فضانوردان احتمالاً در تولیدمثل در فضا دچار مشکل خواهند شد

مطالعه‌ای جدید که روی انسان، موش و خوک انجام شده، نشان داده است که در شرایط بی وزنی، اسپرم دچار سردرگمی می‌شود، تخمک‌های موش باروری کمتری دارند و جنین‌های خوک با تأخیر در رشد مواجه می‌شوند.

یافته‌ها پیامدهای مهمی برای حضور پایدار انسان خارج از زمین دارد. سکونتگاه‌های بلندمدتی که برای ماه و مریخ برنامه‌ریزی شده‌اند، نه تنها به حفظ حیات فضانوردان بستگی دارد، بلکه به این موضوع نیز وابسته است که آیا افراد در نهایت می‌توانند در آنجا تولید مثل کنند یا خیر.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که بی‌وزنی می‌تواند تولید استروژن را مختل کند و تعداد اسپرم را در موش‌ها کاهش دهد؛ اما آنچه هنگام شناورشدن اسپرم و تخمک در شرایط بی‌وزنی رخ می‌دهد، هنوز نامشخص بود.

پژوهشگران اسپرم انسان و موش را در مجراهای خاصی قرار دادند که برای تقلید از محیط دستگاه تناسلی ماده طراحی شده بود. اسپرم‌ها در شرایط بی‌وزنی نسبت به زمانی که در گرانش زمین قرار داشتند، با موفقیت کمتری توانستند مسیر را طی کنند. این یافته‌ها حاکی از آن است که بی‌وزنی بر توانایی اسپرم در یافتن مسیر و حرکت تأثیر منفی دارد.

دکتر مک‌فرسون توضیح می‌دهد که بسیاری از پروتئین‌های موجود در اسپرم، نقش حسگر مکانیکی را ایفا می‌کنند؛ به این معنا که قادر به تشخیص نیروهای فیزیکی هستند. حذف نیروی گرانش می‌تواند عملکرد این حسگرها را مختل و در نتیجه توانایی جهت‌یابی و حرکت اسپرم را تضعیف کند.

به‌گفته‌ی مک‌فرسون، در شرایط عادی با نیروی گرانشی زمین، دستگاه تناسلی ماده هورمون پروژسترون را پس از تخمک‌گذاری به‌عنوان یک سیگنال شیمیایی برای کمک به جهت‌یابی اسپرم به سمت تخمک آزاد می‌کند. محققان به‌منظور تلاش برای افزایش شانس رسیدن اسپرم انسان به تخمک در شرایط بی‌وزنی، این هورمون را به سیستم اضافه کردند.

استفاده از هورمون پروژسترون تا حدی موثر بود، اما برای رسیدن به این اثر، غلظت بسیار بالاتری نسبت به میزان طبیعی موجود در دستگاه تناسلی ماده مورد نیاز است. تجویز دوزهای بالای این هورمون از نظر تئوری امکان‌پذیر است، اما پیش از به‌کارگیری آن به‌عنوان روشی برای افزایش باروری فضانوردان، انجام تحقیقات گسترده‌تر در خصوص ایمنی و کارایی آن ضروری است.

در ادامه پژوهش، محققان میزان باروری و رشد جنین را در تخمک‌های موش و خوک مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج نشان داد که نرخ باروری موفقیت‌آمیز در تخمک‌های موش ۳۰ درصد و در تخمک‌های خوک حدود ۱۵ درصد نسبت به شرایط گرانشی زمین، کاهش یافت.

در شش روزگی، جنین‌های خوک علائمی از کندشدن روند رشد را نشان دادند. دکتر مک‌فرسون توضیح می‌دهد که پس از لقاح، جنین باید در دیواره رحم جای بگیرد و موفقیت این فرآیندی به سیگنال‌های گرانشی وابسته است. سلول‌های جنین نیز نیازمند سازماندهی دقیق برای شکل‌گیری اندام‌ها هستند و جفت باید به‌طور کامل وظایف خود را در طول بارداری انجام دهد؛ بی‌وزنی می‌تواند در هر یک از این مراحل اختلال ایجاد کند.

پژوهش در ژورنال Communications Biology منتشر شده است.