Wie Spermien ihren Weg durch den weiblichen Fortpflanzungstrakt finden, ist noch immer nicht vollständig verstanden. Klar ist nur: Es ist ein hochkomplexer Prozess, der durch zahlreiche biochemische und biophysikalische Signale beeinflusst wird (z. B. die Temperatur oder die Wandarchitektur). Ein Team der Cornell Universität in Ithaca, New York, hat nun die Bewegung von Rinderspermien in einem Mikrofluidik-Chip anhand einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet.
Sobald Spermien in die Tube vordringen und sich auf die Eizelle zubewegen, durchlaufen sie einen Prozess, der als „Hyperaktivierung“ bezeichnet wird. Trigger ist der Zufluss von Kalziumionen in die Geißel, den die Forscher durch die Applikation von Koffein induzierten. Im Zuge der Hyperaktivierung wechselte die Geißel von einem nahezu symmetrischen Schlagmuster mit geringer Amplitude zu einem asymmetrischen Schlagmuster mit hoher Amplitude, was zu einer kreisförmigen Bewegung führte. Während die Spermien vor der Hyperaktivierung also in einer eher linearen Bewegung an den Seitenwänden entlangschwimmen, helfen die zirkulären Bewegungen nach der Hyperaktivierung dabei, von den Seitenwänden weg und in Richtung der Eizelle zu navigieren.
Die Forscher hoffen, dass ihre Beobachtungen dazu beitragen, neue Therapiemöglichkeiten bei Infertilität zu entwickeln sowie Strategien für eine effizientere In-vitro-Fertilisation. RG