Женские половые пути препятствуют слабым сперматозоидам достижения яйцеклетки.

Новое исследование показало, что сперматозоиды с медленным движением находятся в невыгодном положении из-за узких участков женского репродуктивного тракта, что не позволяет им достичь яйцеклетки.

Менее активные сперматозоиды могут никогда не достичь яйцеклетки из-за препятствий в узких областях женского репродуктивного тракта, известных как стриктуры.

Стриктуры включают такие области, как отверстие от матки до маточных труб. Более слабая сперма, движущаяся против потока слизи по всему тракту, может не обладать достаточной силой, чтобы успешно преодолевать сильные токи, возникающие на узких проходах, что дает более быстрым сперматозоидам явное преимущество.

После семяизвержения сперма должна пройти через весь женский репродуктивный тракт, прежде чем достигнет яйцеклетки, преодолев ряд препятствий.

Женский репродуктивный тракт включает в себя влагалище, шейку матки, матку и маточные трубы. Все путешествие идет вверх по течению от слизи, которая течет с разными скоростями в разных частях тракта.

Влияние узких областей репродуктивного тракта на способность сперматозоидов успешно внедряться в яйцеклетку ранее не изучалось, при этом более ранние исследования были сосредоточены на том, как сперматозоиды остаются близко к стенкам репродуктивного тракта, чтобы эффективно направлять себя к ней.

Во многих исследованиях использовались длинные прямые плавательные каналы, которые не точно отражают условия внутри женского репродуктивного тракта. Поскольку жидкость течет быстрее в стриктурах, сперматозоид должен приложить дополнительные усилия для ее прохождения.

Хотя инженер-механик Дэвид Синтон не принимал участия в исследовании, он сказал, что устройства, используемые для изучения того, как сперма двигалась, проверяли «на выносливость и скорость» и что он считает, что «обе способности необходимы» внутри репродуктивного тракта.

Для этого исследования использовалось «микрофлюидное» устройство, а также компьютерное моделирование, которое точно имитировало переменную ширину репродуктивного тракта.

Используя сперму как у мужчин, так и у быков, было замечено, что более сильные «пловцы» начали двигаться по траектории в форме бабочки и успешно прошли ее, в то время как более слабые сперматозоиды были вымыты назад.

Соавтор исследования Алиреза Аббасспуррад объясняет, что «общий эффект этих стриктур заключается в том, чтобы предотвратить прохождение медленной спермы и выбрать сперматозоиды с самой высокой подвижностью».

Биофизик из Корнелльского университета Аббаспуррад добавил, что «для нас самым удивительным было то, как сперма плавает на этом пути в форме бабочки».
Проливая свет на преимущества этого шаблона плавания, Аббаспуррад сказал:
Форма пути приводит к накоплению сперматозоидов, так что более быстрые сперматозоиды остаются ближе к стриктуре и друг к другу, в то время как самые медленные сперматозоиды сливаются потоком и распространяются дальше друг от друга ».

Это эффективно формирует иерархию, в которой сперматозоиды с самой высокой подвижностью наиболее близки к стриктуре.
Один эксперимент показал, что один сперматозоид, передвигающийся со скоростью 84,2 мм в секунду, смог пройти через одну из стриктур, в то время как потоки оттолкнули другие сперматозоиды, а самые слабые «пловцы» были отдалены дальше всех.

Аллан Пейси, профессор андрологии в Университете Шеффилда, объяснил, что результаты «показывают, что только самая быстрая и, следовательно, предполагаемая лучшая, сперма может пройти через эти сужения против потока жидкости», и что это имеет «совершенный биологический смысл и помогает объяснить, как женский репродуктивный тракт может обеспечить попадание наилучшей спермы в яйцеклетку».

Источник: Zafarani et al. 2019. Стриктуры микроканала навязывают жесткую конкуренцию в выборе сперматозоидов с высокой подвижностью. Научные достижения.