La extraordinaria capacidad de los espermatozoides para nadar contra corriente

Los nuevos y espectaculares detalles desvelados en una nueva investigación sobre la capacidad locomotora de los espermatozoides podrían explicar cómo logran viajar a grandes distancias, a través de terreno difícil, para alcanzar el óvulo.

De los cientos de millones de células espermáticas que empiezan su viaje por los oviductos, sólo unas pocas viajeras resistentes llegarán a alcanzar su destino. Los espermatozoides no sólo tienen que nadar en la dirección correcta a lo largo de distancias que son alrededor de 1.000 veces mayores que su propio tamaño celular, sino que a lo largo de su travesía están expuestos a corrientes que equivalen a las de un río impetuoso, y además deben soportar la acción de diferentes sustancias químicas.

Aunque se sabe que las células espermáticas pueden “oler” las sustancias emitidas por el óvulo una vez consiguen situarse muy cerca de él, esto no explica cómo navegan durante la mayor parte del viaje.

Unos investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Skoltech) en Rusia, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, y la Clínica Bourn Hall en el Reino Unido, se propusieron conocer qué mecanismos físicos podrían intervenir de manera destacada en la navegación.

Sin embargo, observar a los espermatozoides nadando dentro del propio cuerpo humano no es una tarea fácil. Así que con el objetivo de averiguar de qué son capaces estas células, el equipo de Vasily Kantsler, Jörn Dunkel, Raymond E. Goldstein y Martyn Blayney construyó en sustitución del ambiente intracorporal real una serie de microcanales artificiales de diferentes tamaños y formas, en los que insertaron a los espermatozoides. Entonces a los investigadores les bastó modificar el flujo del fluido a través de los tubos, para investigar cómo respondían las células a las diferentes velocidades de la corriente.

Descubrieron que, de manera comparable a cómo un salmón viaja corriente arriba en un río para desovar, los espermatozoides son extremadamente eficientes a la hora de nadar contra corriente, a ciertas velocidades de flujo.

Además, para mayor sorpresa de los investigadores, se constató que los espermatozoides no nadaban en línea recta corriente arriba, sino en un movimiento en espiral, a lo largo de las paredes del canal. Las células espermáticas reaccionan a la diferencia de velocidad de la corriente cerca de las paredes de la cámara, en las cuales el fluido se ve atraído hacia la superficie y por tanto es más lento, y el centro del tubo, donde se fluye libremente.

Si los biólogos pudieran hacer observaciones comparables a éstas dentro del oviducto, eso podría ayudar a confirmar si los espermatozoides están efectivamente utilizando este mecanismo para navegar por el interior del cuerpo.

Poder observar con tanto detalle a los espermatozoides no sólo mejoraría el conocimiento científico sobre la reproducción humana, sino que podría también algún día permitir diseñar nuevas herramientas de diagnóstico y técnicas más eficientes de inseminación artificial, tal como subrayan los autores del estudio. Los especialistas en reproducción asistida podrían tomar muestras de esperma y recrear artificialmente las condiciones del interior del cuerpo para identificar aquellos espermatozoides que naden mejor, con la intención de preseleccionar a aquellos que tendrán mayores probabilidades de éxito.

Kantsler y sus colegas planean empezar a investigar si los espermatozoides pueden trabajar juntos para alcanzar el óvulo, otra perspectiva potencialmente inaudita. Se suele asumir que existe una competición total entre los espermatozoides, con los más aptos alcanzando primero el óvulo. Pero las observaciones hechas en la nueva investigación y en otras de meses atrás muestran que los espermatozoides se acumulan prácticamente siempre en la superficie de un tubo, de modo que a menudo se da una alta concentración local de células espermáticas, por lo que podría en realidad existir una cooperación entre estas células, motivada probablemente por una mayor facilidad para nadar rápido cuando lo hacen de forma colectiva.


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