Sperm svøm ikke noe som vi trodde de gjorde, finner nye studier

Under et mikroskop ser det ut til at menneskelig sæd svømmer som vingende ål, haler som gyrerer frem og tilbake når de søker et egg for å befrukte. 

Men nå avslører ny 3D-mikroskopi og høyhastighetsvideo at sæd ikke svømmer i denne enkle, symmetriske bevegelsen i det hele tatt. I stedet beveger de seg med et rullende spinn som kompenserer for det faktum at halene deres faktisk bare slår til den ene siden. 

"Det er nesten som om du er en svømmer, men du bare kunne vingle benet til den ene siden," sa studieforfatter Hermes Gadêlha, matematiker ved University of Bristol i Storbritannia. "Hvis du gjorde dette i et svømmebasseng og du bare gjorde dette på den ene siden, du ville alltid svømme i sirkler.… Naturen i sin visdom kom [med] en veldig sammensatt, genial måte å gå frem på. " 

I slekt: Sexy svømmere: 7 fakta om sæd

Merkelige svømmere

Den første personen til å observere menneskelig sæd på nært hold var Antonie van Leeuwenhoek, en nederlandsk vitenskapsmann kjent som far til mikrobiologi. I 1677 vendte van Leeuwenhoek det nyutviklede mikroskopet mot sin egen sæd, for første gang å se at væsken var fylt med små, vinglende celler. 

Under et 2D-mikroskop var det tydelig at sædcellene var fremdrevet av haler, som så ut til å vrikke fra side til side når sædhodet roterte. I de neste 343 årene var dette forståelsen av hvordan menneskelig sæd beveget seg. 

"[M] noen forskere har postulert at det sannsynligvis er et veldig viktig 3D-element for hvordan sædhalten beveger seg, men til dags dato har vi ikke hatt teknologien til å pålitelig gjøre slike målinger," sa Allan Pacey, professor i andrologi. ved University of Sheffield i England, som ikke var involvert i forskningen. 

Den nye forskningen er dermed et "betydelig skritt fremover," skrev Pacey i en e-post til . 

Gadêlha og kollegene ved Universidad Nacional Autónoma de México startet forskningen ut fra "leting etter blå himmel", sa Gadêlha. Ved hjelp av mikroskopiteknikker som gir mulighet for avbildning i tre dimensjoner og et høyhastighetskamera som kan ta 55.000 bilder per sekund, registrerte de menneskelig sæd som svømmer på et mikroskopsklie.. 

"Det vi fant var noe helt overraskende, fordi det brøt fullstendig med vårt trossystem," fortalte Gadêlha . 

I slekt: De 7 største mysteriene i menneskekroppen

Sædhalene var ikke vrikende, piskelignende, side til side. I stedet kunne de bare slå i en retning. For å vri frem bevegelse ut av denne asymmetriske halebevegelsen, roterte sædhodet med en jittery bevegelse på samme tid som halen roterte. Hoderotasjonen og halen er faktisk to separate bevegelser kontrollert av to forskjellige cellemekanismer, sa Gadêlha . Men når de kombineres, er resultatet noe som en spinnende oter eller en roterende borkrone. I løpet av en 360-graders rotasjon evner den ene sides halebevegelsen seg og legger opp til fremdrift.

"Sædcellene svømmer ikke engang, sædcellene borer i væsken," sa Gadêlha. 

Forskerne publiserte sine funn i dag (31. juli) i tidsskriftet Science Advances.

- 7 måter babyen kan lage

- 51 Pæle fakta om sex

- 10 ting hver kvinne burde vite om en manns hjerne

Asymmetri og fruktbarhet

Teknisk sett, hvordan sædceller beveger seg, kalles presisjon, noe som betyr at den roterer rundt en akse, men den rotasjonsaksen endrer seg. Planetene gjør dette i sine rotasjonsreiser rundt solen, men et mer kjent eksempel kan være en spinnende topp, som vingler og danser rundt gulvet når den roterer på spissen.. 

"Det er viktig å merke seg at sæden under deres reise til egget svømmer gjennom et mye mer sammensatt miljø enn den væskedråpen de ble observert i for denne studien," sa Pacey. "I kvinnens kropp, vil de måtte svømme i trange kanaler med veldig klebrig væske i livmorhalsen, vegger i bølgende celler i egglederne, i tillegg til å takle muskelkontraksjoner og væske som blir presset langs (av vassende topper av celler som kalles cilia) i motsatt retning av hvor de vil hen. Imidlertid, hvis de virkelig er i stand til å bore seg fremover, kan jeg nå se i mye bedre klarhet hvordan sædceller kan takle dette angrepskurset for å nå egget og kunne komme inn i det, "sa Pacey

Sædmotilitet, eller evne til å bevege seg, er en av de viktigste metrikkene fruktbarhet legene ser på når de vurderer mannlig fruktbarhet, sa Gadêlha. Rulling av sædens hode er foreløpig ikke vurdert i noen av disse beregningene, men det er mulig at videre undersøkelse kan avdekke visse feil som forstyrrer denne rotasjonen, og dermed stimulerer sædens bevegelse. 

Fruktbarhetsklinikker bruker 2D-mikroskopi, og mer arbeid er nødvendig for å finne ut om 3D-mikroskopi kan være til nytte for deres analyse, sa Pacey. 

"Visst vil enhver 3D-tilnærming måtte være rask, billig og automatisert for å ha noen klinisk verdi," sa han. "Men uavhengig av dette, er dette papiret absolutt et skritt i riktig retning."

Opprinnelig publisert i .