(Imagem: © polymaths-lab.com)
Sob um microscópio, o esperma humano parece nadar como enguias, caudas girando para lá e para cá enquanto procuram um óvulo para fertilizar.
Mas agora, a nova microscopia 3D e vídeo de alta velocidade revelam que os espermatozóides não nadam nesse movimento simples e simétrico. Em vez disso, eles se movem com um giro que compensa o fato de que suas caudas realmente batem apenas para um lado.
“É quase como se você fosse um nadador, mas só podia mexer a perna para um lado”, disse o autor do estudo Hermes Gadêlha, matemático da Universidade de Bristol, no Reino Unido. “Se você fez isso em uma piscina e você apenas fizesse isso de um lado, você sempre nadaria em círculos … A natureza, em sua sabedoria, [surgia] com uma maneira muito complexa e engenhosa de seguir adiante “.
Nadadores estranhos
A primeira pessoa a observar de perto o esperma humano foi Antonie van Leeuwenhoek, uma cientista holandesa conhecida como o pai da microbiologia. Em 1677, van Leeuwenhoek virou seu microscópio recém-desenvolvido em direção ao seu próprio sêmen, vendo pela primeira vez que o fluido estava cheio de pequenas células que se mexiam.
Sob um microscópio 2D, ficou claro que os espermatozóides eram impulsionados pelas caudas, que pareciam balançar de um lado para o outro quando a cabeça do esperma girava. Nos 343 anos seguintes, esse foi o entendimento de como o esperma humano se movia.
“[M] qualquer cientista postulou que é provável que exista um elemento 3D muito importante na maneira como a cauda do esperma se move, mas até o momento não possuíamos a tecnologia para fazer essas medições com confiabilidade”, disse Allan Pacey, professor de andrologia na Universidade de Sheffield, na Inglaterra, que não estava envolvido na pesquisa.
A nova pesquisa é, portanto, um “avanço significativo”, escreveu Pacey em um email para a Live Science.
Gadêlha e seus colegas da Universidade Nacional Autônoma do México iniciaram a pesquisa a partir da “exploração do céu azul”, disse Gadêlha. Usando técnicas de microscopia que permitem imagens em três dimensões e uma câmera de alta velocidade que pode capturar 55.000 quadros por segundo, eles gravaram espermatozóides humanos nadando em uma lâmina de microscópio.
“O que descobrimos foi algo absolutamente surpreendente, porque rompeu completamente com nosso sistema de crenças”, disse Gadêlha à Live Science.
As caudas de esperma não estavam mexendo, como um chicote, de um lado para o outro. Em vez disso, eles só podiam vencer em uma direção. A fim de extrair o movimento para frente desse movimento assimétrico da cauda, a cabeça do esperma girou com um movimento nervoso ao mesmo tempo em que a cauda girou. A rotação da cabeça e a cauda são realmente dois movimentos separados, controlados por dois mecanismos celulares diferentes, disse Gadêlha. . Mas quando combinados, o resultado é algo como uma lontra giratória ou uma broca rotativa. Ao longo de uma rotação de 360 graus, o movimento da cauda de um lado se equilibra, aumentando a propulsão para a frente.
“O esperma nem está nadando, o esperma está perfurando o líquido”, disse Gadêlha.
Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 31 de julho na revista Science Advances.
Assimetria e fertilidade
Em termos técnicos, como o esperma se move é chamado de precessão, o que significa que gira em torno de um eixo, mas esse eixo de rotação está mudando. Os planetas fazem isso em suas jornadas rotacionais ao redor do sol, mas um exemplo mais familiar pode ser um pião, que oscila e dança no chão enquanto gira em sua ponta.
“É importante observar que, em sua jornada para o óvulo, os espermatozóides nadam por um ambiente muito mais complexo do que a gota de fluido em que foram observados neste estudo”, disse Pacey. “No corpo da mulher, eles terão que nadar em canais estreitos de fluido muito pegajoso no colo do útero, paredes de células ondulantes nas trompas de falópio, bem como lidar com as contrações musculares e o fluido sendo empurrado (pelos topos flutuantes da células chamadas cílios) na direção oposta aonde eles querem ir, mas se eles realmente puderem avançar, agora posso ver com muito mais clareza como o esperma pode lidar com esse curso de ataque para alcançar o óvulo. e conseguir entrar “, disse Pacey
A motilidade espermática, ou capacidade de se mover, é uma das principais medidas que os médicos analisam quando avaliam a fertilidade masculina, disse Gadêlha. Atualmente, o rolamento da cabeça do esperma não é considerado em nenhuma dessas métricas, mas é possível que estudos posteriores revelem certos defeitos que interrompem essa rotação e, portanto, impedem o movimento do esperma.
As clínicas de fertilidade usam microscopia 2D, e é necessário mais trabalho para descobrir se a microscopia 3D pode beneficiar sua análise, disse Pacey.
“Certamente, qualquer abordagem 3D teria que ser rápida, barata e automatizada para ter qualquer valor clínico”, disse ele. “Mas, independentemente disso, este artigo é certamente um passo na direção certa”.
Publicado em 02/08/2020 05h14
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: