Zaadcellen zwemmen anders dan gedacht

nieuws Gedurende bijna 350 jaar hadden onderzoekers een verkeerd idee over hoe menselijke zaadcellen zich voortbewegen, door een optische illusie. Met nieuwe technologie hebben Britse en Mexicaanse wetenschappers nu aangetoond met welke – onorthodoxe – techniek spermacellen zich een weg banen naar een eicel. De bevinding is van groot belang voor ons begrip van de menselijke voortplanting in het algemeen en kan mogelijk ook leiden tot een betere diagnose van vruchtbaarheidsproblemen.

We moeten al teruggaan tot 1677 voor het ontstaan van het tot nu toe dominante beeld over hoe zaadcellen zich voortbewegen. Op basis van een analyse met zijn zelfgebouwde baanbrekende microscoop, beschreef de Nederlandse bioloog Antoni van Leeuwenhoek toen hoe spermatozoïden vooruitkwamen door met hun staart van links naar rechts te zwiepen. Zoals alen zwemmen in het water, schreef hij.

Innovatieve 3D-beelden

Maar die beschrijving is het resultaat van een optische illusie, veroorzaakt door het gebruik van 2D-beelden, concludeert een studie van de Britse University of Bristol en de Mexicaanse Universidad Nacional Autonoma de Mexico nu. De wetenschappers kregen een waarachtig beeld van de zwemtechniek van zaadcellen door het aanwenden van een innovatieve 3D-microscoop met hogesnelheidscamera, die in één seconde meer dan 55.000 foto’s nam van voortbewegende spermatozoïden.

Wat blijkt uit de 3D-beelden? De staart van zaadcellen beweegt niet heen en weer, maar wiebelt slechts één kant op. Normaal gezien zou dat ervoor zorgen dat de cellen in cirkeltjes zwemmen, maar sperma kan toch vooruit , door een ingenieuze techniek. De spermakop draait namelijk tegelijkertijd met de staart rond de as van de zwemrichting, een beweging die in de natuurkunde ‘precessie’ heet en vergelijkbaar is met de banen van de aarde en Mars rond de zon. “Zoals speelse otters een schroefbeweging door het water maken”, legde leidende onderzoeker Hermes Gadelha uit met een creatieve vergelijking.

Diagnose vruchtbaarheidsproblemen

De resultaten zijn van groot belang voor het bestuderen van de spermakwaliteit – en dus vruchtbaarheid – van mannen. Onderzoekers gebruiken daarvoor nog altijd 2D-beelden, met gezichtsbedrog als gevolg. Met de nieuwe technologie zouden wetenschappers de geheimen van de menselijke voortplanting verder kunnen ontrafelen.

Mogelijk kunnen fertiliteitsartsen met de 3D-beelden ook vruchtbaarheidsproblemen beter diagnosticeren. “Aangezien meer dan de helft van de onvruchtbaarheid wordt veroorzaakt door mannelijke factoren, is begrijpen hoe de staart van menselijk sperma werkt fundamenteel voor het ontwikkelen van toekomstige diagnose-instrumenten om ongezond sperma te identificeren”, stelde Gadelha.

Bronnen:
https://www.scientias.nl
https://www.vrt.be
https://www.bristol.ac.uk
https://advances.sciencemag.org
https://theconversation.com
https://www.livescience.com

auteur: Andy Furniere, gezondheidsjournalist

Laatst bijgewerkt: augustus 2020

Delen Whatsapp Tweet Mail