Resulta que los espermatozoides van contra la corriente mejor cuando nadan juntos.

A pesar de la idea popular de que la célula reproductiva masculina más rápida y en forma es la que gana la carrera de la fertilización, la investigación ha demostrado que los espermatozoides a menudo se unen para navegar por el tracto reproductivo femenino en una amplia gama de especies de mamíferos. Un nuevo estudio publicado en la revista Frontiers in Cell and Developmental Biology ofrece algunas razones convincentes detrás de un comportamiento de agrupamiento recientemente identificado.

Investigaciones anteriores del equipo, dirigido por científicos de la Universidad Estatal A&T de Carolina del Norte y la Universidad de Cornell, descubrieron por primera vez que los espermatozoides se unen naturalmente sin unirse entre sí cuando nadan en un fluido viscoelástico. Este es el tipo de líquido que encuentran los espermatozoides que migran a través del cuello uterino y el útero hacia el oviducto donde se fertiliza el óvulo. El término viscoelasticidad se refiere tanto al grosor como a la elasticidad.

Sin embargo, los equipos de espermatozoides sueltos no superan a los nadadores solitarios, como lo hacen en otros ejemplos de comportamiento grupal. Por ejemplo, la cabeza del espermatozoide del ratón de madera tiene un gancho que lo une físicamente a otros espermatozoides, uniendo cientos a miles en una especie de tren de esperma que es más rápido que el esperma solitario.

Ir contra la corriente

Los investigadores querían conocer los posibles beneficios biológicos de este comportamiento aparentemente extraño a una escala y en un entorno que no es fácil de estudiar, específicamente, corrientes de fluido viscoelástico que fluyen a través de canales estrechos en el tracto reproductivo femenino. En una serie de experimentos con esperma bovino (un buen modelo para la variedad humana) y un dispositivo de microfluidos para imitar los parámetros físicos del tracto femenino, observaron cómo los espermatozoides agrupados en fluido viscoelástico reaccionaban a diferentes escenarios de flujo.

Encontraron tres beneficios biológicos potenciales para la agrupación de espermatozoides, basados ​​en la fuerza de la corriente contra la que deben viajar los espermatozoides. Primero, en ausencia de flujo, los espermatozoides agrupados parecen cambiar de dirección con menos frecuencia y nadar en una línea más recta. Contra un flujo leve a intermedio, los espermatozoides agrupados están mejor alineados, como un banco de peces que se dirige río arriba. Finalmente, bajo caudales fisiológicos altos, parece haber seguridad en los números contra ser arrastrados por el flujo fuerte.

"En general, diría que la identificación de las ventajas de la motilidad que no son una mejora de la velocidad no es habitual y, por lo tanto, significativa. De alguna manera, abrimos nuevas vías para el examen del rendimiento de los espermatozoides", señaló el Dr. Chih-kuan Tung, coautor. y profesor asociado de física en la Universidad Estatal A&T de Carolina del Norte.

La fertilidad necesita física

Como físico capacitado, Tung dijo que está particularmente intrigado en la dinámica protectora en juego cuando el flujo es más pesado. "Esto puede parecerse a la formación de un pelotón en el ciclismo, aunque la mecánica de fluidos para los espermatozoides es drásticamente diferente a la de los ciclistas. Sin duda, nos gustaría saber más sobre esto".

Ver nadar a los espermatozoides no es solo un deporte científico. Comprender mejor la física de cómo los espermatozoides navegan a través del complicado tracto reproductivo femenino para fertilizar el óvulo puede tener implicaciones para los tratamientos de infertilidad y más allá.

"A más largo plazo, nuestra comprensión puede proporcionar una mejor selección de esperma utilizado para intervenciones como la fertilización in vitro u otras tecnologías de reproducción asistida", dijo Tung. "Esto puede ser necesario ya que [estos métodos] generalmente omiten algunos o todos los mecanismos de selección presentes en el tracto femenino y producen resultados menos favorables". + Explora más

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