Matt Groening, maker van tv's "The Simpsons" en een kennis van hoofdwetenschapper en programmaontwikkelaar Joe Tash, ontwierp een speciale herdenkingspatch voor het experiment. Het stelt Homer Simpson voor als astronaut, rijden op een boos kijkende zaadcel met stierenhoorns en een neusring. The Simpsons(TM) en © 2018 Twentieth Century Fox Film Corporation. Alle rechten voorbehouden.

Toen een SpaceX-bevoorradingsmissie onlangs het internationale ruimtestation ISS bezocht, zijn 5, 800 pond (2, 631 kilogram) vracht omvatte apparatuur voor het bestuderen van onweersbuien vanuit het gezichtspunt van de ruimte en het kweken van groenten in een baan om de aarde - het soort dingen dat je zou verwachten dat astronauten nodig hebben voor hun onderzoek. Maar ingestopt met die items was iets ongewoons - containers met monsters van bevroren sperma van 12 anonieme menselijke donoren, verkregen van een Californische spermabank, samen met zes monsters sperma van fokstieren.

Die monsters zullen worden gebruikt in een gepland experiment, Micro-11. Astronauten zullen het sperma ontdooien en chemicaliën toevoegen die activering van beweging en voorbereiding op het samensmelten met een ei veroorzaken. Vervolgens, ze zullen het sperma onder een microscoop leggen, zodat ze videobeelden kunnen maken van het zwemmende sperma. In aanvulling, ze zullen chemische tests uitvoeren. In de tussentijd, terug op aarde, andere onderzoekers zullen ter vergelijking dezelfde tests uitvoeren op identieke spermamonsters.

Capacitatie is de sleutel

Het experiment is bedoeld om de beweeglijkheid van sperma te bestuderen - dat wil zeggen, het vermogen om te bewegen en te zwemmen - in microzwaartekrachtomstandigheden, en hoe succesvol ze zijn in het teweegbrengen van de fysiologische veranderingen die bekend staan ​​als capacitatie, waardoor ze eieren kunnen binnendringen en bevruchten, volgens dit artikel van de NASA-website. Die informatie zou kunnen helpen bij het beantwoorden van de vraag of mensen zich zouden kunnen voortplanten als ze zich vestigen in toekomstige kolonies op de maan of Mars, of als ze zich op nog langere reizen in de kosmos wagen.

"Als je geen gezond sperma hebt, je hebt een reëel risico voor overleving van meerdere generaties in de ruimte, " legt Joe Tash uit, emeritus hoogleraar aan de afdeling Moleculaire en Integratieve Fysiologie van het University of Kansas Medical Center. Tash was de hoofdwetenschapper bij het ontwikkelen van het experiment, en blijft betrokken als adviseur.

NASA doet al sinds de jaren negentig onderzoek naar reproductieve en ontwikkelingsruimtebiologie, volgens een e-mail van onderzoekers van NASA's Ames Research Center in Silicon Valley, Californië, die betrokken zijn bij het Micro-11-onderzoek. In een studie gepubliceerd in de 14 maart, 1995 uitgave van Proceedings van de National Academy of Sciences, bijvoorbeeld, vrouwelijke kikkers aan boord van een spaceshuttle werden ertoe aangezet om te ovuleren, zodat hun eieren konden worden bevrucht. De studie toonde aan dat door zwaartekracht veroorzaakte rotatie van de zygote, de cel gevormd door het samensmelten van een sperma en een ei, was niet nodig om een ​​vrijzwemmend kikkervisje met een normaal lichaam te ontwikkelen.

Micro-11 markeert de eerste keer dat menselijk sperma - dat wil zeggen, afgezien van die in de lichamen van mannelijke astronauten - in de ruimte zijn gelanceerd, hoewel er eerdere onderzoeksinspanningen zijn geweest met dierlijk sperma. Terug in de jaren 80, Duitse onderzoekers lanceerden stierensperma de ruimte in op een suborbitale raket die hen korte tijd onderwierp aan anderhalve minuut gewichtloosheid, die op video is vastgelegd, zegt Tas. Vervolgens, in 1997, Tash en collega's stuurden monsters van zee-egelsperma op twee spaceshuttle-missies. In die twee experimenten het was niet mogelijk om video op te nemen onder een microscoop, dus in plaats daarvan keken ze naar signaaltransductie, het moleculaire mechanisme in de zaadcel dat hem vertelt wanneer hij met zijn staart moet kronkelen.

De resultaten van de Duitse studie en Tash's onderzoek uit 1997 toonden beide aan dat het sperma sneller zwom in microzwaartekracht dan terug op aarde. Maar in een van Tash' experimenten, hij ontdekte wat een grote belemmering kan zijn voor voortplanting in de ruimte. Toen zee-egelsperma werd blootgesteld aan chemische verbindingen die peptiden worden genoemd en die door eieren zouden worden afgegeven, de signalering die capacitatie veroorzaakt - een essentieel onderdeel van reproductie - gebeurde veel langzamer.

Het Micro-11-experiment zal gegevens verzamelen over het effect van microzwaartekracht op zwemmen en capacitatie in afzonderlijke proeven, volgens Tas.

Blootstelling aan straling is een probleem

Maar microzwaartekracht is niet de enige factor die de reproductie in de ruimte kan beïnvloeden. Buiten de Van Allen Belts die de aarde beschermen tegen hoogenergetische deeltjes uit de ruimte, blootstelling aan straling kan ernstige problemen veroorzaken. Een studie gepubliceerd op 20 mei, Uit de uitgave van 2017 van Reproduction bleek dat blootstelling aan geladen deeltjes van het soort dat in de ruimte wordt aangetroffen, de eierstokken van vrouwelijke muizen beschadigden.

"Ons onderzoek wees uit dat de eindige ovariële follikelreserve wordt uitgeput door blootstelling aan geladen zuurstof of ijzerdeeltjes, die componenten zijn van galactische kosmische straling, " de corresponderende auteur van de studie, Ulrike Luderer, schrijft in een e-mail. Ze is hoogleraar geneeskunde, Ontwikkelings- en celbiologie, en volksgezondheid aan de Universiteit van Californië, Irvine. "Deze schade is onomkeerbaar en zal resulteren in een vroeg begin van eierstokfalen (vroegtijdige menopauze)."

Aanvullend, Luderer zei dat studies bij mensen en dieren het bewijs leveren dat blootstelling aan gammastraling en geladen ijzerdeeltjes de beweeglijkheid van het sperma vermindert.

Maar zelfs als het mogelijk is om in de ruimte zwanger te worden, zwangerschap en bevalling kunnen problematisch zijn. Kris Lehnhardt, een senior faculteitslid aan het Baylor College of Medicine's Center for Space Medicine, zegt in een e-mail dat het niet bekend is hoe goed een embryo zich zou ontwikkelen in de ruimte, of natuurlijke geboorte mogelijk zou zijn.

Nutsvoorzieningen, Dat is interessant

Volgens NASA, in totaal, 53 verschillende vrouwen, inclusief astronauten, kosmonauten, laadvermogenspecialisten en buitenlanders zijn in de ruimte gevlogen.