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Come gli spermatozoi percorrono lunghe distanze per fecondare un uovo
Secondo un nuovo studio, gli spermatozoi sono estremamente efficienti nel nuotare contro corrente e percorrono lunghe distanze per raggiungere un uovo e fertilizzarlo.
Delle centinaia di milioni di spermatozoi che iniziano il viaggio lungo la tuba di Falloppio, solo pochi viaggiatori arditi raggiungeranno mai la loro destinazione. Secondo un nuovo studio, gli spermatozoi sono estremamente efficienti nel nuotare contro corrente e percorrono lunghe distanze, attraverso terreni difficili, per raggiungere un uovo e fecondarlo.
I ricercatori dell'Università di Cambridge e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno identificato i meccanismi fisici che possono consentire agli spermatozoi di navigare all'interno del corpo umano e rimanere in rotta attraverso una varietà di ambienti.
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La ricerca può aiutarci a capire come alcuni spermatozoi percorrono distanze così lunghe, attraverso terreni difficili, per raggiungere e fecondare un uovo, hanno detto i ricercatori.
Delle centinaia di milioni di spermatozoi che iniziano il viaggio lungo la tuba di Falloppio, solo pochi viaggiatori arditi raggiungeranno mai la loro destinazione.
Non solo le cellule devono nuotare nella giusta direzione su distanze che sono circa 1.000 volte la loro stessa lunghezza, ma sono esposte a diverse sostanze chimiche e correnti lungo il percorso.
Mentre sappiamo che gli spermatozoi possono 'annusare' le sostanze chimiche emesse dall'uovo una volta che si avvicinano molto ad esso, questo non spiega come navigano per la maggior parte del loro viaggio, ha affermato il dott. Jorn Dunkel del MIT, che ha condotto la ricerca mentre un ricercatore post-dottorato presso l'Università di Cambridge.
Volevamo sapere quali meccanismi fisici potrebbero essere responsabili della navigazione, ha affermato Dunkel.
Se si pensa al salmone, ad esempio, possono nuotare controcorrente, e la domanda era se qualcosa di simile potesse essere davvero confermato per gli spermatozoi umani, ha detto Dunkel.
Ci sono stati rapporti qualitativi per oltre 100 anni che gli spermatozoi possono nuotare controcorrente, ma è solo di recente che è stato stabilito il ruolo delle superfici che delimitano il flusso, ha detto Goldstein.
Per capire di cosa sono capaci le cellule, i ricercatori hanno costruito una serie di microcanali artificiali di diverse dimensioni e forme, in cui hanno inserito lo sperma.
Hanno modificato il flusso del fluido attraverso i tubi, per studiare come gli spermatozoi hanno risposto alle diverse velocità della corrente.
Hanno scoperto che a determinate velocità di flusso, gli spermatozoi erano in grado di nuotare a monte in modo molto efficiente.
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Abbiamo scoperto che se crei le giuste velocità di flusso, puoi osservarli nuotare controcorrente per diversi minuti. Sono molto robusti, ha detto Dunkel.
I ricercatori hanno osservato che gli spermatozoi non nuotavano in linea retta a monte, ma con un movimento a spirale, lungo le pareti del canale.
Le cellule reagiscono alla differenza di velocità della corrente in prossimità delle pareti della camera – dove il fluido viene attratto in superficie ed è quindi più lento – e del centro di libero scorrimento del tubo.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Life.