Микрогравитация лишает сперматозоиды способности находить путь к яйцеклетке

Новое исследование Университета Аделаиды показало, что в условиях невесомости сперматозоиды теряют способность к навигации, что может стать серьёзным препятствием для размножения человека в космосе. Учёные из Института Робинсона и Центра мужского здоровья и благополучия «Фримейсонс» изучили влияние условий, имитирующих микрогравитацию, на сперму трёх видов млекопитающих, включая человека.

Для экспериментов использовался 3D-клиностат, создающий эффект невесомости путём непрерывного вращения клеток. Сперматозоиды запускали в лабиринт, имитирующий женские репродуктивные пути.

«Впервые мы смогли показать, что гравитация является важным фактором в способности сперматозоидов перемещаться по каналу, подобному репродуктивному тракту», — заявила старший автор исследования доктор Николь Макферсон.

В условиях микрогравитации количество сперматозоидов, успешно прошедших лабиринт, значительно сократилось, хотя характер их движения не изменился. Это указывает на потерю именно навигационных способностей.

Учёные обнаружили, что добавление гормона прогестерона улучшает навигацию человеческих сперматозоидов в невесомости. Однако после четырёх часов в таких условиях частота успешного оплодотворения мышиных яйцеклеток упала на 30%. Более длительное воздействие приводило к задержкам в развитии эмбрионов.

«По мере того как мы движемся к становлению космической или межпланетной цивилизацией, понимание того, как микрогравитация влияет на самые ранние стадии размножения, имеет критическое значение», — отметил доцент Джон Калтон, директор Центра космических ресурсов имени Энди Томаса.

Следующий этап исследований будет посвящён изучению влияния различной гравитации — лунной, марсианской и искусственной — на репродукцию. Ключевой вопрос: происходит ли ухудшение постепенно или существует порог, после которого изменения становятся резкими.

Несмотря на выявленные проблемы, доктор Макферсон выражает осторожный оптимизм: «В нашем последнем исследовании многие здоровые эмбрионы всё же смогли сформироваться даже при оплодотворении в этих условиях. Это даёт нам надежду, что однажды размножение в космосе может стать возможным».

Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Biology.