Foto: Sperm and Embryo Biology Laboratory, Adelaide University

Spermie ve vesmíru: Ztráta orientace v mikrogravitaci

Autor původního článku: redakce

Vytváření potomků ve vesmíru může být složitější, než se původně předpokládalo. Nový výzkum z Adelaide University ukazuje, že spermie mají potíže s navigací v podmínkách nízké gravitace, což naznačuje, že gravitace hraje klíčovou roli při jejich cestě k vajíčku. Vědci z Robinson Research Institute, School of Biomedicine a Freemasons Centre for Male Health and Wellbeing zkoumali, jak podmínky podobné vesmíru ovlivňují navigaci spermií, oplodnění a raný vývoj embryí.

Výzkum a simulace mikrogravitace

Pro simulaci mikrogravitace použili vědci 3D klinostat, zařízení vyvinuté Dr. Gilesem Kirbym ve Firefly Biotech. Toto zařízení neustále rotuje buňky, aby napodobilo dezorientující účinky nulové gravitace. Spermie ze tří různých savců, včetně lidí, byly testovány průchodem bludištěm navrženým tak, aby připomínalo ženský reprodukční trakt.

„Je to poprvé, co jsme mohli ukázat, že gravitace je důležitým faktorem v schopnosti spermií navigovat kanálem jako je reprodukční trakt,“ uvedla hlavní autorka Dr. Nicole McPherson z Robinson Research Institute. „Pozorovali jsme významné snížení počtu spermií, které byly schopny úspěšně najít cestu bludištěm v podmínkách mikrogravitace ve srovnání s normální gravitací.“

Role progesteronu a vliv na oplodnění

Výzkumníci také zjistili, že přidání pohlavního hormonu progesteronu zlepšilo, jak dobře lidské spermie navigovaly v simulovaných podmínkách mikrogravitace. „Domníváme se, že je to proto, že progesteron je také uvolňován z vajíčka a může pomoci nasměrovat spermie na místo oplodnění, ale to vyžaduje další zkoumání jako potenciální řešení,“ řekla Dr. McPherson.

Tým zkoumal, jak expozice mikrogravitaci během oplodnění ovlivňuje raný vývoj embryí u zvířecích modelů. Po čtyřech hodinách v simulované nulové gravitaci klesl počet úspěšně oplodněných myších vajíček o 30 % ve srovnání s normálními podmínkami na Zemi.

Budoucí výzkum a význam pro kolonizaci vesmíru

„Pozorovali jsme snížené míry oplodnění během čtyř až šesti hodin expozice mikrogravitaci. Prodloužená expozice se zdála být ještě škodlivější, což vedlo k vývojovým zpožděním a v některých případech ke sníženému počtu buněk, které tvoří plod v nejranějších stádiích tvorby embrya,“ řekla Dr. McPherson. Tyto poznatky ukazují, jak složitý je reprodukční úspěch ve vesmíru a jak kritická je potřeba dalšího výzkumu ve všech raných stádiích vývoje.

Studie byla publikována v Communications Biology a byla provedena ve spolupráci s Andy Thomas Centre for Space Resources na Adelaide University, které se zaměřuje na výzvy dlouhodobého průzkumu vesmíru a života mimo Zemi. „Jak postupujeme směrem k tomu, abychom se stali vesmírnou nebo víceplanetární civilizací, pochopení toho, jak mikrogravitace ovlivňuje nejranější stádia reprodukce, je zásadní,“ řekl docent John Culton, ředitel Andy Thomas Centre for Space Resources.