Para milhões de espermatozoides é o fim da estrada. Os cientistas encontraram evidências de que o trato reprodutivo feminino é moldado de tal forma que impede os nadadores fracos de atingir seu objetivo.
Os pesquisadores usaram modelos em pequena escala e simulações em computador para mostrar que os pontos de contato que se comportam como portões ao longo do caminho árduo do espermatozoide, desde o colo do útero até o óvulo, permitem apenas os mais rápidos.
Testes com espermatozoides de homens e touros revelaram que os nadadores mais fortes eram mais propensos a atravessar os pontos estreitos, conhecidos como “estenoses”, enquanto os mais fracos foram pegos nas correntes que os empurraram para trás quando chegaram muito perto.
“O efeito geral dessas restrições é evitar que espermatozoides passem por ele e selecionar espermatozoides com maior mobilidade”, disse Alireza Abbaspourrad, químico e principal autor do estudo da Universidade de Cornell, em Nova York.
A fertilização natural é um jogo brutal. Em humanos e outros mamíferos, a corrida começa com a súbita corrida de mais de 60 milhões de espermatozoides. Cada um tem a intenção de se fundir com o óvulo, mas para que um espermatozoide tenha uma chance, ele deve superar todos os rivais e resistir aos perigos de banhos ácidos a ataques imunes.
As habilidades de natação dos espermatozoides foram estudadas antes, mas os cientistas de Cornell examinaram especificamente como os espermatozoides se saíam quando atingiam partes estreitas do trato reprodutor feminino, como a pequena abertura do útero para as trompas de falópio. Estes representam um desafio particular, até porque os espermatozoides estão nadando rio acima, o que significa que eles devem lutar através do líquido que está fluindo em direção a eles.
“Se você olhar para a anatomia do sistema reprodutivo em mamíferos, você pode ver que as dimensões do canal que leva ao óvulo não são constantes”, disse Abbaspourrad. “Em alguns pontos é extremamente estreito, para que apenas alguns espermatozoides possam passar enquanto outros falham”.
Para ver como o esperma se comportava nas restrições, Abbaspourrad e seus colegas construíram um pequeno dispositivo “microfluídico” que imitava os pontos apertados que o espermatozoide tinha para navegar. O dispositivo tinha três pequenos compartimentos em forma de olho, separados por um ponto de pinça.
Os cientistas organizaram o dispositivo para que o esperma injetado nele tivesse que nadar contra um fluido em movimento para alcançar as restrições. Escrevendo na revista Science Advances, eles descrevem como alguns nadam rápido o suficiente para atravessar os pontos de contato, mas a maioria foi pega na corrente que se aproximava. Um vídeo do esperma mostrou-os nadando até o limite, sendo impelidos para trás e depois fazendo outro golpe.
Tanto o espermatozoide humano quanto o touro se comportavam da mesma maneira quando ficavam presos à entrada de uma restrição. Eles se moveram em um padrão lateral de oito em forma de borboleta, indo em direção à abertura de uma parede do compartimento, antes de serem arrastados para trás na parede oposta, e então nadando de volta para a abertura, apenas para serem arrastados para trás novamente.
“A parte mais surpreendente para nós foi a forma como os espermatozoides nadam neste caminho em forma de borboleta”, disse Abbaspourrad. “O formato do caminho leva a um acúmulo de espermatozoides de tal forma que os espermatozoides mais rápidos ficam mais próximos do estenque e uns dos outros, enquanto os espermatozoides mais lentos são arrastados pelo fluxo e se afastam.” Os espermas que finalmente chegam são os melhores nadadores.
Em um experimento, um único espermatozoide nadando a 84,2 micrômetros por segundo lutou contra um dos pontos de estrangulamento, enquanto seus competidores foram apanhados em correntes que os expulsavam toda vez que tentavam atravessá-lo. Os nadadores mais fracos foram arrastados para trás o mais longe, deixando os mais fortes com uma chance melhor de sucesso em tentativas futuras.
“Os resultados mostram que apenas os espermatozoides mais rápidos podem passar por esses estreitamentos contra um fluxo de fluido”, disse Allan Pacey, professor de andrologia da Universidade de Sheffield. “Isso faz um perfeito sentido biológico e ajudaria a explicar como o trato reprodutivo feminino é capaz de garantir que os melhores espermatozoides cheguem ao óvulo”. [The Guardian]
