Оријентација сперматозоида у микрогравитацији могла би озбиљно утицати на путовања у свемир

Студија је симулирала микрогравитацију на Земљи коришћењем 3Д машине, која се континуирано ротира како би биолошки узорци изгубили осећај за горе-доле. Узорци сперме људи, свиња и глодара тестирани су кроз канал дизајниран да имитира женски репродуктивни тракт. Циљ је био да се испита како се сперматозоиди крећу кроз канал без уобичајене гравитационе оријентације.

„Приметили смо значајно смањење броја сперматозоида који су били у стању да успешно пронађу пут кроз својеврсни коморски лавиринт у условима микрогравитације у поређењу са нормалном гравитацијом“, објашњава биолог Никол Мекферсон са Универзитета у Аделаиди. „Ово се приметило код свих модела, иако није било промена у начину на који се сперматозоиди физички крећу. То указује да њихов губитак правца није био последица промене покретљивости већ других елемената", додао је он.

Ранија студија из 2024. године показала је да људска сперма изложена променљивим нивоима гравитације показује значајно смањење покретљивости и уопште виталности, што сугерише да микрогравитација може пореметити навигацију сперматозоида кроз репродуктивни канал.

Истраживачи предвођени Ханом Лајонс која је стручњак за репродуктивну имунологију, истичу да узроци овог феномена још нису потпуно јасни, али да сперматозоиди без сигурне гравитације губе контакт са зидовима канала, што може диктирати њихов пут напред.

Ипак, гравитација није једина сила којом сперматозоиди управљају својом навигацијом – када су истраживачи користили јаке хемијске трагове уз помоћ хормона прогестерона, људска сперма у микрогравитацији успевала је да заврши пут кроз лавиринт.

Недостатак гравитације може утицати и на стопу оплодње. Када је мишја сперма изложена микрогравитацији у клиностат машини четири сата, а затим уведена у јајне ћелије, стопа оплодње била је 30% мања него код сперме која није била изложена микрогравитацији.

„Посматрали смо смањене стопе оплодње током четири до шест сати излагања микрогравитацији. Продужена изложеност била је још штетнија, што је резултирало кашњењем у развоју и, у неким случајевима, смањењем броја ћелија које настављају да формирају фетус у најранијим фазама“, наводи Мекферсон.

Иако још није јасно да ли исти ефекти важе и за људе, узорци људске сперме и сперме мишева понашали су се на сличан начин у клиностат машини (уређај који се користи у биологији за симулацију услова микрогравитације – бестежинског стања на Земљи).

Како комерцијални свемирски летови постају чешћи, научници упозоравају да премало знамо о томе како микрогравитација и други фактори свемира, попут зрачења, утичу на људске гонаде и репродукцију.

„Ови увиди наглашавају сложеност репродуктивног успеха у микрогравитацији и критичну потребу за даљим истраживањима у свим фазама раног развоја“, закључују истраживачи из Аделаиде и додају: „Разумевање молекуларне и механичке осетљивости гамета и ембриона на измењену гравитацију неопходно је за обезбеђивање дугорочне репродуктивне одрживости људи и стоке у свемиру".

Студија је објављена у часопису Communications Biology.