Исследователи из Университета Аделаиды установили, что отсутствие гравитации существенно осложняет процесс естественного оплодотворения. Согласно результатам работы, опубликованной в журнале «Communications Biology», земное притяжение играет ключевую роль в навигации сперматозоидов на пути к яйцеклетке.
В ходе экспериментов, проведенных специалистами Института Робинсона и Школы биомедицины, использовался 3D-клиностат – устройство, которое путем постоянного вращения имитирует условия микрогравитации. Ученые создали в лабораторных условиях микрофлюидный лабиринт, повторяющий структуру женских репродуктивных путей, и проследили за движением половых клеток человека и других млекопитающих.
По словам ведущего автора исследования доктора Николь Макферсон, эксперимент впервые подтвердил, что гравитация выступает необходимым ориентиром для движения клеток в репродуктивном тракте. Результаты показали, что в условиях невесомости количество сперматозоидов, успешно преодолевающих маршрут, значительно снижается. При этом физическая подвижность самих клеток оставалась прежней. Это позволило сделать вывод, что дезориентация вызвана именно отсутствием гравитационных сигналов, а не нарушением моторной функции.
Одним из способов решения проблемы может стать применение гормона прогестерона. Ученые обнаружили, что его добавление в среду улучшает навигационные способности клеток в условиях имитированной микрогравитации. По мнению авторов работы, прогестерон, который в естественной среде выделяется яйцеклеткой, служит химическим маяком, помогающим компенсировать отсутствие физических ориентиров.
Влияние невесомости на ранние стадии формирования жизни оказалось существенным. При нахождении в микрогравитации от четырех до шести часов уровень успешного оплодотворения яйцеклеток мышей снизился на 30 процентов по сравнению с контрольной группой. Длительное воздействие приводило к задержкам в развитии и сокращению числа клеток, формирующих плод на начальных этапах эмбриогенеза.
Эти данные имеют значение для планирования долгосрочных космических миссий и создания поселений на Луне или Марсе. Дальнейшие исследования будут направлены на поиск порогового значения гравитации, необходимого для нормального воспроизводства, и изучение возможности использования систем искусственного притяжения для поддержания репродуктивной функции в космосе.
