Spermacellen zijn uitzonderlijk goed in staat om tegen de stroom in te zwemmen. Dat hebben onderzoekers ontdekt. Het kan mogelijk verklaren hoe spermacellen tijdens hun lange reis op koers blijven en uiteindelijk de eicel bereiken.
Tijdens een ejaculatie komen honderden miljoenen spermacellen vrij. Ze staan voor een lastige opdracht: de eicel bereiken. Die eicel bevindt zich op relatief grote afstand: 1000 keer de lengte van de spermacel. Zodra de echte doorzetters bijna bij de eicel zijn aangekomen, laten ze zich leiden door chemische stofjes die de eicel afgeeft. “Maar dit verklaart niet hoe ze tijdens het grootste deel van hun reis navigeren,” stelt onderzoeker Jörn Dunkel, verbonden aan het Massachusetts Institute of Technology. “Wij wilden weten welke fysieke mechanismen verantwoordelijk konden zijn voor navigatie.” Wat moet u zich bij die fysieke mechanismen voorstellen? Dunkel denkt bijvoorbeeld aan zalmen. Zij navigeren door simpelweg tegen de stroom in te zwemmen. “De vraag was of zoiets soortgelijks voor menselijke spermacellen gold.”
Microkanalen
De onderzoekers bouwden enkele microkanalen met verschillende vormen en groottes. Vervolgens lieten ze een vloeistof door die kanalen stromen. De snelheid van die stroom konden ze aanpassen. Daarna mochten de spermacellen in actie komen: de onderzoekers plaatsten ze in de microkanalen en keken hoe de spermacellen op verschillende stroomsnelheden reageerden.
Spiraalvormige bewegingen
Uit het onderzoek blijkt dat spermacellen bij bepaalde stroomsnelheden bijzonder goed in staat waren om tegen de stroom in te zwemmen. “We ontdekten dat wanneer je de juiste stroomsnelheid creëert, ze enkele minuten op rij tegen de stroom in zwemmen.” Terwijl ze stroomopwaarts zwemmen, houden ze geen rechte lijn aan, maar maken ze spiraalvormige bewegingen langs de wanden van de microkanalen.
Tegen de stroom in
Het onderzoek bewijst dat spermacellen in staat zijn om heel efficiënt tegen de stroom in te zwemmen. Het bewijst echter niet dat dit ook daadwerkelijk een mechanisme is dat de spermacellen gebruiken om door het menselijk lichaam te navigeren. Dat kan pas bevestigd worden als biologen vergelijkbare stroomsnelheden in de eileiders waarnemen. Maar dat is een lastige klus, zo benadrukken de onderzoekers.
Wanneer tegen de stroom in zwemmen spermacellen inderdaad op de plek van bestemming brengt, dan is dat waardevolle informatie. Die informatie kan bijvoorbeeld gebruikt worden om tijdens vruchtbaarheidsbehandelingen de beste spermacellen te selecteren. De spermacellen zouden dan een ‘zwemtest’ af kunnen leggen waarbij ze tegen de stroom in moeten zwemmen. En wellicht is het ook mogelijk om de vloeistof waarin de spermacellen zich bevinden iets aan te passen voor deze in het lichaam wordt aangebracht, zodat een vloeistof ontstaat waarin de spermacellen nog efficiënter tegen de stroom in kunnen zwemmen.
