Un nou studiu arată că microgravitația afectează semnificativ procese esențiale pentru reproducere, de la mișcarea spermatozoizilor până la dezvoltarea embrionilor, ceea ce ridică semne de întrebare serioase privind posibilitatea formării unor colonii umane pe Lună sau pe Marte. Cercetătorii sugerează că lipsa gravitației ar putea deveni un obstacol major pentru viitorul explorării spațiale pe termen lung, scrie Science Alert.
Gravitație zero înseamna zero șanse de reproducere în spațiu?
Atunci când vine vorba despre fertilizare, gravitația zero ar putea însemna zero șanse, sugerează cercetarea. Analizând spermatozoizi și ovule în condiții de microgravitație simulată, oamenii de știință au constatat că acest mediu afectează orientarea spermatozoizilor, fertilizarea și dezvoltarea embrionilor, ceea ce ridică provocări majore pentru viitoarele misiuni de colonizare în spațiu.
Studiul, realizat pe oameni, șoareci și porci și publicat joi (26 martie) în revista Communications Biology, arată că spermatozoizii devin dezorientați, ovulele de șoarece sunt fertilizate mai rar, iar embrionii de porc prezintă întârzieri în dezvoltare — toate din cauza microgravitației.
Rezultatele au implicații importante pentru construirea unei prezențe umane durabile în afara Pământului. Coloniile planificate pe Lună și pe Marte depind nu doar de capacitatea de a menține astronauții în viață, ci și de posibilitatea ca oamenii să se poată reproduce acolo.
Studii anterioare au arătat că microgravitația poate reduce producția de estrogen și poate scădea numărul de spermatozoizi la șoareci. Totuși, procesele la nivel celular, atunci când spermatozoizii și ovulele „plutesc” în condiții de gravitație aproape zero, nu sunt pe deplin înțelese.
Pentru a simula microgravitația, cercetătorii au folosit un dispozitiv numit clinostat, care funcționează prin rotirea continuă a celulelor sau probelor în mai multe direcții, randomizând rapid direcția forței gravitaționale astfel încât celulele nu au timp să se orienteze.
„Din perspectiva celulei, nu există un «sus» sau «jos» constant, ci o stare de cădere liberă continuă, care imită îndeaproape condițiile de imponderabilitate din spațiu”, a explicat Nicole McPherson, coordonatoarea studiului, de la Universitatea din Adelaide.
Folosind acest simulator, cercetătorii au introdus spermatozoizi umani și de șoarece în mici „labirinturi” concepute pentru a imita tractul reproductiv feminin. În ambele cazuri, mai puțini spermatozoizi au reușit să ajungă la destinație în condiții de microgravitație comparativ cu cei aflați în condiții normale, pe Pământ.
„Multe dintre proteinele de pe suprafața spermatozoizilor acționează ca mecanosenzori, dispozitive moleculare care detectează forțe fizice. Dacă elimini gravitația, acești senzori sunt afectați, iar capacitatea spermatozoizilor de a se orienta și deplasa este perturbată”, a explicat McPherson.
În mod normal, după ovulație, tractul reproductiv feminin eliberează progesteron, un semnal chimic care ajută spermatozoizii să găsească ovulul. Pentru a vedea dacă pot îmbunătăți acest proces în microgravitație, cercetătorii au adăugat hormonul în sistem.
„A ajutat într-o anumită măsură, dar concentrațiile necesare au fost mult mai mari decât cele naturale”, a spus McPherson, avertizând că sunt necesare studii suplimentare înainte ca această metodă să fie utilizată în siguranță.
Fertilizare redusă și întârzieri în dezvoltare
Cercetătorii au analizat apoi fertilizarea și dezvoltarea embrionilor la șoareci și porci. Rata de fertilizare a fost cu 30% mai mică la ovulele de șoarece și cu aproximativ 15% mai mică la cele de porc în condiții de microgravitație simulată.
La șase zile după fertilizare, embrionii de porc prezentau semne de întârziere în dezvoltare.
„După fertilizare, embrionul trebuie să se implanteze în peretele uterin, un proces care depinde și de semnale gravitaționale. Apoi, celulele embrionului trebuie să se organizeze corect pentru a forma organele, iar placenta trebuie să funcționeze normal pe toată durata sarcinii. Microgravitația ar putea afecta oricare dintre aceste etape”, a explicat McPherson.
Deși rezultatele indică provocări majore pentru viitorul colonizării spațiale, ele oferă și indicii importante despre rolul gravitației în dezvoltarea vieții pe Pământ.
„De la momentul în care spermatozoidul își începe călătoria până la dezvoltarea embrionului, gravitația pare să joace un rol pe care abia începem să îl înțelegem. Nu este doar un fundal al vieții, ci o componentă esențială a proceselor biologice care o creează”, a concluzionat McPherson.
Editor : Ș.A.
