Populaire Berichten
Hoe spermacellen lange afstanden afleggen om een eicel te bevruchten
Spermacellen zijn extreem efficiënt in het tegen de stroom in zwemmen en leggen lange afstanden af om een eicel te bereiken om het te bevruchten, volgens een nieuwe studie.
Van de honderden miljoenen zaadcellen die de reis door de eileider beginnen, zullen slechts een paar geharde reizigers ooit hun bestemming bereiken. Spermacellen zijn extreem efficiënt in het tegen de stroom in zwemmen en reizen lange afstanden, door moeilijk terrein, om een ei te bereiken om het te bevruchten, volgens een nieuwe studie.
Onderzoekers van de Universiteit van Cambridge en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben de fysieke mechanismen geïdentificeerd waardoor sperma in het menselijk lichaam kan navigeren en op koers kan blijven door een verscheidenheid aan omgevingen.
kleine zwarte en oranje vlinder
Het onderzoek kan ons helpen te begrijpen hoe sommige zaadcellen zulke lange afstanden afleggen, door moeilijk terrein, om een eicel te bereiken en te bevruchten, aldus onderzoekers.
Van de honderden miljoenen zaadcellen die de reis door de eileider beginnen, zullen slechts een paar geharde reizigers ooit hun bestemming bereiken.
De cellen moeten niet alleen in de goede richting zwemmen over afstanden die ongeveer 1000 keer hun eigen lengte zijn, maar ze worden onderweg blootgesteld aan verschillende chemicaliën en stromingen.
Hoewel we weten dat zaadcellen chemicaliën kunnen 'ruiken' die door het ei worden afgegeven zodra ze er heel dichtbij komen, verklaart dit niet hoe ze het grootste deel van hun reis navigeren, zei dr. Jorn Dunkel van MIT, die het onderzoek uitvoerde terwijl een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Cambridge.
We wilden weten welke fysieke mechanismen verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor navigatie, zei Dunkel.
Als je bijvoorbeeld aan zalm denkt, dan kunnen die tegen de stroom in zwemmen, en de vraag was of iets soortgelijks ook echt bevestigd kon worden voor menselijke zaadcellen, zei Dunkel.
Er zijn al meer dan 100 jaar kwalitatieve rapporten dat zaadcellen stroomopwaarts kunnen zwemmen, maar het is pas recent dat de rol van oppervlakken die de stroom begrenzen is vastgesteld, zei Goldstein.
Om te begrijpen waartoe de cellen in staat zijn, bouwden de onderzoekers een reeks kunstmatige microkanalen van verschillende groottes en vormen, waarin ze het sperma inbrachten.
boom met rode bloemennaam
Ze wijzigden de vloeistofstroom door de buizen om te onderzoeken hoe sperma reageerde op verschillende stroomsnelheden.
Ze ontdekten dat de zaadcellen bij bepaalde stroomsnelheden zeer efficiënt stroomopwaarts konden zwemmen.
We ontdekten dat als je de juiste stroomsnelheden creëert, je ze enkele minuten stroomopwaarts kunt zien zwemmen. Ze zijn erg robuust, zei Dunkel.
Onderzoekers merkten op dat het sperma niet in een rechte lijn stroomopwaarts zwom, maar in een spiraalvormige beweging langs de wanden van het kanaal.
De cellen reageren op het verschil in stroomsnelheid nabij de wanden van de kamer - waar de vloeistof naar het oppervlak wordt aangetrokken en dus het langzaamst is - en het vrij stromende midden van de buis.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Life.