Исследователи опровергли популярную гипотезу о связи между гормоном пролактином и постэякуляторным рефрактерным периодом — промежутком времени после семяизвержения, когда эрекция невозможна. В ходе экспериментов с двумя генетическими линиями мышей они показали, что искусственное увеличение концентрации пролактина в крови мышей не снижает их сексуальную активность. И наоборот, когда выброс гормона блокировали, продолжительность рефрактерного периода не снижалась. Как отмечается в статье для журнала Communications Biology, теперь специалистам придется заново искать механизм, лежащий в основе данного явления.
Мужчинам хорошо известно, что после семяизвержения эрекция на некоторое время становится невозможной. Чтобы перейти к следующему половому акту, приходится подождать. Ученые называют этот промежуток времени постэякуляторным рефрактерным периодом и предполагают, что данная особенность не допускает слишком частых совокуплений. В результате концентрация сперматозоидов в семенной жидкости не снижается, что увеличивает шансы на оплодотворение. Продолжительность данного периода отличается от человека к человеку и зависит от таких факторов, как возраст и появление нового сексуального партнера.
Согласно популярной гипотезе, за постэякуляторный рефрактерный период ответствен гормон гипофиза пролактин. Хотя это соединение обычно ассоциируется с производством молока у женщин, специалисты описали более сотни физиологических эффектов, которые оно оказывает на представителей обоих полов. В частности, пролактин выделяется во время семяизвержений. Предположение о связи пролактина и рефрактерного периода успело попасть в учебники и широко распространилось в популярной литературе, однако некоторые исследователи считают его недостаточно обоснованным.
Разобраться в данном вопросе решила команда специалистов во главе с Сусаной Лимой (Susana Q. Lima) из Центра изучения неизвестного Фонда Шампалимо. В качестве объекта изучения они выбрали домовых мышей (Mus musculus), сексуальная активность которых напоминает человеческую. Исследователи провели ряд экспериментов с двумя генетическими линиями мышей, лабораторными BL6 и дикими PWK. Самцам из первой линии на восстановление после эякуляции требуется до нескольких дней, в то время как самцы из второй линии могут повторно спариться с той же самкой уже через полчаса.
На первом этапе авторы с помощью высокочувствительной методики подтвердили, что у самцов из обеих линий во время семяизвержения происходит выброс пролактина в кровь. При этом во время стресса или социальных взаимодействий данный гормон не выделяется.
Чтобы выяснить, действительно ли выброс пролактина провоцирует постэякуляторный рефрактерный период, Лима и ее коллеги повысили уровень данного гормона у подопытных мышей до начала полового акта. Для этого животным сделали инъекции домперидона, антагониста дофаминовых рецепторов (дофамин ингибирует высвобождение пролактина). В результате данной манипуляции концентрация пролактина в крови мышей резко повысилась, достигнув значений, которые были отмечены сразу после эякуляции.
Затем исследователи сводили обработанных и необработанных самцов с готовыми к спариванию самками. Понаблюдав за их поведением, специалисты выяснили, что инъекция домперидона никак не влияет на сексуальную активность мужских особей мышей. Большинство самцов приступили к совокуплению с самками и смогли достичь эякуляции, хотя уровень пролактина у них оставался высоким. Иными словами, выброс пролактина не вызвал у самцов мышей состояния, подобного постэякуляторному рефрактерному периоду.
В ходе дополнительного эксперимента Лима и ее коллеги ограничили выброс пролактина, введя мышам бромокриптин — стимулятор дофаминовых рецепторов. В случае, если бы пролактиновая гипотеза была верна, самцы, получившие инъекцию данного вещества, смогли бы быстрее восстановить сексуальную активность после семяизвержения. Хотя бромокриптин действительно остановил рост концентрации пролактина у подопытных мышей из обеих линий (его уровень не отличался до и после эякуляции), это не сократило продолжительность постэякуляторного рефрактерного периода. Инъекция не изменила долю самцов, достигших эякуляции, а также восстановивших сексуальную активность в течение двух часов после нее.
Таким образом, хотя пролактин действительно высвобождается во время эякуляции, его выброс в кровь не является ни достаточным, ни необходимым для постэякуляторного рефрактерного периода у мышей. Хотя результаты, полученные на грызунах, нельзя автоматически переносить на человека, авторы полагают, что распространенную идею о том, что пролактин подавляет эрекцию после совокупления, можно считать опровергнутой. Теперь специалистам придется искать новый механизм, который объяснял бы постэякуляторный рефрактерный период.
В организме женских особей мышей после спаривания также происходит выброс гормона пролактина. Как показало недавнее исследование австралийских и новозеландских ученых, это влияет на организм мыши-самки, даже если она не беременеет. В экспериментах самки, которые спаривались, не рожая, в дальнейшем оставляли больше потомства, но умирали раньше.
Сергей Коленов
Бактерии научились инактививровать антибактериальную ДНК-гиразу
Немецкие ученые выяснили, что супербактерии, сохранявшие чувствительность к экспериментальному антибиотику альбицидину, защитились от него с помощью амплификации гена STM3175. Этот ген отвечает за регуляцию транскрипции малых молекул с доменом связывания, подобным ингибитору ДНК-гиразы — основы антибиотика альбицидина. Такое увеличение копии гена приводит к тысячекратному повышению уровня резистентности к препарату. Исследование опубликовано в PLoS Biology. В 2019 году почти пять миллионов человек погибло из-за бактерий, устойчивых к большинству известных антибиотиков, — супербактерий. По оценкам ученых к 2050 году это число увеличится в два раза. Основной причиной развития резистентности к противомикробным препаратам признано нерациональное их использование в медицине, ветеринарии и зоотехнии в сочетании с недостаточным пониманием механизмов бактериальной резистентности. Однако влияют и другие факторы: например, загрязнение атмосферы. Ученые постоянно ищут новые молекулы, которые были бы активны против супербактерий. Таким многообещающим соединением стал альбицидин — фитотоксичная молекула, вырабатываемая бактерией Xanthomonas albilineans, в исследованиях была эффективна против целого ряда супербактерий. Альбицидин ингибирует активность бактериальной ДНК-гиразы (топоизомеразы II) и эффективно действует на ковалентный комплекс ДНК и гиразы в крайне низких концентрациях. В нескольких исследованиях уже сообщалось о развитии резистентности к этой молекуле у некоторых бактерий, однако ее механизмы оставались не до конца выясненными. Команда ученых под руководством Маркуса Фульда (Marcus Fulde) из Свободного университета Берлина изучала механизмы резистентности к альбицидину, которая развилась у Salmonella typhimurium и Escherichia coli. Для этого они подвергали бактерии воздействию высоких концентраций более стабильного аналога антибиотика и наблюдали за ростом колоний в течение 24 часов. Из 90 протестированных клонов 14 показали рост в этих условиях. Секвенирование генома этих штаммов показало, что большинство (девять штаммов) несет мутации в гене tsx, ответственном за экспрессию нуклеозидспецифичного порина, что в 16 раз увеличивало минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) антибиотика. Один из оставшихся пяти резистентных штаммов с интактным геном tsx демонстрировал более чем стократное повышение MIC, и анализ данных секвенирования его ДНК выявил амплификацию гена, приводящую к образованию 3-4 копий геномной области без однонуклеотидных полиморфизмов. При дополнительном анализе этого штамма ученые выяснили, что перекрывающаяся амплифицированная область содержит ген STM3175, который транскрибируется полицистронно в структуре оперона и N-концевой части qseB. Более тщательное изучение аминокислотной последовательности показало, что STM3175 состоит из 2 доменов: N-концевого AraC-подобного ДНК-связывающего домена и C-концевого GyrI-подобного лиганд-связывающего домена. Ученые обнаружили, что такая структура позволяет STM3175 связывать альбицидин с высокой аффинностью и инактивировать его. У разных бактерий обнаружились гомологи этого гена с теми же функциями, при этом на эффект других антибактериальных препаратов они не влияли. Знание нового механизма развития устойчивости к альбицидину позволит ученым разрабатывать новые способы модификации молекулы, чтобы обойти этот механизм. Ранее ученые обнаружили антибактериальную молекулу с широким спектром действия, которая не вызвала резистентности у микроорганизмов.