Avere un bambino nello spazio potrebbe essere complicato: secondo una ricerca condotta dall’Università di Adelaide, in Australia, gli spermatozoi in microgravità perdono il senso dell’orientamento. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Communications Biology, rivista del gruppo Nature.
L’esposizione all’assenza di gravità sembra aver modificato il numero di cellule fetali presenti nell’embrione. Crediti: Laboratorio di Biologia dello Sperma e dell’Embrione, Università di Adelaide
I ricercatori del Robinson Research Institute, della School of Biomedicine e del Freemasons Centre for Male Health and Wellbeing dell’Università di Adelaide hanno studiato come le condizioni presenti nello spazio possano influenzare l’orientamento degli spermatozoi, la fecondazione e le prime fasi dello sviluppo embrionale. Campioni di spermatozoi provenienti da tre diverse specie di mammiferi, inclusa quella umana, sono stati sottoposti a un clinostato tridimensionale (uno strumento usato in botanica per annullare l’effetto della gravità sulle piante), sviluppato dalla Firefly Biotech, in grado di simulare condizioni di microgravità. Il dispositivo ruota continuamente le cellule, inducendo disorientamento e riproducendo le condizioni di microgravità tipiche dell’ambiente spaziale.
Successivamente, gli spermatozoi sono stati fatti migrare attraverso un labirinto progettato per simulare il tratto riproduttivo femminile. Sebbene studi precedenti abbiano analizzato la motilità degli spermatozoi nello spazio, finora nessuno aveva valutato la loro capacità di orientarsi all’interno di un canale riproduttivo in condizioni sperimentali controllate.
«È la prima volta che dimostriamo come la gravità rappresenti un fattore determinante per la capacità degli spermatozoi di orientarsi all’interno di un canale come il tratto riproduttivo», dice Nicole McPherson, ricercatrice del Robinson Research Institute e coautrice dell’articolo. «Abbiamo osservato una significativa riduzione del numero di spermatozoi in grado di attraversare con successo il labirinto in condizioni di microgravità rispetto a quanto succede in condizioni di gravità terrestre».
Lo stesso effetto è stato riscontrato in tutti i campioni studiati, nonostante non siano emerse variazioni nei parametri di motilità spermatica. Secondo gli autori, quindi, la perdita di orientamento non sarebbe dovuta a un’alterazione del movimento in sé, bensì ad altri fattori. L’aggiunta di progesterone, un ormone sessuale fondamentale per l’instaurarsi della gravidanza, ha migliorato la capacità degli spermatozoi umani di compensare gli effetti negativi della microgravità simulata.
«Riteniamo che ciò sia dovuto al fatto che il progesterone viene rilasciato anche dall’ovocita e contribuisce a guidare gli spermatozoi verso il sito di fecondazione», continua McPherson. «Tuttavia, questo aspetto richiede ulteriori approfondimenti come possibile strategia correttiva».
Per quanto riguarda i campioni animali, poi, i ricercatori sono andati oltre, analizzando l’impatto della microgravità durante la fecondazione e sullo sviluppo embrionale. Hanno osservato una riduzione del 30 per cento nel numero di ovociti murini fecondati con successo dopo quattro-sei ore di esposizione a condizioni di microgravità, rispetto ai campioni di controllo in condizioni terrestri. Non solo: esposizioni più prolungate si sono dimostrate ancora più dannose, dicono i ricercatori, causando ritardi nello sviluppo e, in alcuni casi, una riduzione delle cellule destinate a formare il feto nelle primissime fasi dell’embriogenesi. Insomma, il successo riproduttivo nello spazio è ancor più complesso di quanto non lo sia sulla Terra. I ricercatori stanno ora entrando nella fase successiva dello studio, volta a valutare come diversi livelli di gravità – come quelli presenti sulla Luna, su Marte o in sistemi di gravità artificiale – influenzino l’orientamento degli spermatozoi e lo sviluppo embrionale precoce. Una delle principali domande aperte riguarda se le alterazioni legate alla gravità si manifestino in modo graduale con la diminuzione della forza gravitazionale oppure seguano un effetto soglia, con una risposta “tutto o nulla”.
«Nel nostro studio, molti embrioni sani sono comunque riusciti a formarsi anche in queste condizioni», conclude McPherson. «Questo ci dà speranza che la riproduzione nello spazio possa un giorno diventare possibile».
Per saperne di più:
- Leggi su Communications Biology l’articolo “Simulated microgravity alters sperm navigation, fertilization and embryo development in mammals“, di Hannah E. Lyons, Victoria Nikitaras, Bridget M. Arman, Stephen M. McIlfatrick, Mark B. Nottle, Macarena B. Gonzalez e Nicole O. McPherson