Як невагомість впливає на здатність мати дітей – учені з’ясували, що в космосі розмноження неможливе

Мікрогравітація перешкоджає руху сперматозоїдів, заплідненню яйцеклітини і розвитку ембріона.

Учені заявили про те, що запліднення людей і тварин в умовах невагомості неможливе. Вивчаючи сперматозоїди і яйцеклітини в умовах імітованої мікрогравітації, вчені виявили, що це середовище ускладнює навігацію сперматозоїдів, запліднення і розвиток ембріонів, створюючи серйозні проблеми для майбутнього освоєння космосу, повідомляє Live Science.

Дослідження провели на людях, мишах і свинях. Воно показало, що в умовах мікрогравітації сперматозоїди дезорієнтувалися, яйцеклітини мишей запліднювалися менш успішно, а в ембріонів свиней було більше затримок у розвитку.

І ці результати мають важливе значення для освоєння планет за межами Землі. Довгострокові поселення, заплановані на Місяці та Марсі, залежать не тільки від виживання астронавтів, а й від того, чи зможуть люди в кінцевому підсумку там розмножуватися.

Попередні дослідження показали, що мікрогравітація може погіршувати вироблення естрогену і знижувати кількість сперматозоїдів у мишей. Але що відбувається на клітинному рівні, коли сперматозоїди і яйцеклітини перебувають в умовах, близьких до невагомості, залишалося незрозумілим.

Як розповіла старша авторка дослідження Ніколь Макферсон, дослідниця, яка очолює групу біології сперматозоїдів та ембріонів у Науково-дослідному інституті Робінсона при Університеті Аделаїди, для імітації мікрогравітації науковці використали пристрій, що зветься клиностатом. Він працює “шляхом безперервного обертання клітин або зразків у кількох напрямках, по суті, настільки швидко рандомізуючи напрямок гравітаційного тяжіння, що клітини ніколи не встигають стабілізуватися або зорієнтуватися”.

“З точки зору клітини, немає постійного напрямку “вгору” або “вниз”, вона відчуває свого роду безперервне вільне падіння, яке дуже точно імітує те, що відчувають живі клітини в невагомості космосу”, – додала вона.

Вчені додали сперматозоїди людини і миші в невеликі лабіринти, розроблені для імітації жіночого репродуктивного тракту. В обох випадках в умовах мікрогравітації сперматозоїди гірше долали лабіринт порівняно з тими, які рухалися в умовах земної гравітації.

У нормальних умовах, за земного гравітаційного тяжіння, після овуляції жіночий репродуктивний тракт виділяє гормон прогестерон як хімічний сигнал, що допомагає сперматозоїдам рухатися до яйцеклітини. Вчені додали цей гормон у систему.

“Це певною мірою допомогло, але концентрації, необхідні для досягнення ефекту, були набагато вищими, ніж ті, які природним чином присутні в жіночому репродуктивному тракті”, — сказала Макферсон.

Теоретично, щоб подолати цю проблему, можна вводити додаткові дози гормону, але необхідні додаткові дослідження, які покажуть, наскільки це безпечно.

Науковці також вивчили процес запліднення та розвиток ембріонів у мишей і свиней. В умовах імітації мікрогравітації ймовірність успішного запліднення у мишей була на 30% нижчою, а у свиней — приблизно на 15% нижчою порівняно з умовами земної гравітації.

Результати дослідження окреслили серйозні проблеми для майбутніх досліджень космосу. Але вони також дають змогу вченим краще зрозуміти, як гравітація впливає на розвиток життя на Землі.

Нагадаємо, нещодавно NASA заявило про те, що відмовляється від планів побудувати на орбіті Місяця станцію Gateway. Замість цього воно зосередиться на створенні баз на поверхні супутника Землі.