Un dels primers efectes que notem a mesura que ens allunyem de la Terra és la disminució de la força de la gravetat. Diversos estudis han descrit que aquest fet afecta les estructures cel·lulars i moleculars, així com al sistema cardiovascular, musculoesquelètic, nerviós i endocrí entre d'altres. Però el seu impacte sobre les cèl·lules germinals, com els espermatozoides o els òvuls, i sobre la reproducció humana no es coneix amb detall. Per aquest motiu, un grup d'investigadors de Dexeus Dona de Barcelona, centre pioner en l'aplicació de tècniques de reproducció assistida a Espanya, en col·laboració amb enginyers de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), ha realitzat un estudi per tal d'investigar si l'exposició a condicions de microgravetat similars a les que es donen en l'espai exterior poden afectar la mobilitat i la vitalitat de diverses mostres d'esperma congelat, mitjançant l'execució de vols parabòlics de curta durada. Els resultats, que s'han presentat en el 35è Congrés de l'European Society of Human Reproduction and Embriology (ESHRE), que se celebra aquesta setmana a Viena, demostren que la microgravetat no afecta la viabilitat de l'esperma humà congelat, i que la seva concentració, mobilitat, vitalitat i el DNA espermàtic no mostren alteracions significatives respecte a l'esperma congelat emmagatzemat en condicions de gravetat terrestre.

"Es tracta només d'un primer estudi preliminar, que forma part d'un projecte més ampli, l'objectiu del qual és estudiar més a fons la viabilitat dels gàmetes humans en condicions de microgravetat", explica la doctora Montserrat Boada, investigadora que ha liderat aquest treball. "Alguns estudis previs realitzats en models animals i amb esperma humà en fresc han demostrat un descens significatiu de la motilitat espermàtica; també ens consta que l'any passat la NASA va anunciar la posada en marxa d'un estudi en aquesta mateixa línia denominat Micro-11 que investiga els efectes de la microgravetat a l'Estació Espacial Internacional, però encara no s'ha publicat res dels resultats obtinguts. Aquest és el primer estudi sobre els efectes de la microgravetat en mostres d'esperma humà congelat", afegeix Boada.

Per dur a terme l'estudi, els investigadors van obtenir 10 mostres de semen de deu voluntaris sans. Cadascuna d'elles es va dividir en dues fraccions; una per a realitzar l'estudi en condicions de microgravetat i una altra de control. Totes elles es van congelar en nitrogen líquid a -196º C i es van emmagatzemar fins al dia de l'experiment. Les fraccions dedicades a l'experiment es van introduir en un tanc específic per al transport aeri que va ser col·locat a l'interior d'una avioneta (CAP10B) de l'Aeroclub Barcelona-Sabadell especialitzada en l'execució de vols acrobàtics per a estudis científics.

L'avioneta va realitzar 20 paràboles per sotmetre les mostres a condicions de microgravetat durant un període curt de temps (8 segons en cada paràbola) utilitzant la tècnica de la caiguda lliure. "Aquesta maniobra produeix unes condicions d'ingravidesa totalment equiparables a les que es donen en vols espacials i que experimenta un astronauta en òrbita", explica l'investigador Antoni Pérez-Poch, expert en microgravetat de la UPC, del Laboratori d'Aplicacions Multimèdia, i professor de l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE), que ha participat en la investigació. "Tècnicament, mai s'arriba a la gravetat zero a causa de les vibracions i de la fricció que exerceix l'atmosfera; per aquest motiu es parla de condicions de microgravetat o hipogravetat", afegeix el professor Pérez-Poch.

Després de l'execució d'aquestes maniobres, l'esperma va ser descongelat i analitzat per comprovar si l'exposició temporal a les condicions de microgravetat a què havien estat sotmeses havia tingut algun efecte sobre la seva funcionalitat i característiques, i es van comparar amb les fraccions de control respectives de cada donant, que van ser descongelades i analitzades en paral·lel. L'estudi comprenia l'anàlisi d'un ampli rang de paràmetres que habitualment es valoren en els tests de fertilitat: concentració, mobilitat, vitalitat, morfologia, apoptosi i fragmentació de l'ADN espermàtic.

Els resultats van revelar que no hi havia diferències significatives en cap d'aquests paràmetres entre les fraccions sotmeses a la microgravetat i les que es van mantenir en condicions de gravetat terrestre: "La concordança en la vitalitat i la fragmentació de l'ADN va ser del 100%; d'un 90% en la mobilitat i la concentració, d'acord amb els estàndards establerts per l'Organització Mundial de la Salut (OMS), i d'un 80% en la morfologia", explica la doctora Boada, “i les petites diferències detectades estan probablement més relacionades amb l'heterogeneïtat de les mostres d'esperma que amb l'exposició a les condicions de microgravetat", puntualitza.

Segons explica Montserrat Boada, aquest estudi és només un primer pas d'un projecte més ampli, l'objectiu és validar els resultats obtinguts amb la realització de nous experiments que incloguin una major quantitat de mostres i una exposició més llarga a l'efecte de la microgravetat. "Hem començat amb esperma perquè la seva disponibilitat per a l'estudi no està subjecta a cap restricció de tipus legal però el nostre projecte també vol analitzar els efectes de la microgravetat en ovòcits i embrions, encara que per a això haurem de comptar amb el permís de la Comissió Nacional de Reproducció Humana", afegeix. "De moment, els resultats obren una porta a la possibilitat a transportar de forma segura esperma a l'espai i crear bancs de semen fora del nostre planeta".

El professor Antoni Pérez-Poch afegeix: "Des de la UPC hem estat pioners a Espanya en la realització d'estudis científics amb vols parabòlics en avioneta acrobàtica, i hem publicat diversos treballs sobre alteracions de la fisiologia humana, però aquest és el primer estudi en mostres d'espermatozoides congelades i condicions de microgravetat del qual s'han obtingut i publicat dades”. El Laboratori d'Aplicacions Multimèdia (LAM) de la UPC ha desenvolupat, al costat de Solidworks, un simulador de vol específicament que ha servit per optimitzar la maniobra del vol parabòlic amb l'avioneta, i els resultats s'han difós en diferents publicacions científiques.