Simulation zeigt, wie Spermien navigieren

Samenzellen wandern in engen Durchgängen stets mit dem Kopf voran an der Wand entlang

(pte001/28.02.2019/06:00) – Experten des Forschungszentrums Jülich http://fz-juelich.de haben auf einem Supercomputer simuliert, wie Spermien durch winzige
Kanäle schwimmen. Ihr Modell liefert eine Erklärung, warum die meisten
Samenzellen in engen Durchgängen immer mit dem Kopf voraus an der Wand
entlangwandern. Auch leichte Krümmungen können sie so passieren.

Geißelschlag entscheidend

Die Bewegung ist laut den Experten abhängig vom Geißelschlag der
Spermien, wie die Forscher mit ihren Berechnungen gezeigt haben. Das
Rennen, das sich die Samenzellen zur Eizelle liefern, ist ein harter
Ausscheidungskampf. Auf dem Weg müssen die Spermien das mehrere
Tausendfache ihrer eigenen Körperlänge zurücklegen. Nur etwa eine von
einer Mio. kommt am Ende in die Nähe des Ziels. Welche Faktoren über
Sieg und Niederlage entscheiden, ist bis heute nicht vollständig
geklärt.

Wie sich Spermien durch enge, gewundene Kanäle bewegen, ist für viele
Prozesse im Labor relevant. Insbesondere dann, wenn es gelingen sollte,
den Zusammenhang zwischen dem transportierten Erbgut und dem
Bewegungsmuster der Spermien besser zu verstehen. Mithilfe der nun
gewonnenen Erkenntnisse könnte man dann einen "Hindernislauf" für
Spermien konstruieren, der Spermien nach der Wellenlänge ihres
Geißelschlags selektiert, etwa zur Verbesserung der Ergebnisse bei der
künstlichen Befruchtung.

Schlaue Pille für den Mann

Laut den Forschern sind auch Verhütungsmethoden denkbar. Eine solche
Pille für den Mann könnte den Geißelschlag verändern und die Schlagzahl
herabsetzen oder beschleunigen, wenn sich bestimmte
Schlagcharakteristika finden lassen, die für den Weg der Samenzellen zur
Eizelle essenziell sind. Details wurden im Magazin "New Journal of
Physics" publiziert.