Los investigadores han descubierto qué le da a los espermatozoides humanos la fuerza para tener éxito en la carrera por fertilizar el óvulo.

Los investigadores, de las universidades de York y Oxford, descubrió que una capa exterior de refuerzo que recubre las colas de los espermatozoides humanos es lo que les da la fuerza para realizar los poderosos golpes rítmicos necesarios para romper la barrera del moco cervical.

Solo alrededor de 15 de los 55 millones de espermatozoides que se embarcan en el traicionero viaje para fertilizar el óvulo pueden atravesar el tracto reproductivo donde el moco cervical, que es cien veces más espesa que el agua, forma parte de uno de los desafíos selectivos más difíciles de la naturaleza.

Los hallazgos podrían conducir a mejores métodos de selección de esperma en las clínicas de FIV, con los espermatozoides más aptos identificados en condiciones que imitan más a la naturaleza.

3,5 millones de personas en el Reino Unido se ven afectadas por problemas de fertilidad y las parejas que optan por la FIV gastan un promedio de £ 20, 000.

Dr. Hermes Gadêlha, del Departamento de Matemáticas de la Universidad de York, dijo:"Todavía no entendemos completamente cómo, pero la capacidad de un espermatozoide para nadar podría estar asociada con la integridad genética. El moco cervical forma parte del proceso en el cuerpo femenino para garantizar que solo los mejores nadadores lleguen al óvulo.

"Durante el proceso de selección de espermatozoides, Actualmente, las clínicas de FIV no utilizan un líquido muy viscoso para analizar el mejor esperma, ya que hasta ahora no estaba del todo claro si esto es importante. Nuestro estudio sugiere que se necesitan más pruebas clínicas e investigación para explorar el impacto de este elemento del entorno natural al seleccionar espermatozoides para tratamientos de FIV ".

Las colas de esperma, o flagelos, son increíblemente complejas y miden solo el ancho de un cabello.

Los investigadores utilizaron un modelo de esperma virtual para comparar las colas de los espermatozoides de humanos y otros mamíferos. que fertilizan dentro del cuerpo; con esperma de erizos de mar, que fertilizan fuera del cuerpo liberando su esperma en el agua de mar.

Mientras que las colas de los erizos de mar y los espermatozoides humanos comparten el mismo núcleo interno flexible, El estudio sugiere que las colas de los espermatozoides en los mamíferos pueden haber desarrollado una capa externa de refuerzo para darles la cantidad exacta de fuerza y ​​estabilidad adicionales necesarias para superar la barrera de fluido espesa con la que se encuentran en la fertilización interna.

Los investigadores utilizaron modelos virtuales para agregar y eliminar las características de los flagelos en las diferentes especies para que pudieran identificar su función.

Probaron la capacidad de los espermatozoides virtuales parecidos a los erizos de mar para nadar a través de un líquido tan viscoso como el moco cervical y descubrieron que sus colas se doblaban rápidamente bajo la presión. haciéndolos incapaces de impulsarse hacia adelante.

El esperma humano, por otro lado, sacudido salvajemente en un líquido de baja viscosidad como el agua, pero en líquidos más espesos empezaron a nadar en una poderosa onda rítmica.

El Dr. Gadêlha agregó:"Usando esperma virtual pudimos ver cómo el esperma de los mamíferos está especialmente adaptado para nadar a través de fluidos más espesos. No sabemos qué adaptación vino primero:el esperma más fuerte o el moco cervical, o si co-evolucionaron, pero nada en la naturaleza es por casualidad y precisamente lo que se requiere para que las especies se reproduzcan se ha agregado debido a la presión evolutiva durante millones de años ".

Sin un sistema nervioso central para tomar decisiones sobre cómo moverse y cuándo, qué controla el movimiento de los espermatozoides sigue siendo un misterio científico.

"Lo sabemos, al igual que en nuestros brazos y piernas, los espermatozoides tienen músculos diminutos que permiten que sus colas se doblen, pero nadie sabe cómo se orquesta esto dentro de la cola, a escala nanométrica, "dijo el Dr. Gadêlha.

"Los espermatozoides son un arquetipo de autoorganización:el movimiento parece ocurrir automáticamente, quizás debido a una combinación compleja de muchos mecanismos en juego ".