Spermatozoizii nu înoată așa cum credem noi, arată un studiu nou

Spermatozoizii nu înoată așa cum credem noi. La un microscop, spermatozoizii umani par să înoate ca anghilele care se rătăcesc în timp ce caută un ovul pentru a-l fertiliza.

Acum, noua microscopie 3D și video de mare viteză dezvăluie că spermatozoizii nu înoată deloc în această mișcare simplă, simetrică. În schimb, se mișcă cu un spin rotativ care compensează faptul că cozile lor bat efectiv doar într-o parte.

„Este aproape ca și cum ai fi un înotător, dar ai putea să-ți misti piciorul doar într-o parte”, spune autorul studiului, Hermes Gadêlha, matematician la Universitatea din Bristol din Marea Britanie. „Dacă ai face asta într-o piscină și nu doar într-o parte, ati înota mereu în cercuri. Natura a venit cu un mod foarte complex, ingenios de a merge înainte.”

Prima persoană care a observat sperma umană a fost Antonie van Leeuwenhoek, un om de știință olandez cunoscut drept tatăl microbiologiei. În 1677, van Leeuwenhoek și-a îndreptat microscopul nou dezvoltat spre propriul material seminal, văzând pentru prima dată că lichidul era umplut cu celule minuscule.

Spermatozoizii nu înoată așa cum credem noi

La un microscop 2D, era clar că spermatozoizii erau propulsați de cozi, care păreau să se miste lateral în timp ce capul de spermă se rotea. Pentru următorii 343 de ani, aceasta a fost înțelegerea modului în care s-a mișcat sperma umană.

„Oamenii de știință au postulat că este probabil să existe un element 3D foarte important pentru modul în care se mișcă coada spermatozoizilor, dar până în prezent nu am avut tehnologia pentru a face astfel de măsurători în mod fiabil”, a spus Allan Pacey, profesor de andrologie la Universitatea din Sheffield din Anglia, care nu a fost implicată în cercetare, potrivit Live Science.

Gadêlha și colegii săi de la Universidad Nacional Autónoma de México au început cercetările folosind tehnici de microscopie care permit imagistica în trei dimensiuni și o cameră foto de mare viteză care poate capta 55.000 de cadre pe secundă, au înregistrat spermă umană înotând pe o lamă de microscop.

„Ceea ce am găsit a fost ceva extrem de surprinzător, pentru că s-a rupt complet de sistemul nostru de credințe”, a spus Gadêlha, potrivit Live Science.

Cozile de spermă nu se zbăteau, asemănătoare cu biciul. În schimb, nu puteau decât să bată într-o singură direcție. Pentru a scoate mișcarea în față din această mișcare asimetrică a cozii, capul de spermă s-a rotit în același timp cu miscarea cozii. Rotirea capului și coada sunt de fapt două mișcări separate controlate de două mecanisme celulare diferite, a spus Gadêlha. Însă, atunci când se combină, rezultatul este ceva ca o vidră de tors sau un burghiu rotativ. Pe parcursul unei rotiri de 360 ​​de grade, mișcarea cozii pe o parte se uniformizează, adăugându-se la propulsia înainte.

Cercetătorii și-au publicat descoperirile pe 31 iulie în revista Science Advances.

Asimetrie și fertilitate

În termeni tehnici, modul în care sperma se mișcă se numește precesie, ceea ce înseamnă că se rotește în jurul unei axe, dar acea axă de rotație se schimbă. Planetele fac acest lucru în călătoriile lor rotative în jurul soarelui.

„Este important de menționat că, în călătoria lor către ovul, spermatozoizii vor înota printr-un mediu mult mai complex”, a spus Pacey. „În corpul femeii, acestia vor trebui să înoate pe canale înguste de lichid foarte lipicios în colul uterin, pereții celulelor ondulate din trompele uterine, precum și să facă față contracțiilor musculare și fluidelor. Cu toate acestea, dacă sunt într-adevăr capabili să își perfecționeze drumul înainte, acum se poate vedea cu o claritate mult mai bună cum ar putea sperma să facă față acestui asalt pentru a ajunge la ovul”, a spus Pacey.

Motilitatea spermatozoizilor sau abilitatea de a se deplasa este una dintre valorile cheie ale medicilor privind fertilitatea, când analizează fertilitatea masculină, a spus Gadêlha. Rularea capului spermatozoizilor nu este considerată în prezent în niciuna dintre aceste valori, dar este posibil ca studiul să poată dezvălui ulterior anumite defecte care perturbă această rotație și, astfel, să stimuleze mișcarea spermei.