Gli "autoscontri" degli spermatozoi ricostruiti in 3D

Riprodotto in laboratorio il tortuoso percorso ad ostacoli - con tanto di collisioni e repentini cambi di direzione - delle cellule sessuali maschili verso l'ovulo da fecondare.

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Finalmente alla meta: gli spermatozoi circondano una cellula uovo, prima della fecondazione. Photo credit: © 3d4Medical.com/Corbis

Complici libri, documentari e cartoni animati, ce li siamo sempre immaginati mentre nuotano, con la loro coda (o flagello) al centro del tratto riproduttivo femminile. Ma in realtà gli spermatozoi si spostano in modo più buffo e originale. Più che come fondisti o maratoneti, somigliano a biglie che strisciano lungo i bordi, si spostano in fase di curva e vanno a sbattere violentemente sulle pareti opposte. Il loro movimento è stato studiato, e riprodotto in tre dimensioni, dai ricercatori delle università britanniche di Warwick e Birmingham. Lo studio è stato appena pubblicato sulla rivista dell'Accademia delle Scienze degli Stati Uniti (Pnas).

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Scopo principale dei ricercatori è stato ricostruire quelle condizioni che permettono a una decina di spermatozoi di sopravvivere e giungere fino alla cellula uovo, tra i milioni di cellule sessuali maschili eiaculate.
Per studiare il comportamento del liquido seminale in uno spazio ristretto, i ricercatori l'hanno iniettato all'interno di micro-canali sottili come capelli. 
Gli scienziati hanno così osservato che gli spermatozoi si spostano strisciando lungo le pareti, e quando incontrano una svolta improvvisa lasciano l'angolo in cui si trovavano per lasciarsi cadere sulla parete opposta, contro la quale vanno a sbattere come se si trovassero su un autoscontro.
Questo tipo di movimento ha a che fare con la necessità degli spermatozoi di perforare lo strato di muco che normalmente protegge la cervice uterina: andando a urtarvi ripetutamente, perforano il muco che li separa dall'utero e si aprono un varco per raggiungere la meta. Ecco perché quando trovano una parete davanti a loro, queste cellule vi vanno naturalmente a impattare contro.

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«Quello degli spermatozoi che si muovono lungo le pareti della cervice sono è uno di quei casi in cui un complesso sistema fisiologico segue regole meccaniche molto semplici» ha commentato Petr Denissenko, tra gli autori dello studio. «Per trovare lo "Usain Bolt" tra gli spermatozoi» ha aggiunto Jackson Kirkman-Brown «stiamo imparando a studiare il loro movimento mentre si spostano attraverso mini-labirinti». Il risultato dovrebbe aiutare a migliorare le tecniche di fecondazione artificiale dando un importante contributo alla ricerca sulla fertilità. La combinazione dello studio della meccanica dei fluidi e dell'architettura tridimensionale potrebbero risultare utili negli studi futuri delle cellule in vitro.

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10 Maggio 2012 | Elisabetta Intini