Slecht nieuws voor toekomstige ruimtekolonisten: sperma raakt de weg kwijt zonder zwaartekracht. Daarnaast verstoort gewichtloosheid ook de bevruchting van eicellen en embryonale ontwikkeling, zo tonen Australische onderzoekers aan.
Een bekend beeld uit sciencefictionboeken en -films: ruimtereizigers verspreiden zich over de kosmos, bouwen nieuwe beschavingen en zetten daar de mensheid voort door kinderen te krijgen. Onderzoekers van de Universiteit van Adelaide ontdekten een probleem met dit toekomstscenario: voortplanting in de gewichtloosheid van de ruimte is zo makkelijk nog niet.
Het gaat mis bij het sperma. Menselijke zaadcellen zwemmen minder goed van A naar B in omgevingen zonder zwaartekracht, zo staat beschreven in vakblad Nature Communications. Dat geldt ook voor zaadcellen van varkens en muizen. Daarnaast verstoort gewichtloosheid de bevruchting van eicellen bij de twee diersoorten.
De Australische onderzoekers onderzochten dit niet aan boord van een ruimtestation. Het experiment vond plaats op aarde, waar ze een baarmoederhals nabootsten door een incubatiekanaal te bouwen. Dat kanaal plaatsten ze in een labinstrument dat op zoveel manieren ronddraait dat de zwaartekracht in het midden wegvalt. En daar moesten spermacellen naar de overkant zien te zwemmen. Ze bakten er niet veel van.
‘De snelheid en activiteit van de spermacellen blijft met of zonder zwaartekracht hetzelfde’, aldus Annemiek Nap, hoogleraar voortplantingsgeneeskunde aan Radboud UMC en niet betrokken bij het onderzoek. ‘Maar zonder zwaartekracht raken de zaadcellen de weg kwijt.’
Om het sperma een handje te helpen, voegden de onderzoekers het hormoon progesteron toe aan het kanaal. Dat bracht de zaadcellen weer op het juiste pad, maar pas bij een dosis die tienmaal hoger was dan de van nature aanwezige dosis in de baarmoeder.
Een paar uur gewichtloosheid is voor bevruchte muizeneicellen niet zo erg, blijkt uit de studie. ‘Maar zodra je de cellen de eerste 24 uur blootstelt aan gewichtloosheid, loopt het toch fout’, zegt Angelo Vermeulen, ruimtebioloog bij de TU Delft en evenmin betrokken bij het onderzoek. ‘De celgroei neemt af en de embryonale ontwikkeling gaat achterlopen.’ Dat is voor de ruimte een probleem, maar geen verrassing. ‘Een gezonde zwangerschap zonder zwaartekracht is nog onwaarschijnlijk.’
Toch heeft Vermeulen ideeën om conceptie in gewichtloosheid soepeler te laten verlopen. ‘Voor ruimteschepen lijkt het logisch dat we kunstmatige zwaartekracht introduceren.’
Zoiets is mogelijk door met enorme draaiende ringen een kunstmatige zwaartekracht op te wekken. ‘Voor nederzettingen op de maan en Mars moeten we eerst beter begrijpen hoe de lokale, lagere zwaartekracht zwangerschap beïnvloedt.’ Daar heerst geen gewichtloosheid zoals in een ruimteschip. ‘Als de lokale zwaartekracht genoeg is voor een gezonde zwangerschap, is het probleem opgelost.’
In Nederland wordt nagedacht over ruimtebaby’s. Het Brabantse bedrijf SpaceBorn United, waarvoor Vermeulen zelf werkt, onderzoekt menselijke voortplanting in het heelal. Eerder bestudeerde het de mogelijkheid om in 2024 een vrouw te laten bevallen van de eerste ruimtebaby ter wereld. Dat doel bleek te ambitieus.
Nu richt het bedrijf zich op een miniatuur ivf-lab, waarvan een prototype vorig jaar is gelanceerd met SpaceX. Daarmee wil het testen of de zwaartekrachtniveaus op de maan of Mars volstaan voor bevruchting van muizencellen. Mogelijk leidt dit onderzoek tot nieuwe inzichten over ivf-behandelingen op aarde.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant