Indietro per andare avanti: il movimento dello spermatozoo descritto da una formula matematica

On May 11, 2017

Una buona notizia per tutte le coppie che stanno cercando di avere un bambino: un gruppo di ricercatori delle università di York, Birmingham, Oxford e Kyoto ha elaborato una formula matematica che descrive il movimento ritmico dell' "avanzata" dello spermatozoo verso l'ovulo.

Dalla formula si evince che la coda dello spermatozoo (che tecnicamente si chiama "flagello") crea un ritmo caratteristico coordinato. Oltre a migliorare la conoscenza del "viaggio" dello spermatozoo e aiutare a predire il suo "itinerario", lo studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters potrebbe aiutare a combattere l'infertilità maschile.

Finora, per capire come lo spermatozoo ottenga la propulsione per i suoi spostamenti si è fatto ricorso a osservazioni tramite sofisticate tecniche microscopiche o a misurazioni dei "battiti" del flagello.  Inserite in appositi modelli, queste misurazioni aiutano a comprendere i flussi che i battiti creano intorno ad esso mentre "nuota" nel suo ambiente liquido.

Il problema però presenta significative difficoltà: la struttura del fluido è enormemente complessa ed è particolarmente impegnativo avere a che fare con dati che si riferiscono ai movimenti di circa 55 milioni di spermatozoi in un certo campione. "Volevamo arrivare a una formula matematica che semplificasse l'approccio al problema e ci permettesse di predire il modo in cui nuota un "branco" di spermatozoi e di capire perché alcuni spermatozoi ce la fanno mentre altri falliscono" spiega Hermes Gadêlha dell'Università di York, tra gli autori dello studio.

La ricerca ha dimostrato che lo spermatozoo compie movimenti "contraddittori" multipli, come muoversi all'indietro per spingersi in avanti verso l'ovulo. La coda dello spermatozoo tiene un ritmo particolare che tira la testa all'indietro e lateralmente fino a creare un flusso di liquido "scivoloso" che contrasta gli intensi attriti intensi dovuti alle sue ridotte dimensioni.

"Si potrebbe pensare che ci sia un movimento caotico globale che quindi renda difficoltosa la "navigazione" ma, in realtà, nel fluido intorno agli spermatozoi si riconoscono schemi ben definiti" aggiunge Gadêlha.

La formula a cui sono arrivati gli studiosi si riferisce ai movimenti di uno spermatozoo e ora gli scienziati si ripropongono di usarla per arrivare a trattare un maggior numero di spermatozoi.

(a cura di Stefano Pisani)

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