123RF
Pogląd, jakoby wyścig o zapłodnienie wygrywał najszybszy plemnik, nie całkiem odpowiada prawdzie
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 23.09.2022
Źródło: Paweł Wernicki/PAP, DOI: 10.3389/fcell.2022.961623
Działy:
Aktualności w Ginekologia
Aktualności
| Tagi: | plemniki, zapłodnienie, in vitro |
Dzięki poruszaniu się w grupie plemniki łatwiej pokonują opór płynu w żeńskim układzie rozrodczym, co zwiększa szanse na zapłodnienie – informuje pismo „Frontiers in Cell and Developmental Biology”. Badania mogą wpłynąć na poprawę procedur takich jak zapłodnienie in vitro lub inne technologie wspomaganego rozrodu.
Rozpowszechniony pogląd, jakoby wyścig o zapłodnienie wygrywał najszybszy i najsprawniejszy plemnik, nie całkiem jest prawdziwy. Jak wykazały badania, u wielu gatunków ssaków plemniki często łączą siły, aby sprawniej poruszać się po żeńskim układzie rozrodczym. Na przykład główka plemnika myszy zaroślowej ma haczyk, który fizycznie łączy ją z innymi plemnikami w zespół, który jest szybszy niż pojedyncze męskie komórki płciowe.
Wcześniejsze badania zespołu kierowanego przez naukowców z North Carolina A&T State University i Cornell University po raz pierwszy wykazały, że plemniki naturalnie łączą się ze sobą, nie przyczepiając się do siebie podczas pływania w płynie lepkosprężystym. Jest to rodzaj płynu napotykanego przez plemniki migrujące przez szyjkę macicy i macicę do jajowodu, gdzie zapładniana jest komórka jajowa.
W serii eksperymentów z wykorzystaniem nasienia bydlęcego i urządzenia mikroprzepływowego do naśladowania fizycznych parametrów jajowodu naukowcy zaobserwowali, jak plemniki skupione w płynie lepkosprężystym reagowały na różne scenariusze przepływu.
Autorzy wskazują na trzy biologiczne korzyści płynące z grupowego pływania plemników, które mogą być ważne także dla badań nad niepłodnością. Po pierwsze, przy braku przepływu zbite plemniki wydają się rzadziej zmieniać kierunek i pływać w prostszej linii. W przypadku przepływu łagodnego do pośredniego skupione plemniki są lepiej wyrównane, jak ławica ryb zmierzająca w górę rzeki. Wreszcie, przy wysokich fizjologicznych prędkościach przepływu, wydaje się, że większa liczba zabezpiecza przed porwaniem przez silny prąd.
Dr Chih-Kuan Tung, współautor pracy i profesor fizyki na North Carolina A&T State University, jest szczególnie zaintrygowany ochronną dynamiką w sytuacji, gdy przepływ jest najbardziej intensywny. – Może to przypominać formowanie się peletonu podczas jazdy na rowerze, chociaż mechanika płynów dla plemników drastycznie różni się od mechaniki cyklistów. Na pewno chcielibyśmy dowiedzieć się więcej na ten temat – mówi ekspert.
Lepsze zrozumienie fizyki poruszania się plemników przez skomplikowany żeński układ rozrodczy w celu zapłodnienia komórki jajowej może mieć wpływ na leczenie niepłodności i nie tylko.
– W dłuższej perspektywie nasza wiedza może zapewnić lepszy wybór plemników wykorzystywanych do interwencji, takich jak zapłodnienie in vitro lub inne technologie wspomaganego rozrodu. Może to być potrzebne, ponieważ te metody zazwyczaj pomijają niektóre lub wszystkie mechanizmy selekcji obecne w układzie rozrodczym kobiety i dają mniej korzystne wyniki – zaznacza Tung.
Wcześniejsze badania zespołu kierowanego przez naukowców z North Carolina A&T State University i Cornell University po raz pierwszy wykazały, że plemniki naturalnie łączą się ze sobą, nie przyczepiając się do siebie podczas pływania w płynie lepkosprężystym. Jest to rodzaj płynu napotykanego przez plemniki migrujące przez szyjkę macicy i macicę do jajowodu, gdzie zapładniana jest komórka jajowa.
W serii eksperymentów z wykorzystaniem nasienia bydlęcego i urządzenia mikroprzepływowego do naśladowania fizycznych parametrów jajowodu naukowcy zaobserwowali, jak plemniki skupione w płynie lepkosprężystym reagowały na różne scenariusze przepływu.
Autorzy wskazują na trzy biologiczne korzyści płynące z grupowego pływania plemników, które mogą być ważne także dla badań nad niepłodnością. Po pierwsze, przy braku przepływu zbite plemniki wydają się rzadziej zmieniać kierunek i pływać w prostszej linii. W przypadku przepływu łagodnego do pośredniego skupione plemniki są lepiej wyrównane, jak ławica ryb zmierzająca w górę rzeki. Wreszcie, przy wysokich fizjologicznych prędkościach przepływu, wydaje się, że większa liczba zabezpiecza przed porwaniem przez silny prąd.
Dr Chih-Kuan Tung, współautor pracy i profesor fizyki na North Carolina A&T State University, jest szczególnie zaintrygowany ochronną dynamiką w sytuacji, gdy przepływ jest najbardziej intensywny. – Może to przypominać formowanie się peletonu podczas jazdy na rowerze, chociaż mechanika płynów dla plemników drastycznie różni się od mechaniki cyklistów. Na pewno chcielibyśmy dowiedzieć się więcej na ten temat – mówi ekspert.
Lepsze zrozumienie fizyki poruszania się plemników przez skomplikowany żeński układ rozrodczy w celu zapłodnienia komórki jajowej może mieć wpływ na leczenie niepłodności i nie tylko.
– W dłuższej perspektywie nasza wiedza może zapewnić lepszy wybór plemników wykorzystywanych do interwencji, takich jak zapłodnienie in vitro lub inne technologie wspomaganego rozrodu. Może to być potrzebne, ponieważ te metody zazwyczaj pomijają niektóre lub wszystkie mechanizmy selekcji obecne w układzie rozrodczym kobiety i dają mniej korzystne wyniki – zaznacza Tung.
Przegląd Menopauzalny
