Spermatozoidai dažnai vaizduojami kaip tarpusavyje lenktyniaujantys objektai, besirungiantys kas pirmas apvaisins kiaušinėlį – tačiau šie vaizdai paremti plokščiais mikroskopo vaizdais ir kita laboratorine aplinka, kuri neatspindi natūralaus konteksto, sako Chih-Kuan Tungas iš Šiaurės Karolinos žemės ūkio ir technikos valstybinio universiteto.
Patalpinus į trimatį moteriškų lytinių takų maketą, bulių spermatozoidai, panašūs į žmogaus spermatozoidus, susiburia į grupes po 2–4 ląsteles.
Kai C-K.Tungas ir jo komanda laboratorijoje pirmą kartą pastebėjo šį susitelkimą, jie negalėjo suprasti, kodėl tai vyksta. „Biologijoje, kai [ląstelės ir struktūros] ką nors daro, jos tikriausiai gauna kažkokią naudą, – sako Tungas. – Taigi, tai ir tapo klausimu: ką šie spermatozoidai tuo pasiekia?“
Norėdami išspręsti šią paslaptį, tyrėjai įšvirkštė 100 milijonų šviežių jaučių spermatozoidų į silikoninį mėgintuvėlį su skysčiu, primenančiu karvių gimdos kaklelio ir gimdos gleives, pasakoja C-K.Tungas. Tada jie panaudojo švirkšto pompą – kad sukurtų dviejų skirtingų greičių srautą.
Kai srauto nebuvo, susitelkę į grupes spermatozoidai plaukė tiesesne linija nei atskiri spermatozoidai. Esant vidutiniam srauto greičiui, spermatozoidų klasteriai galėjo plaukti prieš srovę, o pavieniai spermatozoidai – ne. Kai srautas buvo stiprus, susitelkę spermatozoidai kur kas geriau stūmėsi per priešpriešinę srovę nei pavieniai spermatozoidai, kuriuos paprastai nuplaudavo tiršta srovė.
Visuose šiuose scenarijuose niekada nebuvo vieno „lyderio“ spermatozoido, kurį palaikytų kiti klasterio nariai, pastebi mokslininkai. Grupės veikiau buvo labai dinamiškos, atskiri spermatozoidai reguliariai prisijungdavo ir iš jų pasitraukdavo bei keisdavo savo pozicijas. Tokia tvarka primena tai, kaip dviratininkai važiuoja kartu lenktynėse, kad patirtų mažesnį oro pasipriešinimą.
„Tai gali būti toks mechanizmas, kuris tiesiog suteikia galimybes, kad bent dalis spermatozoidų galiausiai patektų į kiaušintakius, – sako C-K.Tungas. – Nes be to galbūt nė vienas iš jų iš tikrųjų negalėtų to padaryti, dėl stipraus gimdos skysčių srauto“.
Mokslininkas teigia, kad klasteriai tikriausiai atlieka svarbų vaidmenį makštyje ir gimdos kaklelyje, taip pat gimdoje, kur susitraukimai stumia skysčius įvairiomis kryptimis. Kai spermatozoidai pasiekia kiaušintakius, kur skysčiai yra ne tokie tiršti ir mažiau judrūs, gali būti, kad jie pradeda plaukti pavieniui.
C-K.Tungas sako, kad šie atradimai atveria naujas galimybes padėti diagnozuoti nepaaiškinamą nevaisingumą. Ateityje gali būti atliekami tyrimai, kuriais būtų siekiama nustatyti, kaip gerai spermatozoidai grupuojasi – arba įvertinti moterų reprodukcinių skysčių kokybę.
Tyrimas skelbiamas žurnale „Frontiers in Cell and Developmental Biology“.
Parengta pagal „New Scientist“.
