Kenneth Glad
Rymdorganisationer förbereder sig för längre uppdrag, där NASA:s Artemisprogram och framtida Marsplaner syftar till att utöka människans närvaro bortom jorden. Ändå återstår en grundläggande fråga obesvarad: Kan människor bilda familj i rymden?
Science Alert rapporterar att ny forskning väcker tvivel om hur tidiga livsformer utvecklas i mikrogravitation. Studien antyder att embryoutveckling, ett av de mest känsliga biologiska stadierna, kan störas när gravitationen tas bort.
Dessutom rapporterar Digi24 att grisembryon i simulerad mikrogravitation visade långsammare utveckling mindre än en vecka efter befruktning. Vid den tidpunkten förväntas celler börja organisera sig till grunden för organ.
Studien, publicerad i Communications Biology, visar att gravitation kan spela en roll inte bara efter befruktningen, utan också i hur embryon fäster och utvecklas. Utan den kan dessa processer bli instabila på sätt som forskare bara börjar utforska.
Hinder före befruktning
Svårigheterna uppstår ännu tidigare. Själva befruktningen blev mindre tillförlitlig under simulerade rymdförhållanden.
Andelen lyckade befruktningar sjönk kraftigt, med en minskning på ungefär en tredjedel hos möss och omkring en sjättedel hos grisar. Detta mönster tyder på att problemet inte är artspecifikt, utan kopplat till miljön.
En del av förklaringen ligger i spermiernas beteende. I laboratorieförhållanden utformade för att efterlikna fortplantningssystemet var spermierna betydligt mindre effektiva när det gällde att hitta fram till ägget.
”Många av proteinerna på spermiernas yta fungerar som mekanosensorer, molekylära enheter som registrerar fysiska krafter. Om man tar bort gravitationen påverkas dessa sensorer, och spermiernas förmåga att orientera sig och röra sig störs”, förklarade Nicole McPherson vid University of Adelaide, som ledde studien.
Anpassning till tyngdlöshet
För att undersöka detta vidare använde forskarna en klinostat, en apparat som efterliknar tyngdlöshet genom att kontinuerligt rotera celler och eliminera varje fast känsla av riktning.
”Ur cellens perspektiv finns det inget konstant ‘upp’ eller ‘ner’, utan ett kontinuerligt tillstånd av fritt fall som nära efterliknar tyngdlöshet i rymden”, sade McPherson.
Forskarna undersökte därefter om progesteron kunde förbättra resultaten, eftersom hormonet vanligtvis hjälper till att styra spermier mot ägget.
”Det hjälpte till viss del, men de koncentrationer som krävdes var mycket högre än naturliga nivåer”, noterade McPherson.
Sammantaget pekar resultaten på ett djupare problem. Mänsklig fortplantning har aldrig testats bortom jorden, och de biologiska systemen som är involverade kan vara mer beroende av gravitation än man tidigare har antagit.
”Från det ögonblick spermien påbörjar sin resa till embryots utveckling tycks gravitation spela en roll som vi bara börjar förstå. Det är inte bara ett bakgrundsvillkor för liv, utan en grundläggande komponent i de biologiska processer som skapar det”, avslutade McPherson.
För närvarande är utmaningen tydlig – och forskare har bara börjat undersöka hur den kan övervinnas.
Källor: Digi24, Science Alert, Communications Biology
