Une percée dans la science de la fertilité par des chercheurs de Bristol et du Mexique a brisé la eyesight universellement acceptée de la façon dont les spermatozoïdes «nagent».




Moreover de trois cents ans après qu'Antonie van Leeuwenhoek a utilisé l'un des premiers microscopes pour décrire le sperme humain comme ayant une «queue, qui, en nageant, se cogne avec un mouvement semblable à un serpent, comme des anguilles dans l'eau», les scientifiques ont révélé qu'il s'agissait d'une illusion d'optique .

Une nouvelle recherche remet en issue une hypothèse vieille de plusieurs siècles

En utilisant la microscopie 3D et les mathématiques de pointe, le Dr Hermes Gadelha de l'Université de Bristol, le Dr Gabriel Corkidi et le Dr Alberto Darszon de l'Universidad Nacional Autonoma de Mexico, ont été les pionniers de la reconstruction du véritable mouvement de la queue du sperme dans 3D.

ils ont pu scanner le sperme nageant librement en 3D.



L'étude révolutionnaire, publiée dans la revue Science Advances, révèle que la queue du sperme est en fait bancale et ne remue que d'un côté. Alors que cela devrait signifier que le coup unilatéral du sperme le ferait nager en rond, les spermatozoïdes ont trouvé un moyen clever de s'adapter et de nager vers l'avant.

"Les spermatozoïdes humains ont compris que s'ils roulaient en nageant, un peu comme des loutres espiègles tirant des bouchons dans l'eau, leur attaque unilatérale se dépasserait et ils nageraient vers l'avant", a déclaré le Dr Gadelha, chef du laboratoire Polymaths du département de Bristol. Mathématiques de l'ingénieur et qualified en mathématiques de la fertilité.

"La rotation rapide et hautement synchronisée des spermatozoïdes provoque une illusion vue d'en haut avec des microscopes 2D - la queue semble avoir un mouvement symétrique d'un côté à l'autre," comme des anguilles dans l'eau ", comme le décrit Leeuwenhoek au 17ème siècle .

"Cependant, notre découverte montre que les spermatozoïdes ont développé une system de nage pour compenser leur déséquilibre et, ce faisant, ont ingénieusement résolu un puzzle mathématique à une échelle microscopique: en créant une symétrie par asymétrie", a déclaré le Dr Gadelha.

"La rotation du sperme humain en forme de loutre est cependant complexe: la tête du sperme tourne en même temps que la queue du sperme tourne dans le sens de la nage. Ceci est connu en physique sous le nom de précession, un peu comme lorsque les orbites de la Terre et de Mars précèdent autour. le soleil."

Les systèmes d'analyse de sperme assistés par ordinateur utilisés aujourd'hui, à la fois dans les cliniques et pour la recherche, utilisent encore des vues 2D pour observer le mouvement des spermatozoïdes. Par conséquent, comme le leading microscope de Leeuwenhoek, ils sont toujours sujets à cette illusion de symétrie tout en évaluant la qualité du sperme. Cette découverte, avec son utilisation novatrice de la technologie des microscopes 3D combinée aux mathématiques, peut donner un nouvel espoir pour percer les secrets de la reproduction humaine.

"Avec furthermore de la moitié de l'infertilité causée par des facteurs masculins, la compréhension de la queue du sperme humain est fondamentale pour développer de futurs outils de diagnostic pour identifier les spermatozoïdes malsains", ajoute le Dr Gadelha, dont les travaux ont déjà révélé la biomécanique de la flexion du sperme et les tendances rythmiques précises qui caractérisent remark un sperme avance.

Le Dr Corkidi et le Dr Darszon ont été les pionniers de la microscopie 3D pour la nage du sperme.

«Ce fut une incroyable surprise, et nous pensons que notre microscope 3D de pointe dévoilera beaucoup plus de strategies cachés dans la mother nature. Un jour, cette technologie sera disponible dans les centres cliniques», a déclaré le Dr Corkidi.

"Cette découverte va révolutionner notre compréhension de la motilité des spermatozoïdes et de son effects sur la fécondation naturelle. On en sait si peu sur l'environnement complexe à l'intérieur de l'appareil reproducteur féminin et sur la façon dont la nage des spermatozoïdes affecte la fécondation. Ces nouveaux outils nous ouvrent les yeux sur les capacités étonnantes des spermatozoïdes. », a déclaré le Dr Darszon.