Altro che girini o anguille: ecco come nuotano gli spermatozoi

Finora si pensava “nuotassero” come fanno i girini o le anguille. E invece il lume della scienza ha appena mostrato che non è così: gli spermatozoi si muovono per cerchi continui, come trottole. A svelarlo uno studio appena pubblicato da un’équipe di scienziati della University of Bristol e della Universidad Nacional Autonoma de Mexico sulle pagine della rivista Science Advances. Che spiegano: il movimento degli spermatozoi che abbiamo creduto di vedere finora era solamente un’illusione ottica. La loro coda, infatti, non si muove in entrambi i lati, bensì da un lato solo, in un moto asimmetrico.

Il movimento degli spermatozoi in 3D

Oltre tre secoli fa, Antonie van Leeuwenhoek, ottico e naturalista olandese, uno dei pionieri nel campo della microscopia, analizzò in dettaglio gli spermatozoi umani, descritti come “esseri dotati di una coda che, mentre nuotano, si muove a mo’ di serpente, come anguille nell’acqua”. Grazie allo studio appena pubblicato – i cui autori si sono potuti servire di strumenti ben più potenti, tra cui avanzatissimi microscopi 3D – sappiamo finalmente che l’osservazione di van Leeuwenhoek è invece una sorta di illusione ottica appunto. Gli scienziati, in particolare, hanno usato una telecamera ad alta velocità, in grado di registrare oltre 55mila immagini al secondo, e di un microscopio accoppiato a un dispositivo piezoelettrico che scuoteva molto velocemente in campione: in questo modo è stato possibile “scansionare” tridimensionalmente il movimento degli spermatozoi come mai avvenuto finora.

Simmetria nell’asimmetria

In questo modo, i ricercatori hanno scoperto che effettivamente gli spermatozoi “ruotano” in una sola direzione, muovendosi in avanti come una vite mentre viene avvitata. La loro coda in realtà si muove solo da un lato e che il movimento perciò è asimmetrico. “La rotazione rapida e altamente sincronizzata degli spermatozoi provoca un’illusione se vista dall’alto con microscopi 2D”, spiegano i ricercatori. “La coda sembra avere un movimento simmetrico da un lato all’altro, come fossero anguille nell’acqua”. Ma non è così, precisa racconta Hermes Gadelha, uno degli autori del lavoro. “Gli spermatozoi umani hanno ‘compreso’ che muovendosi come una vite riesce a spostarsi più efficacemente in avanti nel fluido. Vista dall’alto con un microscopio bidimensionale, questa rotazione rapida e altamente sincronizzata è erroneamente percepita come un movimento di coda simmetrico simile a quello delle anguille, ma le nostre osservazioni hanno mostrato che non è così: gli spermatozoi hanno sviluppato una tecnica di nuoto per compensare la loro lentezza, e nel farlo hanno ingegnosamente creato la simmetria dall’asimmetria”. Ecco allora che più che di anguille nell’acqua, gli spermatozoi assomigliano a trottole velocissime che ruotano come fa un cavatappi o una vite appunto.

Una scoperta che potrebbe aiutare l’infertilità maschile

La scoperta dei ricercatori va ben oltre la curiosità scientifica: potrà infatti trovare applicazione nel campo delle ricerche di trattamenti per l’infertilità maschile. “La comprensione delle dinamiche seguite dallo sperma umano”, conclude Gadelha, “è fondamentale per sviluppare tecniche diagnostiche per identificare spermatozoi malati o non funzionali. E potrà aiutare a comprendere qual è ruolo del movimento degli spermatozoi nel processo del concepimento”. Infatti, con oltre la metà dei problemi di infertilità legati a fattori maschili, concludono gli autori: “conoscere il movimento della coda degli spermatozoi è fondamentale per lo sviluppo di futuri strumenti diagnostici in grado di identificare quelli non idonei”.

Riferimenti: Science Advances
Credits immagine: Polymaths Lab