Egy nemzetközi tudóscsoport legfrissebb eredményei cáfolhatják az emberi hímivarsejtekkel kapcsolatos egyik legkorábbi felismerést. A csapat most megjelent tanulmányában arról számolnak be a kutatók, hogy vizsgálataik szerint a spermiumok nem azzal a hullámzó farokmozgással hajtják magukat előre, amit eddig igaznak hittünk. Ehelyett összetett, térbeli forgó mozgást végeznek, ami csak két dimenzióban nézve (pl. egy egyszerűbb mikroszkóppal vizsgálva) tűnik farokcsapkodásnak.

A spermiumokat részletesen elsőként Anton van Leeuwenhoek németalföldi zoológus vizsgálta, aki a saját maga által fejlesztett mikroszkóppal vetett pillantást a hímivarsejtekre. A sejtek mozgása láttán rögtön le is írta, hogy azok pont úgy haladnak előre, mint egy kígyó vagy egy vízben úszó angolna. Van Leeuwenhoek idejében a kutatók nagyon sok olyan megállapítást tettek a spermiumokról, amelyről később kiderült, hogy nem igaz.

Többen úgy gondolták például, hogy a hímivarsejtek az emberi test egy miniatűr, de teljes kifejlett változatát tartalmazzák, amelynek az anyai petesejt csak burokként szolgál a növekedéshez. A hímivarsejtek mozgásával kapcsolatban tett első megállapításokat azonban egészen mostanáig nem érte komolyabb kritika.

Az új vizsgálat során Hermes Gadelha, a Bristoli Egyetem matematikusa és kollégái egy mexikói kutatócsoporttal együtt vizsgálták a spermiumok térbeli mozgását. Ehhez kifejlesztettek egy kamerát, amely mikroszkopikus szinten 55 ezer képkockát képes rögzíteni másodpercenként. A vizsgált spermiumok számára pedig olyan folyékony közeget biztosítottak, amelyben azok közel súrlódásmentesen közlekedhettek. A képekből aztán komplex matematikai módszerekkel modellezték a sejtek mozgását.

Ahogy Gadelha mondja, az emberi spermiumok a hagyományos mikroszkópos felvételek alapján másodpercenként 20–30-szor is „tempózhatnak”, így olyan kamerára volt szükség, amely ezt képes lekövetni. Ez pedig technikailag nagyjából mostanra vált lehetségessé, így valóban a kutatócsoport tagjai lehetnek az elsők, akik tanúi lehettek a sejtek valódi mozgásának. A vizsgálatok alapján a kígyózó mozgás csak illúzió. Ha a spermiumok haladását egy irányból, két dimenzióba kivetítve nézzük, valóban úgy tűnik, hogy a farkukkal csapkodnak. Ha térben vizsgáljuk, akkor viszont kiderül, hogy a valóságban aszimmetrikusan egy irányba pörgetik a farkukat, mintha az egy spirálos propeller lenne. A farokkal együtt ráadásul a fejük is elfordul, így a spermium a valóságban úgy halad előre a folyadékban, mintha egy dugóhúzó a dugó anyagában.

Korábbi kutatások során már más szakértők is találtak olyan jeleket, amelyek érthetetlennek tűntek a hímivarsejtek vélt, kígyózó mozgásának függvényében. Arra is utaltak bizonyos megfigyelések, hogy az ember és más fajok hímivarsejtjei esetében a fej is elfordul azok haladása közben. De Gadelha és társai az elsők, akik világosan rögzítették és modellezték a tényleges mozgási módot.

A spermiumok mozgásának részletes felderítése akár komoly terápiás haszonnal is járhat, hiszen a termékenység vizsgálatánál fontos szempontnak tűnik a hímivarsejtek mozgékonysága, vagyis hogy maguktól mennyire gyorsan képesek haladni. A mozgás jellegének megismerése pedig segíthet annak feltárásában, hogy a hímivarsejtek lassúsága esetén pontosan mi a probléma, ami az első lépés lehet a megoldás felé vezető úton.