Nova australijska istraživanja pokazuju da simulirana mikrogravitacija otežava spermatozoidima orijentaciju i smanjuje uspeh oplodnje — oko 50% manje uspešne navigacije i ~30% manja stopa oplodnje kod miševa nakon 4–6 sati. Kratkotrajna izloženost može delovati kao selekcioni filter, dok izlaganje u prvih 24 sata nakon oplodnje smanjuje broj i kvalitet formiranih embriona. Progesteron delimično ublažava negativne efekte kod ljudskih spermatozoida, ali ostaju značajni izazovi za reprodukciju u svemirskim uslovima.
Studija: Mikrogravitacija Smetnja Spermatozoidima — Reprodukcija u Svemiru Pod Velikim Izazovom
FILE PHOTO: The sun is captured over Earth's horizon by a crew member aboard the International Space Station in this May 21, 2013 photo courtesy of NASA. REUTERS/NASA/Handout FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS. THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS/File Photo
Kako se planovi za dugoročna naselja na Mesecu i Marsu približavaju stvarnosti, pitanje da li je reprodukcija moguća van Zemlje postaje ključna tema istraživanja. Nova australijska studija pokazuje da simulirana mikrogravitacija značajno narušava sposobnost spermatozoida da se orijentišu i pronađu jajnu ćeliju, smanjujući time šanse za oplodnju i ugrožavajući rani razvoj embriona.
Istraživači sa Robinson Research Institute Univerziteta Adelaide koristili su uređaj koji ćelije izlaže uslovu sličnom stalnom slobodnom padu kako bi simulirali stanje mikrogravitacije u laboratoriji. Za test navigacije korišćena je plastična komora sa uskim kanalima koja imitira ženski reproduktivni trakt — spermatozoidi su morali da prođu od jednog do drugog kraja kanala.
Rezultati su pokazali da su ljudski i miševi spermatozoidi u tim uslovima bili oko 50% manje uspešni u navigaciji kroz kanal u poređenju sa normalnom gravitacijom. Kod miševa je to dovelo do otprilike 30% manjeg uspeha oplodnje nakon četiri do šest sati izlaganja mikrogravitaciji.
„Nije pogođena sama sposobnost plivanja — spermatozoidi se i dalje kreću, ali gube orijentaciju. Verujemo da su u pitanju mehanosenzori na površini spermatozoida koji detektuju sile poput gravitacije. Kad taj signal nestane, spermatozoidi ostaju bez pouzdanog okvira referencije,“ rekla je dr Nicole McPherson, prva autorka studije.
Dodavanje progesterona — hormona koji se prirodno oslobađa tokom ovulacije i deluje kao hemijski vodič — delimično je poboljšalo performanse ljudskih spermatozoida pod mikrogravitacijom, što sugeriše potencijalne mitigacione pristupe u eksperimentalnim uslovima.
Uticaj na rani razvoj embriona
Interesantno, embrioni koji su se uspeli formirati nakon kratke izloženosti mikrogravitaciji delovali su kvalitetnije, sa većim brojem ćelija koje kasnije formiraju fetus — što istraživači opisuju kao mogući selekcioni filter koji favorizuje otpornije jedinke. Međutim, kada su se miševi embrioni izlagali mikrogravitaciji tokom prvih 24 sata posle oplodnje, formiralo se manje embriona, a oni koji su nastali pokazali su razvojna kašnjenja i smanjen broj ćelija u ključnim ranim fazama. Slični efekti u ranoj fazi zabeleženi su i kod svinjskih ćelija.
Autori upozoravaju da su izazovi višestepeni — od navigacije spermatozoida, preko same oplodnje, pa do ranih stadijuma embrionalnog razvoja — i da će ovo imati implikacije ne samo za ljudsku reprodukciju već i za životinjske i poljoprivredne vrste važnih za samoodržive kolonije.
„Reprodukcija u svemiru biće znatno zahtevnija nego što većina ljudi pretpostavlja — problemi se javljaju na više stadijuma, ne samo na jednom,“ zaključila je McPherson.
Gde vodi ovo istraživanje? Nalazi ukazuju na potrebu za daljim proučavanjem mehanizama orijentacije spermatozoida, mogućih biohemijskih protokola (npr. upotreba progesterona ili drugih signala) i specifičnih mera za zaštitu ranih embriona u uslovima smanjene gravitacije. To su ključna pitanja za bezbednost i održivost budućih naselja na Mesecu i Marsu.
Studija je objavljena u časopisu Communications Biology. Izveštavanje: Will Dunham; uređivanje: Daniel Wallis.
Pomozite nam da budemo bolji.
