Cum ajung spermatozoizii la destinație Unde este ovula aici? Cunoaștere - Tagesspiegel Mobil
Este dificil pentru spermă: drumul către celula ovulă este plin de obstacole. Este un miracol pe care îl reușește din când în când. Despre primii pași pe care bărbații și femeile îi vor face pentru a deveni tată și mamă în viitor.
Este o primire neprietenoasă în care cineva nu ar avea încredere în iubitori. Un mediu la fel de acru ca sucul de lămâie întâmpină 100 până la 600 de milioane de celule de spermă imediat ce sunt depozitate în tractul genital feminin și lasă multe în stare înghețată. Ceilalți trebuie să lupte împotriva atacurilor sistemului imunitar feminin, care se aruncă asupra străinilor. Celulele de apărare se reped spre ejaculare și se sinucid pentru a elibera fire genetice și molecule de apărare, cu care sperma este fixată și ucisă ca într-o pânză de păianjen.
Sperma are strategii de supraviețuire
Având în vedere atacul frontal asupra corpului feminin, aproape nici un spermatozoid nu ar ajunge la destinație - dacă nu ar avea propriile strategii de supraviețuire în mâneci. Enzimele din ejaculat taie pânza de păianjen din firele de ADN, astfel încât să se poată întoarce la celula de ou ca un mormoloc, mișcându-și coada. Se înarmează împotriva toxinelor de apărare ale sistemului imunitar cu antidoturi dulci pe suprafața celulei - molecule de zahăr cu lanț lung.
Dar care este lupta dintre bărbat și femeie, viitoarea mamă și viitorul tată, la nivel molecular în general, când macroscopic totul începe atât de iubitor și de tandru? Cercetătorii nu știu prea multe despre asta, mai ales că procesul este greu de reprodus în laborator. Dar treptat ei află tot mai multe despre asta.
Bacterii în veghe
Soluția la enigmă este probabil că spermatozoizii vin rareori singuri, dar au sute de bacterii în urma lor. „Presupunem că sistemul imunitar feminin reacționează atât de agresiv pentru a scăpa de acești microbi, deoarece pot provoca inflamații care îngreunează concepția”, explică Sebastian Galuska, biochimist la Universitatea din Giessen.
Spermatozoizilor nu le pasă. Trebuie să continui. Timpul se scurge. Celula ovulă așteaptă undeva în trompa uterină stângă sau dreaptă și alunecă încet, micrometru cu micrometru, către grupul de spermatozoizi. Dar un maraton se află în fața celulelor germinale masculine: acestea au doar câteva miimi de milimetru lungime, în jur de 60 micrometri și trebuie să înoate încă douăzeci de centimetri în următoarele câteva ore și zile. Pentru un om, aceasta ar corespunde unei distanțe de 5,8 kilometri.
Microscoape mai bune arată mai multe detalii
Dar unii spermatozoizi nu ajung prea departe. Au un cot sau o coadă lipită într-o buclă. „Nu vor reuși niciodată”, spune toxicologul și patologul Klaus Weber de la laboratorul „Anapath” din Oberbuchsiten. „Cei cu coadă inelară înotează întotdeauna în cercuri. De aceea, ei sunt numiți și circulatori. ”În decembrie, Weber a prezentat o nouă tehnică de observare a spermatozoizilor: poate mări celulele germinale de peste 17.000 de ori sub un microscop cu scanare laser. Până acum, specialiștii în medicina reproductivă le-au privit cu o mărire de maximum 1000x. Weber a descoperit anomalii complet noi: De exemplu, două celule de spermă lipite de cap, care, datorită rezoluției lor slabe, au fost anterior interpretate greșit ca celule de spermă cu coadă dublă. „Nu intră în ou”, spune Weber. El speră că tehnica sa va îmbunătăți analiza anterioară, adesea incorectă, a spermei. Weber însuși, la fel ca mulți alți bărbați, a fost considerat steril, dar mai târziu a devenit tată a doi copii.
În echipă, semințele înoată de două ori mai repede
Până în prezent, oamenilor le-a plăcut să compare calea spermei cu un raliu. „Se credea că toți concurează unul împotriva celuilalt și că cel mai rapid câștigă”, spune Gunther Wennemuth, șeful Institutului de Anatomie al Spitalului Universitar din Essen. „Dar imaginea nu este corectă.” Sperma poate înota în diferite tehnici de înot și poate forma pachete de doi, trei și patru spermatozoizi. Într-o echipă înoată de două ori mai repede decât orice luptător singuratic, a aflat Wennemuth. Prin urmare, cooperarea în locul competiției este un avantaj, mai ales la începutul cursei, deși în cele din urmă doar un singur spermă intră de obicei în celulă ovulă. În plus, spermatozoizii nu înoată doar în linie dreaptă, ci se rotesc elicoidal în jurul axei lor longitudinale. Sperma fără această mișcare rătăcesc doar în cercuri.
Odată ce au ajuns în cele din urmă la destinația uterului, ajutorul pentru femei este disponibil pentru prima dată. Podeaua pelviană se contractă ritmic în timpul orgasmului și astfel pompează sperma prin organul în formă de pară - cu condiția ca timpul să fie corect și spermatozoizii să fie acolo la timp, altfel trebuie să parcurgă singuri distanța.
Întrebarea foarte importantă: spre dreapta sau spre stânga?
Apoi vine prima ramură: înoată în trompa uterină stângă sau dreaptă? Unde este celula de ou? Până în prezent, niciun cercetător nu știe unde sperma de la această bifurcație, încă departe de destinație, știe unde să meargă. Poate că totul este lăsat la voia întâmplării și o jumătate înoată spre dreapta și cealaltă spre stânga?
În orice caz, trebuie să parcurgă cea mai mare distanță în trompa uterină - pe teren accidentat. „Este un fel de labirintic Marele Canion cu multe depresiuni”, spune Wennemuth. Aici sunt necesare abilități speciale de înot. Dacă spermatozoizii s-ar mișca drept înainte, ei ar înota inevitabil pe un perete al trompei uterine. Cu toate acestea, Wennemuth a observat că sperma se atașează de peretele trompei uterine și apoi își schimbă direcția cu o jumătate de tură înainte de a se rupe din nou cu o lovitură de coadă. Ei își croiesc drum pe canalul de doi milimetri lățime folosind „opriți și plecați”.
O băutură răcoritoare pentru înotătorii obosiți
Pentru ca spermatozoizii să nu se piardă în labirint, corpul feminin îi ajută din nou. Pe de o parte, înotătorii sunt sătui de calciu din fluidul din tractul genital feminin. Aceasta acționează ca o băutură răcoritoare pe spermă, astfel încât să înoate rapid mai repede.
Pe de altă parte, firele de păr fine de pe peretele trompei uterine, așa-numitele cili, provoacă un flux de lichid împotriva direcției de mișcare a spermei. La început, sună absurd: cei stresați trebuie să înoate și în amonte. Dar sperma acceptă acest lucru deoarece curentul servește drept ghid. Abia cu puțin înainte de linia de sosire, la câțiva milimetri distanță de ou, este probabil să intre în joc un al doilea sistem de navigație. Celula ovulară cu coaja sa de protecție trimite substanțe mesager care semnalează puținii spermatozoizi rămași unde să meargă. Chimiotaxia, care conduce prin atractive, este numită acest principiu pilot.
Sperma care miroase parfumul crinului - un mit
Parfumul crinului este adesea folosit în acest context. Dar este probabil un mit că celula de ou atrage sperma cu mirosul său floral. Mai degrabă, în experimentele de laborator, s-au adăugat la spermă diverse parfumuri de la companii chimice și au observat că acestea răspund parfumului de crin de vale. Cu toate acestea, numai la doze mari, astfel încât efectul asupra fertilizării poate fi pus la îndoială.
Cert este că învelișul de ou produce cantități mari de hormon sexual feminin progesteron - un adevărat agent dopant pentru spermatozoizi până la ultimul micrometru. Deschide larg canalele ionice din coada lor și lasă să intre mult calciu. Spermatozoizii își bat apoi cozile ca nebuni și își mobilizează ultimele forțe.
Un cocktail de enzime
Atât de aproape de linia de sosire, au mai rămas doar aproximativ zece din 100-100 de milioane de spermatozoizi. Celula de ou este înconjurată de o coajă de ou, care la rândul său acoperă un strat îngrijit de molecule de zahăr pe care spermatozoizii se pot atasa acum. Apoi „scuipă” un cocktail de enzime dintr-un buzunar din capul spermei, care topesc coaja în jurul celulei ouă. În momentul în care intră primul spermatozoid, își varsă coada, iar celula ovulă își sigilează plicul de andocare în același moment. Sperma rămasă alunecă. „Făcut inteligent”, spune Weber: Singurul spermatozoid care l-a făcut este atunci „Regele spermei”.