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Il “particolare” zigzag” degli spermatozoi

Per raggiungere l’ovocita, gli spermatozoi devono percorrere canali stretti e contorti pieni di fluido viscoso. Per riuscirci, superano i cambiamenti di direzione scontrandosi di frequente con le pareti, come ha verificato una nuova sperimentazione che ha osservato il moto degli spermatozoi umani all’interno di microcanali dotati di differenti geometrie .

Come si spostano gli spermatozoi lungo l’apparato riproduttivo femminile? E’ noto che per raggiungere il sito di fecondazione devono percorrere canali stretti e contorti pieni di fluido viscoso. Ma a differenza della popolare immagine che li vede navigare più o meno ordinatamente al centro dei canali, una nuova ricerca ha scoperto che strisciano quasi sempre lungo le pareti e seguono i cambiamenti di direzione andando a scontrare con esse.

A questa conclusione, che potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti contro l’infertilità, sono giunti i ricercatori di una collaborazione tra l’Università di Birmingham e quella di Warwick che firmano in proposito unarticolo sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Gli autori hanno studiato il comportamento degli spermatozoi in uno spazio ristretto, costituito da microcanali sottili quanto un capello e dotati di diverse geometrie. “Quando il percorso devia improvvisamente, le cellule lasciano l’angolo interno e continuano in avanti finché non si scontrano con la parete opposta del canale”, sottolineano Petr Denissenko, della School of Engineering dell’Università di Warwick, e Jackson Kirkman-Brown, direttore scientifico della Divisione di biologia riproduttiva dell’Università di Birmingham. “La distribuzione degli angoli con cui le cellule lasciano la parete che curva è modulata dalla viscosità del fluido in cui si trovano; inoltre, le forme specifiche delle pareti sono in grado di dirigere le cellule in modo preferenziale”.

Se invece la curvatura del canale è poco accentuata, le cellule si staccano dalla parete interna quando il raggio di curvatura è inferiore a un valore di soglia pari a 150 micron.

In sostanza, sostengono gli studiosi, per modellizzare in modo realistico le proprietà che distinguono le poche decine di spermatozoi in grado di fecondare un ovocita occorre tenere conto che il movimento lungo gli angoli rende lo spazio occupato dalle cellule essenzialmente monodimensionale.

“Le due questioni cruciali per la riproduzione sono: come vengono selezionate tra milioni di spermatozoi le poche decine che raggiungono l’ovocita? E inoltre: è possibile utilizzare un metodo simile per selezionare spermatozoi per i trattamenti per la fertilità?”, ha sottolineato Kirkman-Brown, direttore scientifico del Birmingham Women’s Fertility Centre. “Grazie a ricerche del genere stiamo imparando come navigano gli spermatozoi migliori osservando come si comportano all’interno di minilabirinti”.

“Gli spermatozoi che seguono le pareti sono uno di quei casi in cui un complesso sistema fisiologico segue in realtà regole dinamiche estremamente semplici”, conclude Denissenko.

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