Notizie su Malattie Rare e Salute

Stella inattivaStella inattivaStella inattivaStella inattivaStella inattiva
 

LeScienze.it

Il nuoto a cavatappi dello spermatozoo

 © Westend61-RF / AGF 

 Una sofisticata tecnica di ripresa tridimensionale ha mostrato che gli spermatozoi umani agitano la coda solo da un lato mentre la testa ruota su se stessa, producendo un movimento "a cavatappi" che consente loro di procedere in linea retta, come illustra il video in questo articolo. La scoperta apre nuove prospettive per valutare la qualità dello sperma nelle tecniche di procreazione assistita
 
 Un microscopio ad alta definizione, una videocamera ad alta velocità che cattura 55.000 fotogrammi al secondo, e una sofisticata tecnica di scansione delle immagini in 3D: sono i tre fattori che hanno consentito di ricostruire per la prima volta un modello fedele di come “nuotano” gli spermatozoi umani. Il risultato, descritto sulle pagine di “Science Advances” da Hermes Gadelha, dell’Università di Bristol, nel Regno Unito, e colleghi di una collaborazione internazionale potrebbe rappresentare una svolta per le metodiche di procreazione assistita.

L’analisi ha mostrato che la coda dello spermatozoo in realtà si muove producendo una spinta solo su un lato, il che di per sé porterebbe lo spermatozoo a muoversi in cerchio. Per procedere in avanti, la testa dello spermatozoo continua a ruotare su se stessa, cambiando il lato di spinta della coda e producendo complessivamente un movimento “a cavatappi”, molto simile a quello delle lontre che giocano nell'acqua.

"La nostra scoperta mostra che gli spermatozoi hanno sviluppato una tecnica di nuoto per compensare la l'asimmetria della spinta della coda e così facendo hanno risolto ingegnosamente un rompicapo matematico su scala microscopica: creando la simmetria dall'asimmetria", ha spiegato Gadelha. "Il movimento complessivo dello spermatozoo umano è comunque complesso: la testa ruota nello stesso istante in cui la coda dello sperma ruota intorno alla direzione di moto. Questo fenomeno è conosciuto in fisica come precessione".

La visualizzazione tridimensionale della tecnica di nuoto degli spermatozoi spiega anche perché la rotazione rapida e altamente sincronizzata degli spermatozoi provoca un'illusione ottica se osservata dall'alto con microscopi 2D: la coda sembra avere un movimento simmetrico, flettendosi su entrambi i lati, “come fanno le anguille nell'acqua”, secondo l'espressione usata dal naturalista olandese Antoni van Leeuwenhoek, quando nel XVII secolo osservò per la prima volta gli spermatozoi.


Illustrazione del movimento tridimensionale "a cavatappi" dello spermatozoo (in alto)
 e la sua proiezione bidimensionale (in basso) (©polymaths-lab.com)

Le ricadute di questi risultati potrebbero essere importanti per le ricerche sulla fertilità e sulle tecniche di procreazione medicalmente assistita. Gli attuali sistemi di analisi dello sperma al computer infatti usano ancora visualizzazioni bidimensionali per osservare il movimento degli spermatozoi. Di conseguenza, ne valutano la qualità sulla base di un’illusione ottica.

"Con oltre la metà dei casi d'infertilità causata da fattori maschili, capire come si muove realmente uno spermatozoo umano è fondamentale per sviluppare futuri strumenti diagnostici per identificare gli spermatozoi non sani", ha concluso Gadelha. (red)
Fonte: LeScienze.it
URL: https://www.lescienze.it/news/2020/08/03/news/spermatozoi_movimento_nuoto_rotolamento_cavatappi-4774467/