Científicos plasman en 3D el “viaje” del esperma del erizo de mar

Un equipo científico germano-español adscrito a la prestigiosa Sociedad Max Planck de Alemania ha logrado plasmar en 3D el trabajoso “viaje” del esperma de un erizo de mar hasta su huevo, cuestión que puede ayudar a revelar comportamientos similares en microorganismos.

El equipo, dirigido por el profesor Benjamin Kaupp del Instituto Caesar de Bonn y con el español Luis Álvarez como jefe del grupo investigador, ha establecido y reflejado con nuevas técnicas holográficas la navegación que emprenden para orientarse, sin contar con los sentidos de la vista, el tacto ni el olfato.

“Es el primer estudio realizado con estas técnicas en microorganismos de estas características. Es susceptible de múltiples aplicaciones futuras, partiendo del principio de que lo que funciona en un elemento biológico sirve para otros sistemas”, indicó Álvarez, en unas declaraciones a Efe.

El fruto de estas investigaciones ha quedado recogido en la revista “Nature Communications”, que se publica hoy, como compilación de un trabajo en el que han colaborado científicos de la Universidad de Harvard de EEUU y de la de York, en Reino Unido, además del mencionado instituto alemán.

El esperma del erizo de mar se considera en el ámbito científico el modelo por excelencia para estudios sobre la navegación del espermatozoide, recuerda Álvarez.

Para su reproducción, grupos de erizos de mar liberan en sincronía sus gametos -huevos y esperma- y, una vez en el agua, los espermatozoides deberán encontrar un objeto, el huevo, del tamaño de menos de una décima de milímetro.

No cuentan con los sentidos básicos de la vista, el tacto o el olfato, pero sí con un sistema de orientación que se ha confirmado como “sumamente eficaz”, según ese equipo, visto que llevan 400 millones de años habitando la tierra.

El mundo científico lleva más de un siglo tratando de descifrar ese viaje, a lo que ahora ha contribuido el estudio impulsado por el equipo de Caesar, con sede en Bonn, hasta llegar a “capturar” el movimiento del espermatozoide en tres dimensiones (3D)

El equipo ha utilizado una combinación de técnicas como la holografía y la producción de atrayentes que son activados con luz, que permite seguir en modelos teóricos la navegación de los espermatozoides.

“Hasta hoy, nuestro conocimiento sobre el movimiento del esperma en 3D era reducido, porque para observar estas diminutas células nos servimos habitualmente de microscopios, que proporcionan información solo alrededor de un plano del espacio”, indicó el profesor Kaupp.

Con la holografía se puede capturar el movimiento del esperma en 3D. Además, utilizando compuestos activados por luz, “hasta imitar al huevo”, concluye el director del equipo.

Con ello se procesa lo que Álvarez describe como un “mapa químico” del camino del espermatozoide hasta el huevo, incluidas las distintas maniobras que éste ejecuta.

Además, los científicos han demostrado los mecanismos celulares por los que las señales químicas con las que se encuentra a su paso el esperma son procesadas en el interior de esta célula.

“No solo a través del sentido de la vista se consigue información sobre el espacio que nos rodea en 3D. El espermatozoide presenta un modelo casi minimalístico por el que una célula única percibe y se orienta en 3D. Algo sumamente esencial para un proceso tan importante como la fertilización”, resume Álvarez.

El estudio y plasmación del viaje ha sido desarrollado a lo largo de cuatro años de trabajos, prosigue el científico español.

Dos años atrás, el equipo del Centro Europeo de Estudios e Investigación Avanzados (Caesar, por sus siglas en inglés) logró ya establecer los complejos cálculos que son capaces de hacer los espermatozoides a lo largo de sus procesos de navegación.

Ahí determinó que, cuando el óvulo libera atrayentes que modifican la concentración de calcio en el interior de los espermatozoides, éstos no reaccionan a la concentración en sí, sino a los cambios que se producen en ésta.

Álvarez rehuye entrar en especulaciones sobre la repercusión a efectos globales de estos descubrimientos: “A los científicos hay que darnos tiempos”, resume.

Fuente: EFE