Los espermatozoides no se mueven como crees

En 1677, Anton Van Leeuwenhoek se convirtió en la primera persona conocida en observar espermatozoides bajo un microscopio. Notó que debajo de su portaobjetos de vidrio, estas pequeñas entidades parecen moverse "Como una anguila en el agua”, Impulsándose con un movimiento simétrico de su flagelo. Durante siglos, sus observaciones han servido como punto de referencia y solo en la era moderna se han aclarado, a la luz de nuestros nuevos conocimientos en genética, bioingeniería e imágenes. Ahora sabemos que los espermatozoides no solo "azotan" hacia adelante y hacia atrás para avanzar, sino que hacen girar su flagelo como una pequeña hélice. Se trata de una ilusión óptica, vinculada al ángulo de observación y al hecho de que el esperma está atrapado entre dos portaobjetos de vidrio. Sin embargo, este movimiento sigue siendo difícil de estudiar debido a su extrema delicadeza y velocidad, y aún estamos lejos de conocer todas las sutilezas. Pero en un estudio publicado en Science Advances, un equipo internacional de investigadores tomó el asunto en sus propias manos para estudiarlo con una precisión sin precedentes.

Y el resultado fue un éxito rotundo: descubrieron que una sola “hélice” no era suficiente para describir el movimiento del flagelo, que de hecho es sorprendentemente complejo. Para empezar, ¡no es simétrico y regular como parecía comúnmente aceptado en el pasado! De hecho, no es solo asimétrico pero también anisótropo, es decir que ciertos componentes de este movimiento no se desarrollan en una dirección planificada de antemano; en definitiva, es por tanto la suma de dos movimientos ya muy complejos. Pero además, la cabeza del esperma se gira sobre sí misma, ¡supuestamente para equilibrar el todo! Un ballet increíble, lejos del simple ir y venir conceptualizado por Van Leeuwenhoek.

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Grandes recursos técnicos

Para lograr este nivel de precisión, desarrollaron una cámara capaz de tomar fotografías a escala microscópica a una frecuencia de más de 55.000 imágenes por segundo. Una velocidad de captura necesaria, porque para crear un modelo confiable, los investigadores deben asegurarse de no perderse ningún movimiento y, por lo tanto, necesita una cámara capaz de tomar dos imágenes lo suficientemente rápido para que el sujeto no se pueda mover mientras tanto. . Luego, los investigadores sumergieron a todas estas hermosas personas en un fluido incluso menos viscoso que el agua y en condiciones de iluminación muy particulares, para realizar retratos con gran precisión. Luego pudieron unir esta cantidad gigantesca de imágenes para crear diferentes escaneos de espermatozoides individuales.

Esto ya es una hazaña técnica en sí misma, pero en este punto el equipo de investigación todavía tenía solo registros simples de espermatozoides individuales, sin valor científico como tal. Para utilizar estos datos, luego tuvieron que hacer una referencia cruzada para crear un modelo del movimiento general de un espermatozoide. Y tanto para decir que esta etapa no es baladí. No en vano este estudio fue dirigido por Hermes Gadêlha, matemático de formación. El movimiento tuvo que descomponerse para estudiar cada componente desde todos los ángulos, de modo que pudiera ser reconstruido por computadora utilizando un enfoque matemático complejo. ¡Un verdadero derroche de conocimientos y tecnología para un objeto tan pequeño!

Aplicaciones potenciales en investigación

Si Gadêlha y su equipo han trabajado sus cerebros en este punto, no es simplemente por el placer de recopilar datos que es muy difícil de obtener y hacer modelos de ellos. La infertilidad es un problema creciente en nuestra sociedad. Miles de hombres en todo el mundo no pueden tener hijos y este problema suele estar relacionado con un problema de movilidad (o más precisamente, motilidad) de los espermatozoides. Por lo tanto, es fundamental comprender la forma en que se mueven para comprender por qué a algunos no les va bien. Esto podría ofrecer nuevas perspectivas sobre los mecanismos detrás de ciertas formas de infertilidad, pero también sobre otras cuestiones de evolución y selección natural.