NieuwsOntdekking

Spermacel beweegt anders dan eeuwenlang gedacht: niet ‘slangachtig’ maar als kurkentrekker

Uit opnamen met speciale camera’s blijkt dat spermacellen zich anders bewegen dan eeuwenlang  werd aangenomen. Ze zwemmen niet als kikkervisjes, maar draaien als een kurkentrekker.

Beeld polymaths-lab.com

Toen microbioloog Antonie van Leeuwenhoek ruim driehonderd jaar geleden spermacellen bestudeerde door een van zijn eerste microscopen, beschreef hij hun beweging als ‘slangachtig, als palingen in water’. Dat beeld is altijd overeind gebleven, maar volgens wetenschappers blijkt dat nu een optische illusie. 

Van bovenaf gezien zwiepen de geslachtscellen hun staart symmetrisch heen en weer om te zwemmen, zoals kikkervisjes doen. Maar 3D-beelden onthullen een gecompliceerder beweging: de zaadcel blijkt te wiebelen en tegelijkertijd om z’n eigen as te draaien. 

Een staart die niet symmetrisch, maar asymmetrisch beweegt zou de cel eigenlijk laten cirkelen, zoals een boot die met een roeispaan aan één kant wordt geroeid. Maar omdat de slag van de staart goed is afgestemd op de draaiing van de cel, beweegt het zaadje vooruit, schrijven de onderzoekers in Science Advances. Op computeranimaties is te zien hoe een zaadcel naar voren manoeuvreert, zoals een kurkentrekker zich door een kurk boort.

Filmpje

De onderzoekers observeerden de cellen onder een 3D-microscoop. Zo’n microscoop levert niet direct 3D-beelden op, maar maakt met een hogesnelheidscamera duizenden foto’s per seconde, vanuit verschillende hoeken, legt structureel bioloog Richard Scheltema (Universiteit Utrecht) uit. Wetenschappers kunnen deze foto’s combineren en zo 3D-beelden te reconstrueren. Door zulke beelden van de spermacellen achter elkaar af te spelen, ontstaat een filmpje die de beweging zichtbaar maakt.

Met wiskundige modellen reconstrueerden de onderzoekers de manoeuvres van de spermacel tot in detail. ‘3D-microscopie geeft een idee hoe de bewegingen in elkaar steken, maar het blijven momentopnamen. Wat er tussen twee opeenvolgende beelden gebeurt, zien we niet. Met een wiskundig model dat de 3D-beelden beschrijft, kunnen we de tussenliggende momenten uitrekenen en begrijpen hoe de beweging werkt’, aldus Scheltema, die niet betrokken is bij het onderzoek.

Klinisch embryoloog Sebastiaan Mastenbroek (Amsterdam UMC) vindt het een interessant onderzoek, maar volgens hem zal het geen grote veranderingen in de patiëntenzorg teweegbrengen. ‘Om de juiste behandeling voor onze patiënten te kiezen, kijken we naar de hoeveelheid beschikbare zaadcellen en hun beweeglijkheid. De manier waarop een zaadcel precies vooruit gaat, is minder belangrijk.’

Mobiliteit

Onderzoeker Alberto Darszon, verbonden aan de National Autonomous University of Mexico, noemt de ontdekking van zijn onderzoeksteam ‘revolutionair voor onze kennis van zaadcelmobiliteit’. Het begrijpen van de beweging van het sperma kan belangrijk zijn voor de ontwikkeling van methoden om ongezond sperma te herkennen, aldus mede-onderzoeker Hermes Gadelha van de Bristol University. 

‘Wellicht kan dit ooit leiden tot behandelingen voor niet goed zwemmende zaadcellen’, zegt Mastenbroek. ‘Maar dat is nu te vergezocht. Andere onderzoeken moeten de bevindingen eerst maar eens bevestigen en verder uitwerken.’

Beeld polymaths-lab.com
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden