednoga dana dobiju neku vrstu dopinga za njihove Hv1 kanale.