Создание семьи за пределами Земли может оказаться более трудным, чем ожидалось.
Новое исследование показало, что сперматозоиды в условиях микрогравитации теряют способность находить путь к яйцеклетке, а оплодотворение и раннее развитие эмбрионов серьезно страдают. Для имитации невесомости специалисты Университета Аделаиды использовали трехмерный клиностат — устройство, которое непрерывно вращает клетки, воспроизводя дезориентирующий эффект отсутствия гравитации. Сперматозоиды трех видов млекопитающих, включая человека, запускали в специальный лабиринт, имитирующий женские репродуктивные пути, и наблюдали, сколько из них сумеют найти дорогу.
«Это первый случай, когда нам удалось продемонстрировать, что гравитация является значимым фактором в способности сперматозоидов перемещаться по каналу, аналогичному репродуктивному тракту», — говорит соавтор исследования, научный сотрудник Института репродуктивных исследований Робинсона при Университете Аделаиды Николь Макферсон. В условиях имитированной микрогравитации значительно меньшее количество сперматозоидов успешно преодолели лабиринт — и это наблюдалось у всех видов, участвовавших в эксперименте. При этом характер движения самих сперматозоидов не изменился: они продолжали двигаться так же активно, просто теряли направление. «Из этого можно сделать вывод, что потеря ориентации связана не с изменением подвижности, а с другими факторами», — уточняет Макферсон.
Одним из таких факторов может быть гормональный. Ученые обнаружили, что добавление прогестерона — гормона, который в естественных условиях выделяется яйцеклеткой, — улучшало навигацию человеческих сперматозоидов в имитированной невесомости. Этот результат требует дальнейшего изучения, но может стать потенциальным решением проблемы.
Также пострадал процесс оплодотворения. После четырех часов в имитированной невесомости число успешно оплодотворенных яйцеклеток у мышей снизилось на 30% по сравнению с земными условиями. Более длительное воздействие приводило к задержкам в развитии эмбрионов и в ряде случаев — к уменьшению количества клеток, формирующих будущий плод.
Тем не менее, имеются и обнадеживающие данные. «Даже при оплодотворении в таких условиях удалось сформировать довольно много здоровых эмбрионов. Это дает надежду на то, что когда-нибудь размножение в космосе все-таки станет возможным», — отмечает Макферсон.
Следующим этапом исследований станет изучение влияния промежуточных уровней гравитации: лунной (одна шестая земной), марсианской (около трети) и искусственной. Ключевой вопрос — снижается ли репродуктивная функция постепенно с уменьшением гравитации или существует пороговое значение, ниже которого она резко ухудшается. Ответ на этот вопрос будет критически важен для планирования колонизации Луны, Марса и других планет.
Фото: hi-tech.mail.ru