Los espermatozoides no nadan como pensábamos que lo hacían, encuentra un nuevo estudio

Bajo un microscopio, los espermatozoides humanos parecen nadar como anguilas que se mueven, las colas giran de un lado a otro mientras buscan un óvulo para fertilizar.. 

Pero ahora, la nueva microscopía 3D y el video de alta velocidad revelan que los espermatozoides no nadan en este movimiento simple y simétrico en absoluto. En cambio, se mueven con un giro alegre que compensa el hecho de que sus colas en realidad solo laten hacia un lado.. 

"Es casi como si fueras un nadador, pero solo podrías mover la pierna hacia un lado", dijo el autor del estudio Hermes Gadêlha, matemático de la Universidad de Bristol en el Reino Unido "Si hicieras esto en una piscina y sólo hacías esto hacia un lado, siempre nadarías en círculos ... La naturaleza en su sabiduría [surgió] con una forma muy compleja e ingeniosa de avanzar ". 

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Nadadores extraños

La primera persona en observar el esperma humano de cerca fue Antonie van Leeuwenhoek, un científico holandés conocido como el padre de la microbiología. En 1677, van Leeuwenhoek dirigió su microscopio recién desarrollado hacia su propio semen, viendo por primera vez que el líquido estaba lleno de células diminutas que se movían.. 

Bajo un microscopio 2D, estaba claro que los espermatozoides eran propulsados ​​por colas, que parecían moverse de lado a lado cuando la cabeza del esperma giraba. Durante los siguientes 343 años, esta fue la comprensión de cómo se movía el esperma humano.. 

"[Muchos] científicos han postulado que es probable que haya un elemento 3D muy importante en cómo se mueve la cola de los espermatozoides, pero hasta la fecha no hemos tenido la tecnología para realizar tales mediciones de manera confiable", dijo Allan Pacey, profesor de andrología. en la Universidad de Sheffield en Inglaterra, que no participó en la investigación. 

La nueva investigación es, por tanto, un "importante paso adelante", escribió Pacey en un correo electrónico a . 

Gadêlha y sus colegas de la Universidad Nacional Autónoma de México comenzaron la investigación a partir de la "exploración del cielo azul", dijo Gadêlha. Utilizando técnicas de microscopía que permiten obtener imágenes en tres dimensiones y una cámara de alta velocidad que puede capturar 55.000 fotogramas por segundo, registraron espermatozoides humanos nadando en un portaobjetos de microscopio.. 

"Lo que encontramos fue algo completamente sorprendente, porque rompió completamente con nuestro sistema de creencias", dijo Gadêlha. . 

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Las colas de los espermatozoides no se movían, como un látigo, de lado a lado. En cambio, solo podían golpear en una dirección. Para sacar el movimiento hacia adelante de este movimiento asimétrico de la cola, la cabeza del esperma giraba con un movimiento de nerviosismo al mismo tiempo que la cola giraba. La rotación de la cabeza y la cola son en realidad dos movimientos separados controlados por dos mecanismos celulares diferentes, dijo Gadêlha. . Pero cuando se combinan, el resultado es algo así como una nutria giratoria o una broca giratoria. En el transcurso de una rotación de 360 ​​grados, el movimiento de la cola de un lado se nivela, lo que se suma a la propulsión hacia adelante..

"El esperma ni siquiera está nadando, el esperma está perforando el líquido", dijo Gadêlha.. 

Los investigadores publicaron sus hallazgos hoy (31 de julio) en la revista Science Advances..

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Asimetría y fertilidad

En términos técnicos, la forma en que se mueve el esperma se llama precesión, lo que significa que gira alrededor de un eje, pero ese eje de rotación está cambiando. Los planetas hacen esto en sus viajes de rotación alrededor del sol, pero un ejemplo más familiar podría ser una peonza, que se bambolea y baila por el suelo mientras gira sobre su punta.. 

"Es importante tener en cuenta que en su viaje hacia el óvulo, los espermatozoides nadarán a través de un entorno mucho más complejo que la gota de líquido en la que fueron observados para este estudio", dijo Pacey. "En el cuerpo de la mujer, tendrán que nadar en canales estrechos de líquido muy pegajoso en el cuello uterino, paredes de células ondulantes en las trompas de Falopio, y también tendrán que hacer frente a las contracciones musculares y el líquido empujado (por la parte superior flotante de células llamadas cilios) en la dirección opuesta a donde quieren ir. Sin embargo, si realmente son capaces de perforar su camino hacia adelante, ahora puedo ver con mucha mejor claridad cómo los espermatozoides podrían hacer frente a este curso de asalto para llegar al óvulo y poder entrar ", dijo Pacey

La motilidad de los espermatozoides, o la capacidad de moverse, es una de las métricas clave que los médicos observan cuando evalúan la fertilidad masculina, dijo Gadêlha. El movimiento de la cabeza del espermatozoide no se considera actualmente en ninguna de estas métricas, pero es posible que un estudio adicional revele ciertos defectos que interrumpen esta rotación y, por lo tanto, entorpecen el movimiento del esperma. 

Las clínicas de fertilidad usan microscopía 2D y se necesita más trabajo para averiguar si la microscopía 3D podría beneficiar su análisis, dijo Pacey.. 

"Ciertamente, cualquier enfoque 3D tendría que ser rápido, barato y automatizado para tener algún valor clínico", dijo. "Pero independientemente de esto, este documento es sin duda un paso en la dirección correcta".

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