Un nou studiu toarnă apă rece peste posibilitatea reproducerii în spațiu: „Funcția care pare a fi afectată este orientarea”

Pe măsură ce SUA și China se apleacă tot mai mult asupra obiectivului de a stabili o prezență pe termen lung pe Lună și pe Marte, întrebarea privind posibilitatea reproducerii în spațiu ar putea să nu mai fie una doar ipotetică. Iar noi cercetări realizate în condiții simulate de microgravitație au identificat câteva provocări majore, relatează luni Reuters.

Experimentele efectuate de oameni de știință din Australia au arătat că microgravitația, simulată în laborator, perturbă orientarea spermatozoizilor, reduce ratele de fertilizare și, atunci când expunerea este prelungită, afectează calitatea și supraviețuirea embrionilor timpurii.

Cercetătorii au descoperit că spermatozoizii umani și cei de șoarece sunt cu aproximativ 50% mai puțin eficienți în a înota printr-un canal care imită tractul reproducător feminin în aceste condiții, comparativ cu gravitația normală. În cazul ovulelor de șoarece, acest lucru s-a tradus printr-o scădere de aproximativ 30% a succesului fertilizării. Studiul a evidențiat de asemenea complicații în dezvoltarea timpurie a embrionilor.

Corpul uman a evoluat de-a lungul a milioane de ani pentru a funcționa optim în mediul de pe Pământ, inclusiv în condițiile gravitației sale, iar depășirea limitelor Terrei provoacă numeroase schimbări fiziologice care afectează sănătatea umană.

Cursa spațială se încinge din nou

Statele Unite, prin programul Artemis al NASA, intenționează să trimită astronauți pe Lună în următorii ani, la fel și China.

„Având în vedere că programul Artemis lucrează activ la readucerea oamenilor pe Lună și că există planuri serioase pentru misiuni cu echipaj uman pe Marte, capacitatea de a ne reproduce dincolo de Pământ este esențială pentru orice colonizare pe termen lung”, a declarat cercetătoarea în domeniul reproducerii Nicole McPherson, autoarea principală a studiului publicat recent în revista Communications Biology.

„Aceasta include nu doar reproducerea umană, ci și pe cea a animalelor și a speciilor agricole de care ar depinde orice habitat autosustenabil”, a subliniat McPherson, care este și directoare la laboratoarele de cercetare și diagnostic la Genea, unul dintre principalii furnizori de fertilizare in vitro din Australia.

Noul studiu este primul care arată că gravitația joacă un rol esențial în capacitatea spermatozoizilor de a se orienta către ovul.

„Nu capacitatea de a înota este afectată. Spermatozoizii aflați în microgravitație se mișcă în continuare, doar că nu își mai pot găsi drumul. Funcția care pare a fi afectată este orientarea – capacitatea de a se direcționa și de a se deplasa cu un scop către o destinație. Credem că acest lucru se întâmplă deoarece multe dintre proteinele de la suprafața spermatozoizilor acționează ca mecanosenzori, mici dispozitive moleculare care detectează forțe fizice, inclusiv gravitația”, a explicat McPherson.

O problemă cu spermatozoizii în spațiu

„Atunci când această atracție gravitațională dispare, acești senzori par să fie dereglati, lăsând spermatozoizii fără un reper fiabil pentru sus, jos sau direcția în care trebuie să se deplaseze. Este puțin ca și cum ai încerca să te orientezi într-un labirint legat la ochi și învârtindu-te”, a adăugat McPherson.

Adăugarea progesteronului, un hormon feminin eliberat în mod natural în perioada ovulației și care acționează ca un semnal chimic de ghidare, ajutând spermatozoizii să-și găsească drumul, a permis unui număr mai mare de spermatozoizi umani să depășească efectele negative ale microgravitației.

Pentru a simula microgravitația, cercetătorii au folosit un dispozitiv care face ca celulele să experimenteze o condiție asemănătoare căderii libere continue, specifică stării de imponderabilitate din spațiu. Pentru a testa orientarea, au utilizat o cameră din plastic cu canale înguste deschise la ambele capete, spermatozoizii trebuind să navigheze de la un capăt la celălalt.

S-a înregistrat o reducere de aproximativ 50% a numărului de spermatozoizi umani și de șoarece care au reușit să se orienteze corect în microgravitație, comparativ cu gravitația normală.

Un filtru natural al reproducerii în spațiu

În cazul ovulelor de șoarece, s-a observat o reducere de 30% a fertilizării reușite după patru până la șase ore de microgravitație, comparativ cu gravitația normală. Embrionii care au reușit totuși să se formeze în microgravitație au părut a fi de calitate mai ridicată, având mai multe celule care vor contribui ulterior la formarea fătului.

„Acest lucru sugerează că expunerea de scurtă durată la microgravitație ar putea acționa ca un fel de filtru selectiv, în care reușesc doar spermatozoizii și embrionii cei mai rezistenți”, a spus McPherson.

Însă, atunci când embrionii de șoarece aflați în dezvoltare au fost expuși la microgravitație în primele 24 de ore după fertilizare – momentul în care materialul genetic de la ambii părinți se combină pentru prima dată – s-au format mai puțini embrioni, iar cei care au apărut au prezentat semne de întârziere în dezvoltare și un număr redus de celule în etapele critice timpurii.

Rezultate similare privind embrionii au fost obținute și în experimente realizate cu celule de porc.

„Concluzia cea mai clară este că reproducerea în spațiu va fi considerabil mai dificilă decât presupun majoritatea oamenilor și că aceste provocări apar în mai multe etape, nu doar într-una singură”, a concluzionat McPherson.