Che sia sulla Luna con il programma Artemis della Nasa o che sia su Marte con SpaceX, il futuro della specie umana nello spazio è uno dei temi più discussi nel settore scientifico. Ma la riproduzione, come funzionerebbe? A chiederselo è stato un gruppo di ricercatori dell’Università di Adelaide, il quale ha acceso i riflettori su un ostacolo tanto piccolo quanto determinante: la difficoltà degli spermatozoi nel navigare in assenza di gravità.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Communications Biology, suggerisce che la capacità della nostra specie di stabilirsi in modo permanente fuori dalla Terra potrebbe essere messa a rischio da un “senso di vertigine” cellulare.
Il “Gps” naturale che si rompe nel vuoto
Sulla Terra, gli spermatozoi utilizzano la gravità come una sorta di bussola (un fenomeno chiamato gravitassi) per orientarsi lungo il tratto riproduttivo femminile. Per capire cosa accade nello spazio, il team guidato dalla dottoressa Nicole McPherson e dalla ricercatrice Hannah Lyons ha utilizzato un clinostato 3D, un macchinario che ruota costantemente i campioni per annullare la percezione dell’alto e del basso, simulando la microgravità vissuta dagli astronauti.
I risultati sono stati sorprendenti: gli spermatozoi in microgravità non smettono di nuotare, ma perdono completamente la rotta. È stato osservato che iniziano a roteare su se stessi o a capovolgersi, comportandosi come “astronauti senza corda di sicurezza”. In un esperimento che utilizzava minuscoli canali per mimare l’apparato riproduttivo, il numero di spermatozoi umani capaci di raggiungere l’obiettivo è diminuito del 40% rispetto a quelli in condizioni di gravità terrestre.
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Muoversi senza meta
Un punto fondamentale chiarito dalla ricerca è che la microgravità non danneggia il “motore” dello spermatozoo: la sua forza fisica e la velocità di movimento (motilità) rimangono intatte. Il problema riguarda esclusivamente il “sistema di navigazione”.
Gli scienziati teorizzano che, senza il peso della gravità, le cellule perdano il contatto fisico con le pareti dei canali riproduttivi, che normalmente servono da guida meccanica. Senza questi punti di riferimento, è come se gli spermatozoi fossero “bendati e fatti girare vorticosamente” prima di essere inviati alla ricerca dell’ovulo.
Come indirizzare gli spermatozoi?
Cosa si può fare per risolvere il “disorientamento” degli spermatozoi in assenza di gravità? E bene, i ricercatori hanno chiarito che lo spazio non è una condanna definitiva per la fertilità e che è possibile “guidare” gli spermatozoi disorientati utilizzando un segnale chimico: il progesterone. Questo ormone, rilasciato naturalmente dall’ovulo, funge da faro. Quando è stata somministrata una dose elevata di progesterone nel simulatore, gli spermatozoi umani hanno recuperato la loro capacità di navigazione, suggerendo che i richiami chimici possono compensare la mancanza di gravità.
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La ricerca ha esaminato anche cosa accade una volta che l’ovulo viene fecondato. Nei test sui topi, l’esposizione alla microgravità per poche ore ha portato a una riduzione del 30% del tasso di successo della fecondazione.
Curiosamente, però, gli embrioni che sono riusciti a formarsi nonostante queste difficoltà sembravano essere più robusti. Gli scienziati hanno notato un aumento delle cellule dell’epiblasto (quelle che formeranno il feto), ipotizzando che la microgravità agisca come un severo filtro: solo gli spermatozoi di qualità genetica superiore riescono a vincere il caos ambientale e a fecondare l’ovulo.
D’altro canto, un’esposizione prolungata (oltre le 24 ore) si è rivelata dannosa, causando ritardi nello sviluppo e una riduzione globale delle cellule embrionali.
Perché questo studio riguarda tutti noi
Le implicazioni di queste scoperte vanno ben oltre il turismo spaziale. L’ipotesi di creare colonie autosufficienti, richiede una capacità non solo di far nascere esseri umani, ma anche di allevare bestiame per il sostentamento alimentare. Lo studio ha infatti coinvolto anche spermatozoi di suini, oltre che di roditori, confermando che il problema del disorientamento è comune ai mammiferi.
Infine, lo spazio presenta altre insidie come le radiazioni cosmiche, che possono danneggiare il Dna dei gameti. Comprendere come la vita si adatta a queste condizioni estreme è, secondo la dottoressa McPherson, essenziale per garantire che l’umanità non debba dipendere eternamente dai rifornimenti (e dalle popolazioni) provenienti dalla Terra. In conclusione, se un giorno nasceranno i primi “figli delle stelle”, sarà grazie alla capacità della scienza di tradurre questi segnali microscopici in strategie di sopravvivenza per la nostra specie in un universo senza confini.
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Fertilità
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