Spermatozoi

Non è irragionevole suggerire che lo stesso meccanismo possa anche spiegare perché c’è tanto DHA nei lipidi di membrana nei cervelli mammiferi, nei testicoli e negli spermatozoi.

Per il cervello è probabile che si ottiene un doppio vantaggio se la resistenza ohmiana al trasporto laterale dell’elettrone attraverso la membrana mitocondriale interna può essere minimizzata migliorando le proprietà di fluidità della membrana.

Da una parte, questo deve essere previsto per aiutare a migliorare la capacità produttiva massima di ATP mitocondriale per grammo quando una parte del cervello è attivata. Questo, a sua volta, può presumibilmente contribuire a migliorare il tasso di elaborazione delle informazioni nel cervello, quando una parte speciale di esso è attivata.

D’altra parte, dovrebbe anche essere previsto un aiuto per ridurre il tasso di produzione mitocondriale di specie di ossigeno reattivo (ROS) per un dato tasso di produzione di ATP. Una riduzione del tasso di produzione ROS mitocondriale quando la fluidità della membrana mitocondriale interna è migliorata è probabilmente raggiunta da un doppio meccanismo:

(A) Contrastando l’accumulo di elettroni nella parte superiore della catena respiratoria (nel complesso I) perché possono fluire con meno resistenza ohmica da I complesso a citochrome c ossidasi quando la membrana è più fluida; ciò significa riduzione del tasso di generazione radicale di anioni superossidiche mediante reazione fra i gruppi molecolari O2 e redox-labile (ferro-zolfo e / o flavina) nel complesso I (che accade quando questi ultimi sono in uno stato ridotto)

(B) AIutando la cellula a mantenere un dato tasso di produzione di ATP a una pressione parziale parziale O2 intramitocondriale (a causa dell’approvvigionamento elettronico più veloce alla citocromo ossidasi). Ciò contribuirà anche a ridurre il tasso di produzione di radicali anionici superossidici mediante reazione tra molecole O2 e complesso I.

Nei testicoli, le cellule germinali si moltiplicano ad un tasso molto alto prima che si maturino in spermatozoi completamente differenziati. La crescita cellulare è altamente ATP-dipendente; Allo stesso tempo deve essere anche un buon motivo per proteggere il DNA delle cellule germinali e per quanto possibile da danni causati da ROS.

Migliorare la fluidità delle membrane interne mitocondriali delle cellule germinali potrebbe quindi presumibilmente essere una buona strategia per ridurre al minimo il rapporto tra i tassi di produzione ROS mitocondriale e la produzione di ATP mitocondriale.

Dopo che gli spermatozoi sono stati scaricati nel tratto genitale femminile, ci sarà una feroce concorrenza – in un vero senso evolutivo e darwiniano – per essere il primo a raggiungere il loro obiettivo, che è una concorrenza che solo una di esse (tra le enormi Numero di spermatozoi) può vincere.

Nelle specie in cui è comune molteplici accoppiamenti che coinvolgono più partner, è necessario prevedere che i maschi che producono spermatozoi che per motivi genetici abbiano una maggiore capacità produttiva di ATP e quindi possono nuotare più velocemente avranno un vantaggio competitivo darwiniano rispetto a tali maschi che producono spermatozoi Con mitocondri che hanno una minore capacità produttiva di ATP.

Inoltre, dovrebbe essere previsto lo stesso meccanismo per i maschi che hanno mitocondri spermatici migliori perché sono più giovani e quindi hanno meno mutazioni legate all’età nel DNA mitocondriale spermatico.

L’aumento del tasso di mutagenesi indotta da ROS in questi organi è una questione grave, ancor più quando avviene nei testicoli che quando avviene nel cervello.

Quando il tasso di mutagenesi mitocondriale è aumentato nel cervello, una probabile conseguenza sarà un rischio più elevato e l’inizio precoce di varie malattie cerebrali degenerative legate all’età, come la malattia di Alzheimer e la malattia di Parkinson.

Tuttavia, quando lo stesso accade nei testicoli, non si può aspettare che il DNA nucleare sarà risparmiato quando il tasso di produzione di ROS è aumentato nei mitocondri a causa di anormale composizione dei lipidi della membrana interna mitocondriale. La conseguenza sarà quindi la valorizzazione del tasso di mutazioni del DNA della germinazione indotta da ROS.

Ciò influirà direttamente sulla salute di innumerevoli generazioni future, specialmente quando si verifica a livello di popolazione (a causa di un cambiamento nella composizione della dieta media consumata da tutta la popolazione) e non riguarda solo alcune persone sfortunate (come nel caso dell’esposizione professionale alle radiazioni ionizzanti per gli astronauti oi lavoratori delle miniere di uranio).

In un caso peggiore, potrebbe anche essere la sopravvivenza della nostra specie che potrebbe essere in gioco se l’onere totale della mutagenesi germinale diventa troppo elevato sia negli uomini che nelle donne.

 

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