Cuando piensas en los desafíos que plantea la falta de gravedad en el espacio, es posible que no pienses inmediatamente en los espermatozoides. Pero las investigaciones muestran que la gravedad cero (o microgravedad) puede interferir con la biología humana, provocando que los músculos se debiliten, la densidad ósea disminuya y los espermatozoides se confundan un poco.
Un nuevo estudio publicado en Communications Biology sugiere que los espermatozoides tienen dificultades para navegar por el tracto reproductivo en condiciones similares a las del espacio, hallazgos que podrían resultar problemáticos si esperamos convertirnos en una especie interplanetaria.
“Cada embarazo exitoso es el resultado de una secuencia extraordinaria de eventos biológicos, refinados a lo largo de miles de millones de años de evolución bajo la constante atracción de la gravedad”, dijo a Discover la autora principal Nicole McPherson del Instituto de Investigación Robinson de la Universidad de Adelaida.
“Lo que eso significa para la concepción en la Luna, Marte o en el espacio profundo es algo que apenas estamos comenzando a desentrañar”.
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El efecto de la microgravedad en la navegación
Para descubrir cómo afecta la microgravedad a los espermatozoides, McPherson y sus colegas recolectaron muestras de ratones, cerdos y humanos. Los espermatozoides se colocaron en una máquina diseñada para imitar los efectos de la microgravedad, llamada clinostato 3D. El efecto es desorientar las células antes de que sean transferidas a un laberinto que representa el tracto reproductivo femenino. Durante el experimento, los espermatozoides parecieron perderse y no pudieron navegar por el laberinto.
“Esperábamos que la microgravedad tuviera algún efecto, pero fue sorprendente ver a los espermatozoides perder su sentido de dirección de manera tan dramática y al mismo tiempo ser nadadores perfectamente capaces”, dijo McPherson.
“Realmente destacó que la navegación y el movimiento son cosas muy diferentes, y que la gravedad desempeña un papel que nunca antes habíamos probado”.
Sin embargo, no todos los espermatozoides se vieron afectados por igual y algunos llegaron a su destino. En cuanto a aquellos que encontraron el viaje desafiante, puede haber una solución parcial. El equipo descubrió que la introducción de una dosis alta de progesterona revertía algunos de los efectos negativos en el esperma humano.
El efecto de la microgravedad sobre la fertilización
Experimentos adicionales consideraron cómo la microgravedad afectaba el desarrollo de embriones de ratón. Los investigadores informan de una fuerte reducción en el número de fertilizaciones exitosas: los huevos expuestos a cuatro a seis horas de microgravedad tuvieron un 30 por ciento menos de fertilizaciones que los mantenidos en condiciones similares a las de la Tierra.
Como antes, algunos espermatozoides parecieron sobresalir bajo presión. Aquellos que fertilizaron óvulos con éxito produjeron embriones superiores.
“Cuando se impone el estrés de la microgravedad, parece actuar como un filtro, eliminando los espermatozoides más débiles y dejando sólo los más resistentes”, dijo McPherson. Sin embargo, exponer los embriones a la microgravedad durante 24 horas se relacionó con retrasos en el desarrollo.
“El mismo entorno que parecía seleccionar el mejor esperma en ese breve período se volvió realmente dañino una vez que el embrión comenzó a desarrollarse”, añadió McPherson.
Los ratones no son sustitutos perfectos de los humanos, por lo que interpretar los resultados requiere cierta cautela. La reproducción humana es considerablemente más compleja e implica más variables. Pero los investigadores dicen que los hallazgos resaltan la necesidad de realizar más investigaciones sobre el efecto de la microgravedad en la reproducción.
Estableciendo asentamientos en el espacio
Recientemente, la NASA presentó planes para construir una base lunar permanente y se están preparando misiones tripuladas a Marte, lo que demuestra que las complejidades de la reproducción en el espacio ya no pertenecen exclusivamente al ámbito de la ciencia ficción. La reproducción exitosa puede ser crucial si esperamos establecer puestos humanos autosostenibles más allá de la Tierra, no sólo para los astronautas sino también para los animales y el ganado, dicen los investigadores.
McPherson dijo que la primera prioridad del equipo es comprender qué sucede entre la gravedad cero y la gravedad de la Tierra, y si los efectos ocurren gradualmente o hay un punto de inflexión. También esperan profundizar en lo que permite que ciertos espermatozoides y embriones tengan éxito en la microgravedad.
Pero, explicó McPherson, la cosa no termina ahí: “Cada etapa posterior, implantación, desarrollo placentario, formación de órganos, gestación, también tiene el potencial de verse afectada, y todavía no hemos estudiado ninguna de ellas en este contexto”.
“Los planificadores de misiones y las agencias espaciales deben pensar en esto ahora, no después de que los humanos ya estén viviendo en la Luna o Marte”.
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