Человеческие сперматозоиды во время движения вращаются в одну сторону подобно штопору или резвящейся в воде выдре, а не ундулируют («виляют хвостом»), как многие другие клетки со жгутиками, сообщается в Science Advances. Это выяснили благодаря скоростной видеосъемке мужских половых клеток под микроскопом. Информация о том, как на самом деле двигаются сперматозоиды, может быть полезной в лечении бесплодия.
У человека, как и у многих других животных и ряда растений, мужские половые клетки (сперматозоиды) подвижны и для оплодотворения должны добраться до неподвижных женских половых клеток. Как правило, при этом сперматозоиды проплывают некоторое расстояние в жидкости на водной основе. Если их подвижность почему-то нарушена, слияния половых клеток не произойдет и потомства не появится. Поэтому важно знать, как двигаются сперматозоиды, чтобы в случае нарушений помочь им.
Антони ван Левенгук, описывая в 1677 году мужские половые клетки, отметил, что они перемещаются в жидкости, изгибая хвост (жгутик) подобно тому, как змея или угорь изгибает тело. По соображениям Левенгука, движения сперматозоида симметричны, и так часто считают до сих пор. Однако известно, что оболочка жгутика асимметрична: это, а также некоторые другие факты, имеющиеся сведения о плавании сперматозоидов объяснить не могут. Известно, что асимметричные волны создают хвосты мужских гамет у мышей и хламидомонад, но проверить это свойство у человеческих сперматозоидов по их движению в двумерном пространстве, как это делал Левенгук, нельзя.
Ученые из Великобритании и Мексики под руководством Габриэля Коркиди (Gabriel Corkidi) из Национального автономного университета Мексики запечатлели движение сперматозоидов здоровых мужчин высокоскоростной камерой (55 тысяч кадров в секунду). Пьезоэлектрическое устройство позволяло непрерывно быстро передвигать образец, и его получалось снять в нескольких проекциях.
Анализ движений хвоста человеческого сперматозоида
На основе кадров ученые сделали трехмерные модели движения жгутика и головки сперматозоида, а с помощью метода главных компонент установили, что хвост этой клетки не колеблется из стороны в сторону, а подобно штопору (или выдре) вращается в одну сторону. Вместе с ним вращается и головка.
Хотя такой способ перемещения должен все время отклонять клетку в одну сторону, этого не происходит из-за того, как части жгутика в каждый момент времени расположены друг относительно друга. Стоячая и бегущая волны при движении клетки так соотносятся друг с другом, что в двумерном пространстве кажется, будто сперматозоид совершает симметричные движения из стороны в сторону.
Новые данные о том, как плавают мужские половые клетки, скорее всего, заставят пересмотреть ряд подходов в репродуктивной медицине и помогут понять, почему некоторые сперматозоиды практически не двигаются (это явление называют астенозоспермией). Авторы надеются, что перемещение гамет других видов тоже исследуют похожим способом — с применением трехмерной микроскопии и математического анализа полученных данных.
Интересно, что раньше перемещение сперматозоидов уже связывали с движением по спирали. Немецкие исследователи в 2016 году создали «спермаботы» — наноразмерные двигатели, которые закручивали мужские половые клетки подобно штопору и вместе с ними двигались в нужном направлении. Такие структуры теоретически можно использовать для ускорения сперматозоидов, которые по каким-то причинам малоподвижны.
Светлана Ястребова
https://nplus1.ru/
Похожие записи
Если вы до сих пор думаете, что гипертония является неизлечимым диагнозом,...
ПСЖ – Арсенал 📅 7 мая 2025 | 🕙 22:00 (мск) | 🏟 Стадион: Парк де Пренс, Париж...
Все материалы блога Здоровья Вам взяты из открытых источников и предоставлены исключительно в ознакомительных целях.
Права на материалы принадлежат их владельцам.
Администрация сайта ответственности за содержание материала не несёт.
Если Вы обнаружили на нашем сайте материалы, которые нарушают авторские права, принадлежащие Вам, Вашей компании или организации, пожалуйста, сообщите нам.
© 2025 Здоровья Вам · Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru