Новітнє наукове дослідження виявило, що в умовах мікрогравітації сперматозоїди людини можуть втрачати здатність до орієнтації, що ставить під сумнів перспективу народження дітей у космосі. На Землі сперматозоїди ефективно знаходять шлях до яйцеклітини, однак у космічних умовах їхня навігація значно ускладнюється.
Про це розповідає ProIT
Як мікрогравітація впливає на репродуктивні процеси
Група вчених під керівництвом репродуктивного імунолога Ханни Ліонс вперше змоделювала поведінку сперми людини в лабораторних умовах, що імітують простір жіночих репродуктивних шляхів при мікрогравітації. Дослідження показало, що сперматозоїди значно частіше губляться та демонструють «порушення спрямованої навігації» у таких умовах, ніж при звичайній земній гравітації.
Згідно з результатами, опублікованими в журналі Communications Biology, це може ускладнити реалізацію планів щодо довгострокового перебування людини в космосі, зокрема створення сімей та народження дітей на Місяці чи Марсі. Вчені NASA та інших космічних агентств підкреслюють, що статеві стосунки у космосі поки що не відбувалися, але така перспектива стає дедалі актуальнішою.
“Оскільки місії на Місяць і Марс переходять зі стадії мрії до реальності, розуміння того, чи зможуть люди та види, від яких ми залежимо, успішно розмножуватися в цих умовах — це не цікавість, а необхідність”, — каже Ніколь Макферсон, провідна авторка дослідження та старший викладач Університету Аделаїди в Австралії, яка займається вивченням репродукції.
Механізми, результати та нові перспективи
У ході експериментів із мишачими яйцеклітинами було виявлено, що в мікрогравітації кількість успішних запліднень за чотири години знизилася на 30% у порівнянні з земними умовами. Дослідники пояснюють це порушенням механосенсингу — процесу, за якого клітини розпізнають фізичні сили навколишнього середовища та перетворюють їх на біологічні сигнали. Без гравітаційного тиску ці механізми дають збій.
Попередні експерименти на тваринах у космосі вже фіксували зміни, наприклад зменшення маси яєчок у щурів, але ці результати залишалися суперечливими через складність відокремити вплив гравітації від космічного випромінювання.
Значний інтерес викликали і результати впливу гормону прогестерону, який у природних умовах виділяється яйцеклітиною й допомагає сперматозоїдам орієнтуватися. Додавання прогестерону до камери-симулятора матки покращило навігацію сперматозоїдів у мікрогравітації, проте для цього потрібні були дози, що значно перевищують природні концентрації.
Дослідження охопило три види ссавців — людину, мишу й свиню. Було встановлено, що тривалість впливу мікрогравітації та вид тварини впливають на рівень порушень: при тривалому опроміненні у ембріонів спостерігалися затримки розвитку та зменшення кількості клітин на ранніх стадіях формування плоду.
Водночас серед позитивних знахідок — ті сперматозоїди, які все ж змогли подолати лабіринт репродуктивних шляхів у мікрогравітації, формували ембріони високої якості. Це говорить про своєрідний «фільтр» стресових умов, який залишає лише найсильніших.
Подальші дослідження планують оцінити вплив гравітаційних умов, характерних для Місяця та Марса, а також можливості використання штучної гравітації для підтримки репродуктивних процесів під час космічних місій. На думку дослідників, запліднення — лише перша ланка у складному ланцюзі, і до появи першої дитини, народженої у космосі, ще далеко.