Els equips d’espermatozoides neden més suaument contra corrent


Els equips d'espermatozoides neden més suaument contra corrent

Coexistència d’espermatozoides nedant individualment i agrupats. Els espermatozoides agrupats estan marcats amb ovals grocs. Barra d’escala: 50 μm. Crèdits: S Phuyal, SS Suarez, CK Tung

Resulta que els espermatozoides van a contracorrent millor quan neden junts.

Malgrat la idea popular que la cèl·lula reproductora masculina més ràpida i en forma és la que guanya la carrera de fecundació, la investigació ha demostrat que els espermatozoides sovint s’uneixen per navegar per la femella. aparell reproductor en una àmplia gamma d’espècies de mamífers. Un nou estudi publicat a la revista Fronteres en biologia cel·lular i del desenvolupament ofereix algunes raons convincents darrere d’un comportament de agrupació recentment identificat.

Una investigació prèvia de l’equip, dirigida per científics de la Universitat Estatal A&T de Carolina del Nord i la Universitat de Cornell, va descobrir per primera vegada que espermatozoides s’uneixen de manera natural sense enganxar-se entre si quan neden en fluid viscoelàstic. Aquest és el tipus de líquid que troben els espermatozoides que migren pel coll uterí i l’úter fins a l’oviducte on es fecunda l’òvul. El terme viscoelasticitat es refereix tant al gruix com a l’elasticitat.

No obstant això, els equips d’esperma no unit no superen els nedadors en solitari, com ho fan en altres exemples de comportament grupal. Per exemple, el cap d’esperma del ratolí de fusta té un ganxo que l’uneix físicament a altres espermatozoides, enllaçant centenars a milers en una mena de tren d’esperma que és més ràpid que l’esperma solitari.

Anant contra corrent

Els investigadors volien aprendre els possibles beneficis biològics d’aquest comportament aparentment estrany a una escala i en un entorn que no és fàcil d’estudiar, concretament, els corrents de fluid viscoelàstic que flueixen per canals estrets del tracte reproductor femení. En una sèrie d’experiments amb esperma boví (un bon model per a la varietat humana) i un dispositiu microfluídic per imitar els paràmetres físics del tracte femení, van observar com els espermatozoides agrupats en fluid viscoelàstic reaccionaven a diferents escenaris de flux.

Van trobar tres beneficis biològics potencials per a l’agrupació d’espermatozoides, basats en la força del corrent contra el qual l’esperma ha de viatjar. En primer lloc, en absència de flux, els espermatozoides agrupats semblen canviar de direcció amb menys freqüència i nedar en una línia més recta. En contra d’un flux lleu a intermedi, els espermatozoides agrupats estan millor alineats, com un banc de peixos que es dirigeixen riu amunt. Finalment, amb cabals fisiològics elevats, sembla que hi ha seguretat en nombre per no deixar-se portar pel fort flux.

“En general, diria que la identificació dels avantatges de la motilitat que no són la millora de la velocitat no és habitual i, per tant, significativa. D’alguna manera obrim noves vies per a l’examen del rendiment dels espermatozoides”, va assenyalar el doctor Chih-kuan Tung, coautor. i professor associat de física a la North Carolina A&T State University.

La fertilitat necessita física

Com a físic format, Tung va dir que està especialment intrigat per la dinàmica de protecció en joc quan el flux és més intens. “Això pot assemblar-se a la formació de pelotons en bicicleta, encara que la mecànica de fluids per als espermatozoides és dràsticament diferent de la dels ciclistes. Sens dubte, voldríem saber més sobre això”.

Veure nedar els espermatozoides no és només un esport científic. Una millor comprensió de la física de com els espermatozoides naveguen pel complicat tracte reproductor femení per fecundar l’òvul pot tenir implicacions per als tractaments d’infertilitat i més enllà.

“A llarg termini, la nostra comprensió pot proporcionar una millor selecció d’espermatozoides utilitzats per a la intervenció, com ara la fecundació in vitro o altres tecnologies de reproducció assistida”, va dir Tung. “Això pot ser necessari com [these methods] normalment es salten alguns o tots els mecanismes de selecció presents al tracte femení i donen resultats menys favorables”.


Com detectar espermatozoides guanyadors: examina les seves ratlles de cursa


Més informació:
Beneficis biològics de la natació col·lectiva d’espermatozoides en un líquid viscoelàstic, Fronteres en biologia cel·lular i del desenvolupament (2022). DOI: 10.3389/fcell.2022.961623

Citació: Els equips d’espermatozoides neden amb més fluïdesa contra el corrent (2022, 22 de setembre) recuperat el 22 de setembre de 2022 de https://phys.org/news/2022-09-teams-sperm-smoothly-current.html

Aquest document està subjecte a drets d’autor. A part de qualsevol tracte just amb finalitats d’estudi o investigació privats, no es pot reproduir cap part sense el permís per escrit. El contingut es proporciona només amb finalitats informatives.