Новейшее научное исследование показало, что в условиях микрогравитации сперматозоиды человека могут терять способность к ориентации, что ставит под сомнение перспективу рождения детей в космосе. На Земле сперматозоиды эффективно находят путь к яйцеклетке, однако в космических условиях их навигация значительно усложняется.
Об этом сообщает ProIT
Как микрогравитация влияет на репродуктивные процессы
Группа ученых под руководством репродуктивного иммунолога Ханны Лионс впервые смоделировала поведение спермы человека в лабораторных условиях, имитирующих пространство женских репродуктивных путей при микрогравитации. Исследование показало, что сперматозоиды значительно чаще теряются и демонстрируют «нарушение целенаправленной навигации» в таких условиях, чем при обычной земной гравитации.
Согласно результатам, опубликованным в журнале Communications Biology, это может усложнить реализацию планов по долгосрочному пребыванию человека в космосе, в частности создание семей и рождение детей на Луне или Марсе. Ученые NASA и других космических агентств подчеркивают, что половые отношения в космосе пока что не происходили, но такая перспектива становится все более актуальной.
“Поскольку миссии на Луну и Марс переходят из стадии мечты в реальность, понимание того, смогут ли люди и виды, от которых мы зависим, успешно размножаться в этих условиях — это не любопытство, а необходимость”, — говорит Николь Макферсон, ведущая автор исследования и старший преподаватель Университета Аделаиды в Австралии, занимающаяся изучением репродукции.
Механизмы, результаты и новые перспективы
В ходе экспериментов с мышиными яйцеклетками было установлено, что в микрогравитации количество успешных оплодотворений за четыре часа снизилось на 30% по сравнению с земными условиями. Исследователи объясняют это нарушением механосенсинга — процесса, при котором клетки распознают физические силы окружающей среды и преобразуют их в биологические сигналы. Без гравитационного давления эти механизмы дают сбой.
Предыдущие эксперименты на животных в космосе уже фиксировали изменения, например, уменьшение массы яичек у крыс, но эти результаты оставались противоречивыми из-за сложности отделить влияние гравитации от космического излучения.
Значительный интерес вызвали и результаты влияния гормона прогестерона, который в естественных условиях выделяется яйцеклеткой и помогает сперматозоидам ориентироваться. Добавление прогестерона в камеру-симулятор матки улучшило навигацию сперматозоидов в микрогравитации, однако для этого потребовались дозы, значительно превышающие природные концентрации.
Исследование охватило три вида млекопитающих — человека, мышь и свинью. Было установлено, что продолжительность воздействия микрогравитации и вид животного влияют на уровень нарушений: при длительном облучении у эмбрионов наблюдались задержки развития и уменьшение количества клеток на ранних стадиях формирования плода.
В то же время среди положительных находок — те сперматозоиды, которые все же смогли преодолеть лабиринт репродуктивных путей в микрогравитации, формировали эмбрионы высокого качества. Это говорит о своеобразном «фильтре» стрессовых условий, который оставляет только самых сильных.
Дальнейшие исследования планируют оценить влияние гравитационных условий, характерных для Луны и Марса, а также возможности использования искусственной гравитации для поддержки репродуктивных процессов во время космических миссий. По мнению исследователей, оплодотворение — лишь первая ссылка в сложной цепи, и до появления первого ребенка, рожденного в космосе, еще далеко.