Nonostante la loro funzione cruciale nella riproduzione, gli spermatozoi e il loro epico viaggio rimangono in gran parte un enigma per la scienza. Ogni battito cardiaco maschile può generare circa 1.000 spermatozoi e, durante un rapporto sessuale, oltre 50 milioni di questi “nuotatori” intraprendono un percorso straordinario per raggiungere l’ovulo. Tuttavia, solo una minuscola frazione di essi riesce a completare questa odissea, e un singolo spermatozoo vince la corsa per fecondare.
Fortunatamente, nuove metodologie stanno permettendo agli scienziati di tracciare gli spermatozoi dalla loro genesi nei testicoli fino alla fecondazione all’interno del corpo femminile, riporta la BBC. Queste ricerche stanno portando a scoperte rivoluzionarie, non solo sul modo in cui gli spermatozoi si muovono, ma anche sui cambiamenti significativi che subiscono una volta raggiunto il corpo femminile.
“Gli spermatozoi sono ‘molto, molto diversi’ da tutte le altre cellule sulla Terra“, ha dichiarato Martins da Silva, docente presso l’Università di Dundee, nel Regno Unito. Questa unicità si manifesta nel loro metabolismo energetico e nei meccanismi cellulari, che differiscono notevolmente da quelli di altre cellule. Richiedendo un’enorme quantità di energia per le loro diverse funzioni, gli spermatozoi devono anche essere estremamente flessibili, adattandosi agli stimoli ambientali e alle mutevoli richieste energetiche durante il loro percorso.
Inoltre, gli spermatozoi sono le uniche cellule umane capaci di sopravvivere al di fuori del corpo, rendendoli straordinariamente specializzati. Nonostante ciò, le loro dimensioni minuscole ne hanno sempre reso difficile lo studio.
La storia della scienza dello sperma risale al 1677, quando il microbiologo olandese Antoni van Leeuwenhoek osservò per la prima volta quelli che chiamò “animali seminali”. Quasi due secoli dopo, nel 1869, Johannes Friedrich Miescher scoprì la “nucleina” (in seguito nota come DNA) studiando i globuli bianchi, per poi rivolgersi allo sperma come fonte eccellente per approfondire le sue ricerche. Nel 1874, identificò la “protamina”, la prima proteina scoperta negli spermatozoi.
Gli spermatozoi iniziano la loro formazione nei tubuli seminiferi dei testicoli, trasformandosi da semplici cellule rotonde in strutture uniche con una testa e una coda. Impiegano circa 9 settimane per raggiungere la maturità. Dopo l’eiaculazione, si muovono attraverso la cervice, l’utero e le tube di Falloppio, ma il modo esatto in cui raggiungono l’ovulo è ancora in fase di studio. Si ipotizza che possano essere guidati da segnali chimici o persino utilizzare recettori del gusto.
Una volta raggiunto l’ovulo, gli spermatozoi devono superare 3 strati protettivi: la corona radiata, la zona pellucida e la membrana plasmatica. Utilizzano enzimi contenuti nell’acrosoma per digerire questi rivestimenti. Se uno spermatozoo riesce a penetrare la membrana, l’ovulo attiva rapidamente due meccanismi per impedire l’ingresso di altri: una rapida depolarizzazione elettrica della membrana e un indurimento della zona pellucida.
Nonostante decenni di ricerca, il modo in cui lo spermatozoo e l’ovulo si riconoscono e si fondono rimane uno dei misteri irrisolti della biologia riproduttiva. I ricercatori continuano a identificare le proteine coinvolte in questo cruciale processo, ma molto è ancora da scoprire.
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