¿Cómo se mueven realmente los espermatozoides?
¿Has pensado alguna vez cómo “nadan” los espermatozoides hacia las trompas de Falopio? Siempre nos los imaginamos como en una carrera de natación, moviendo la cola de lado a lado para impulsarse hacia delante. Sin embargo, una nueva investigación realizada en 3D afirma que realmente se mueven girando. ¿Cómo puede influir este nuevo conocimiento a la hora de buscar un embarazo?
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¿Cómo se mueven los espermatozoides?
La imagen microscópica clásica es la de una pequeña célula moviendo su cola de lado a lado mientras se impulsa hacia adelante. Sin embargo, como decíamos, un nuevo modelo en 3D ha descubierto que este movimiento más giratorio que vibrante.
Cuando los espermatozoides "nadan", en realidad están girando a medida que avanzan. Las colas de los espermatozoides, naturalmente torcidas, se curvan hacia un lado. Se mueven, pero solo se mueven hacia un lado. Desde la lente de un microscopio colocado sobre una muestra, a medida que la línea curva gira, parece un movimiento de silbido.
Un modelo 3D basado en este hallazgo anula 350 años de comprensión sobre cómo se mueven los espermatozoides humanos.
El matemático Hermes Gadȇlha, autor del estudio, ha trabajado en el modelado del movimiento de los espermatozoides durante años. Usando microscopios, el equipo de investigación determinó que los espermatozoides giran. Observaron que la cabeza de un espermatozoide "parpadea" cuando la célula se mueve, lo que sugiere que está girando. El siguiente paso fue modelar exactamente cómo se mueve un espermatozoide a través del líquido.
La microscopía tridimensional (3D) de alta velocidad reveló dos controles transversales coactivos: una onda viajera asimétrica crea un trazo de un solo lado, y una onda estacionaria pulsante hace girar los espermatozoides para moverse por igual en todos los lados. La simetría se logra así a través de la asimetría, creando la ilusión óptica de simetría bilateral en microscopía 2D. Esto muestra que el flagelo de los espermatozoides está asimétricamente controlado y anisotrópicamente regularizado por transducción de señales rápidas. Esto permite que los espermatozoides naden hacia adelante.
Cuando el equipo de Gadȇlha se propuso construir un modelo de computadora, se esperaba que encontraran una celda simétrica que se moviera como un sacacorchos. En cambio, descubrieron que los espermatozoides se mueven solo en una dirección.
"En ningún momento, el esperma es la cola moviéndose de un lado a otro", dice Gadȇlha. "La cola en realidad está rodando alrededor del punto medio".
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Gadȇlha lo compara con un nadador de regazo que usa solo un brazo. Naturalmente, se movería en círculo. En cambio, para avanzar, tendrían que contrarrestar esa asimetría girando en la dirección opuesta. De la misma manera, los espermatozoides pueden promediar su propia asimetría girando.
La mejor manera de tener una idea de este movimiento, explican, sería colocar una pequeña GoPro en la cabeza de un espermatozoide. Desafortunadamente, esa no es una opción, al menos por ahora, así que la siguiente mejor opción son las matemáticas. El diseño de este estudio permitió a los científicos pasar de la postura de un extraño, observando a los espermatozoides desde arriba, a una vista a nivel del espermatozoide, mirando desde la perspectiva del esperma, lo que permite comprender mejor cómo se mueve.
¿Cómo afecta este descubrimiento a la fertilidad?
La ciencia del esperma ha recorrido un largo camino y, sin embargo, estos nuevos hallazgos desafían los principios fundamentales de cómo se mueven los espermatozoides humanos.
El primer científico en registrar observaciones de esperma bajo un microscopio fue Antonie van Leeuwenhoek. Eso fue en 1677, y van Leeuwenhoek pensó que las células eran personas diminutas y completamente formadas. Los siglos transcurridos han corregido sus hipótesis. El nuevo hallazgo es otro capítulo más en la ciencia de la fertilidad.
Comprender cómo avanzan los espermatozoides es información clave que potencialmente subyace a problemas complejos de infertilidad, sobre todo en lo relacionado con la capacidad de los espermatozoides de atravesar el útero y llegar a la trompa de Falopio para fertilizar el óvulo. En el futuro, esta nueva información podría llevar a revisar viejos experimentos a través del nuevo lente de la rotación de espermatozoides, por ejemplo, lo que podría ayudar a buscar nuevos tratamientos para problemas de fertilidad masculinos.
Queda por ver exactamente cómo los espermatozoides giratorios afectarán a la ciencia de la fertilidad.
Fuente:
Hermes Gadêlha, Paul Hernández-Herrera, Fernando Montoya, Alberto Darszon, Gabriel Corkidi. Human sperm uses asymmetric and anisotropic flagellar controls to regulate swimming symmetry and cell steering. Science Advances 31 Jul 2020: Vol. 6, no. 31, eaba5168. DOI: 10.1126/sciadv.aba5168. https://advances.sciencemag.org/content/6/31/eaba5168
Fecha de actualización: 25-06-2021
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