Articles

Macho sperm myth

før vitenskapen var i stand til å kaste lys over menneskelig reproduksjon, trodde de fleste at nytt liv oppsto gjennom spontan generasjon fra ikke-levende materie. Det endret en smidgen i midten av det 17.århundre, da naturfilosofer kunne (knapt) se det kvinnelige egget eller egget med det blotte øye. De teoretiserte at alt liv ble skapt i øyeblikket av guddommelig skapelse; en person eksisterte inne i den andre i en kvinnes egg, som russiske nesting dukker. Dette synet på reproduksjon, kalt preformation, passet den herskende klassen godt. «Ved å sette linjer inn i hverandre,» bemerker den portugisiske utviklingsbiologen Og forfatteren Clara Pinto-Correia i Ovary Of Eve (1997), kunne preformation fungere som en «politisk korrekt» antidemokratisk doktrin, som implisitt legitimerer det dynastiske systemet – og selvfølgelig var de ledende naturfilosofene i Den Vitenskapelige Revolusjonen absolutt ikke tjenere.Man skulle tro at etter hvert som vitenskapen utviklet seg, ville den knuse russisk dukketeori gjennom sin klare biologiske linse. Men det er ikke akkurat det som skjedde – i stedet, da mikroskopet endelig gjorde det mulig for forskere å se ikke bare egg, men sæd, ble preformasjonsteorien forvandlet til en ny, enda mer patriarkalsk politisk oppfatning: nå holdt filosofer og noen reproduksjonsstudenter, egget var bare en passiv beholder som ventet på at kraftig sæd skulle komme for å utløse utvikling. Og sperm? Hodet til hver inneholdt et lite preformed menneske – en homunculus, for å være nøyaktig. Den nederlandske matematikeren Og fysikeren Nicolaas Hartsoeker, oppfinneren av skruefatmikroskopet, tegnet sitt bilde av homunculus da sæd ble synlig for første gang i 1695. Han så faktisk ikke en homunculus i sædhodet, Innrømmet Hartsoeker på den tiden, Men han overbeviste seg om at den var der.Kraftigere mikroskoper til slutt henvist homunculus til søppelbøtta av historien – men på noen måter ikke mye har endret seg. Mest spesielt overlever homunculusens arv i den stædige vedvarende oppfatningen av egget som en passiv deltaker i befruktning, og venter på at den aktive sæden skal svømme gjennom en haglstorm av utfordringer for å opprettholde livet. Det er forståelig – men uheldig-at en lekpublikum kan vedta disse feilaktige, sexistiske paradigmene og metaforene. Men biologer og leger er også skyldige.det var i det relativt siste året av 1991, lenge etter at mye av den virkelige vitenskapen hadde blitt satt i stein, at Den Amerikanske antropologen Emily Martin, nå Ved New York University, beskrev det hun kalte et ‘vitenskapelig eventyr – – et bilde av egg og sæd som antyder at’ kvinnelige biologiske prosesser er mindre verdige enn sine mannlige motdeler ‘og at’ kvinner er mindre verdige enn menn’. Eggstokken, for eksempel, er avbildet med et begrenset lager av startegg utarmet over en levetid, mens testene sies å produsere ny sæd gjennom livet. Menneskelig eggproduksjon er ofte beskrevet som ‘sløsing’ fordi, fra 300.000 eggstartceller til stede ved puberteten, vil bare 400 modne egg bli utgitt; men det adjektivet brukes sjelden til å beskrive en manns levetid produksjon av mer enn 2 billioner sædceller. Enten i den populære eller vitenskapelige pressen, er menneskelig parring ofte portrettert som en gigantisk maraton svømming hendelse der den raskeste, fittest sperm vinner prisen for å befrukte egget. Hvis denne fortellingen bare var en skadelig holdover fra vår sexistiske fortid – en offensiv mannlig fantasi basert på feil vitenskap-ville det være ille nok, men fortsatt innkjøp til partisk informasjon hindrer viktige fruktbarhetsbehandlinger for både menn og kvinner.

for å forstå hvordan vi kom hit, kan en tur gjennom historien hjelpe. Vitenskapelig forståelse av kjønnsceller og prosessen med menneskelig oppfatning er en relativt ny utvikling. Et egg, den største cellen i en menneskekropp, er knapt synlig for det blotte øye, og omtrent like stor som perioden som slutter denne setningen. Så den minste menneskekroppscellen, en sæd, er helt usynlig for det blotte øye.Sperm var ukjent for vitenskapen frem til 1677, da Den nederlandske amatørforskeren Antonie van Leeuwenhoek først observerte menneskelig sæd under et mikroskop. Rundt samme tid ble det innsett at den menneskelige eggstokken produserte egg, selv om det ikke var før 1827 at den tyske biologen Karl Ernst von Baer først rapporterte faktiske observasjoner av menneskelige og andre pattedyregg.

etter van Leeuwenhoeks oppdagelse av sæd, tok det enda et århundre før noen innså at de var nødvendige for å befrukte egg. Den åpenbaringen kom på 1760-tallet, da den italienske presten Og naturforskeren Lazzaro Spallanzani, eksperimenterte på mannlige frosker med tettsittende taffetabukser, viste at egg ikke ville utvikle seg til tadpoles med mindre sæd ble kastet i det omkringliggende vannet. Bizarre, til Spallanzani annonserte sine funn, var det allment antatt-selv av van Leeuwenhoek i noen år – at sæd var små parasitter som lever i menneskelig sæd. Det var først i 1876 at den tyske zoologen Oscar Hertwig demonstrerte fusjonen av sæd og egg i sjøkyllinger.til Slutt viste kraftige mikroskoper at et gjennomsnittlig menneskelig ejakulat, med et volum på omtrent en halv teskje, inneholder rundt 250 millioner sædceller. Men et viktig spørsmål forblir ubesvart: ‘Hvorfor så mange? Faktisk viser studier at graviditetsraten har en tendens til å avta når en manns ejakulat inneholder mindre enn 100 millioner sædceller.

Det Er Klart at nesten halvparten av sæden i et gjennomsnittlig menneskelig ejakulat er nødvendig for normal fruktbarhet. En favorisert forklaring på dette er sædkonkurranse, som stammer fra den macho-mannlige oppfatningen av spermracing for å gjødsle – ofte med den ekstra påstanden om at mer enn en mann kan være involvert. Som i et lotteri, jo flere billetter du kjøper, jo mer sannsynlig er du å vinne. Naturlig utvalg, tenkningen går, driver sædnummer skyhøye i et slags våpenløp for befruktningsprisen.

Slående eksempler på sperm konkurranse gjør faktisk florerer i dyreriket. Våre nærmeste slektninger, sjimpansene, bor i sosiale enheter som inneholder flere voksne menn som regelmessig engasjerer seg i promiskuøs parring; kvinner i sin tur er parret av flere menn. Tallrike funksjoner, som iøynefallende store testikler, reflekterer et spesielt høyt nivå av spermaproduksjon hos slike pattedyrarter. I tillegg til store testikler har de rask spermaproduksjon, høye spermier, store spermier (som inneholder mange energigenererende mitokondrier for fremdrift), spesielt muskulære sædledende kanaler, store sædblærer og prostatakjertler, og høye teller av hvite blodlegemer (for å nøytralisere seksuelt overførbare patogener). Vesiklene og prostata kjertelen produserer sammen seminalvæske, som kan koagulere for å danne en plugg i skjeden, midlertidig blokkere tilgang fra andre menn.Populær mening og til og med mange forskere opprettholder det samme sædscenariet for mennesker, men bevis peker i en annen retning. Faktisk, til tross for ulike uhyggelige påstander om det motsatte, er det ingen overbevisende bevis for at menn er biologisk tilpasset sperm konkurranse. Historien om sperm overflod i promiskuøst parring sjimpanser står i kontrast til det vi ser i ulike andre primater, inkludert mennesker. Mange primater lever i grupper med bare en enkelt avlshann, mangler direkte konkurranse og har spesielt små testikler. I alle relevante sammenligninger fremstår mennesker som lik primater som lever i single-male grupper-inkludert den typiske kjernefamilien. Valnøtt-størrelse menneskelige testikler er bare en tredjedel av størrelsen på sjimpanse testikler, som er omtrent like store hønseegg. Videre, mens sjimpanse ejakulat inneholder bemerkelsesverdig få fysisk unormal sæd, inneholder menneskelig sæd en stor andel blindgjengere. Kvalitetskontroller på menneskelig ejakulat har tilsynelatende blitt avslappet i fravær av direkte sperm konkurranse.Sperm passasje er mer som en utfordrende militær hinderløype enn en standard svømming rase

for arter som ikke regelmessig utsatt for direkte sperm konkurranse, den eneste lovende alternativ forklaring på høy sperm teller gjelder genetisk variasjon. I et par sjelden siterte papirer publisert for mer enn fire tiår siden, oppdaget Biologen Jack Cohen ved University Of Birmingham i STORBRITANNIA en sammenheng mellom spermtall og generering av kromosomkopier under spermaproduksjon. Under meiosis, den spesielle typen celledeling som produserer kjønnsceller, utveksler kromosompar biter av materiale gjennom å krysse over. Hva Cohen fant er at spermtallene på tvers av arter øker i takt med antall overganger under produksjonen. Kryssing over øker variasjonen, det essensielle råmaterialet for naturlig utvalg. Tenk på sperm produksjon som en slags lotteri der nok billetter (sperm) skrives ut for å matche tilgjengelige tall (ulike genetiske kombinasjoner).

Andre funn flyr i møte med det populære scenariet også. For eksempel, de fleste pattedyr sperm ikke faktisk svømme opp hele kvinnelige kanalen, men er passivt transportert deler eller mesteparten av veien ved å pumpe og wafting bevegelser av livmor og ovidukter. Forbløffende, sperm av mindre pattedyr har en tendens til å være lengre i gjennomsnitt enn sperm av større pattedyr – en mus sperm er lengre enn sperm av en hval. Men selv om disse var ekvivalente i størrelse, blir svømming opp til et egg mer av en strekk jo større en art blir. Faktisk kan det være mulig for en musesæd å svømme helt opp til egget – men det er helt umulig for en enda mindre blåhvalsæd å svømme 100 ganger lenger opp i kvinnekanalen uten hjelp. Overbevisende bevis har i stedet avslørt at menneskelig sæd blir passivt transportert over store avstander mens du reiser gjennom livmor og opp oviduktene. Så mye For Olympisk stil racing sperm!faktisk, av de 250 millioner spermiene i gjennomsnittlig menneskelig ejakulat, ender bare noen få hundre faktisk opp på befruktningsstedet høyt oppe i ovidukten. Sperm passasje opp den kvinnelige kanalen er mer som en ekstremt utfordrende militær hinderløype enn en standard sprint-stil svømming rase. Sperm tall er gradvis redusert som de vandrer opp den kvinnelige kanalen, slik at mindre enn en i en million fra den opprinnelige ejakulere vil omgi egget på tidspunktet for befruktning. Enhver sæd med fysiske abnormiteter elimineres gradvis underveis, men overlevende rundt egget er en tilfeldig prøve av intakt sæd.

Mange spermier gjør det ikke engang i livmorhalsen (livmoderhalsen). Syreforhold i skjeden er fiendtlige og sædceller overlever ikke der lenge. Passerer gjennom livmorhalsen, blir mange spermier som unnslipper skjeden fanget i slim. Enhver med fysiske deformiteter er fanget. Videre migrerer hundretusener av sæd i sidekanaler, kalt krypter, hvor de kan lagres i flere dager. Relativt få sperm reiser direkte gjennom livmorhulen, og tallene reduseres ytterligere under inngangen til ovidukten. En gang i ovidukten er sæd midlertidig bundet til den indre overflaten, og bare noen frigjøres og får lov til å nærme seg egget.Å Skyve tanken om at befruktende sæd er En Slags Olympisk mester, har skjult det faktum at et ejakulat kan inneholde for mange sædceller. Hvis sperm omgir egget i store mengder, oppstår faren for befruktning med mer enn en (polyspermy) med katastrofale resultater. Polyspermy forekommer noen ganger hos mennesker, spesielt når fedre har svært høye spermier. I det vanligste resultatet der to sædceller befrukter et egg, inneholder cellene i det resulterende embryoet 69 kromosomer i stedet for de vanlige 46. Dette er alltid dødelig, noe som vanligvis resulterer i abort. Selv om noen individer overlever så langt som fødselen, utløper de alltid kort tid etterpå. Fordi polyspermy vanligvis har et dødelig utfall, har evolusjonen tydeligvis ført til en rekke hindringer i den kvinnelige reproduktive kanalen som strengt begrenser antall spermier som er tillatt å omgir et egg.Polyspermy har praktiske implikasjoner for assistert befruktning i tilfeller av nedsatt fruktbarhet eller infertilitet. For eksempel har den opprinnelige standardprosedyren for å introdusere sæd i skjeden for kunstig inseminering blitt erstattet av direkte injeksjon i livmoren (intrauterin inseminering eller iui). Direkte innføring av sæd i livmoren omgår reduksjonen av sædtall som normalt oppstår i livmorhalsen, hvor slim luker ut fysisk unormal sæd. Analyser av kliniske data har vist at deponering av 20 millioner sædceller i livmoren (mindre enn en 10th av tallet i gjennomsnittlig ejakulat) er nok til å oppnå en rutinemessig graviditetsrate.Sperm tall blir enda viktigere når det gjelder in vitro fertilisering (IVF), med direkte eksponering av et egg til sæd i en glassbeholder. Dette omgår hver eneste av de naturlige filtrene mellom skjeden og egget. I DEN tidlige UTVIKLINGEN AV IVF var den generelle tendensen å bruke altfor mange sædceller. Dette reflekterte det forståelige målet om å maksimere fertiliseringssuksessen, men det ignorerte naturlige prosesser. Høye sperm tall mellom 50.000 og 0.5 millioner stadig deprimert suksessraten. Optimal befruktningshastighet ble oppnådd med bare 25 000 sædceller rundt et egg. BÅDE IUI og IVF øker risikoen for polyspermy og sannsynligheten for abort.

menneskelig befruktning er et gigantisk lotteri med 250 millioner billetter: for sunn sæd er det flaks med tegningen

muligheten for polyspermy kaster nytt lys på utviklingen av sædtall. Diskusjoner om sperm konkurranse generelt fokusere utelukkende på å maksimere sperm teller, men-som er vanlig i biologi-en slags avveining er involvert. Mens naturlig utvalg kan føre til økt sperm produksjon hvis menn er i direkte konkurranse, vil det også favorisere mekanismer i den kvinnelige kanalen som begrenser antall spermier rundt egget. I promiskuøst parring primater, slik som sjimpanser, økt ovidukt lengde hos kvinner oppveier økt sperm produksjon av menn. Dette begrenser antagelig antall spermier som nærmer seg egget. Det viser også at kvinnens rolle i befruktningen på ingen måte er så passiv som det ofte antas.den fastlåste ideen om at ‘den beste sperma vinner’ har fremkalt ulike forslag om at en slags utvalg oppstår, men det er vanskelig å forestille seg hvordan dette muligens kunne skje. DNA I et sædhode er tett bundet og nesten krystallinsk, så hvordan kan egenskapene detekteres fra utsiden? Eksperimenter på mus indikerer for eksempel at det ikke er noe valg i henhold til om en sæd inneholder et mannlig-bestemmende Y-kromosom eller et kvinnelig-bestemmende X-kromosom. Det virker langt mer sannsynlig at menneskelig befruktning er et gigantisk lotteri med 250 millioner billetter, der – for sunn sæd – vellykket befruktning er i hovedsak flaks med tegningen.

Andre forvirrende egenskaper av sæd venter også på forklaring. Det har lenge vært kjent, for eksempel, at menneskelig sæd inneholder en stor andel av strukturelt unormal sperm med åpenbare defekter som doble haler eller små hoder. Den ‘kamikaze sperm’ hypotese foreslått at disse dud sperm faktisk tjene ulike funksjoner i konkurranse, som blokkerer eller drepe sperm fra andre menn. Dette har imidlertid siden blitt effektivt diskreditert.den forskanset forestillingen om at menneskelig sæd, når ejakulert, engasjere seg i en panisk rase for å nå egget har helt overskygget den virkelige historien om reproduksjon, inkludert bevis på at mange sperm ikke dash mot egget, men er i stedet lagret i mange dager før du fortsetter. Det ble lenge akseptert som etablert faktum at menneskelig sæd overlever i bare to dager i en kvinnes kjønnsorgan. Men fra midten av 1970-tallet viste det seg at menneskelig sæd kan overleve intakt i minst fem dager. En lengre periode med sperm overlevelse er nå allment akseptert, og det kan være så lenge som 10 dager eller mer.

andre myter florerer. Mye har blitt skrevet om slim produsert av den menneskelige livmorhalsen. I såkalte ‘naturlige’ metoder for prevensjon, konsistensen av slim væskende fra livmorhalsen har blitt brukt som en nøkkelindikator. I nærheten av eggløsning er cervical mucus tynt og har en vannaktig, glatt tekstur. Men dyrebar lite har blitt rapportert om sammenhengen mellom slim og lagring av sæd i livmorhalsen. Det har blitt klart fastslått at sæd er lagret i krypter hvorfra slimet strømmer. Men vår kunnskap om prosessen involvert er dessverre begrenset til en enkelt studie rapportert i 1980 av gynekologen Vaclav Insler og kolleger Ved Tel Aviv University i Israel.i denne studien meldte 25 kvinner seg frivillig til å bli kunstig inseminert dagen før planlagt kirurgisk fjerning av livmoren (hysterektomi). Deretter undersøkte Insler og hans team mikroskopisk sæd lagret i kryptene i serielle deler av livmorhalsen. Innen to timer etter inseminasjon koloniserte sæd hele lengden av livmorhalsen. Kryptstørrelsen var svært variabel, og sæd ble lagret hovedsakelig i de større. Insler og kolleger beregnet antall krypter som inneholder sæd og sædtetthet per krypt. I noen kvinner ble opptil 200 000 sædceller lagret i livmorhalskrypter.Insler og kolleger rapporterte også at levende sæd faktisk hadde blitt funnet i cervical mucus opp til den niende dagen etter inseminering. Oppsummerer tilgjengelig bevis, foreslo de at etter inseminasjon fungerer livmorhalsen som et spermreservoar hvorfra levedyktig sæd gradvis frigjøres for å komme seg opp i ovidukten. Dette dramatiske funnet har blitt mye sitert, men i stor grad ignorert, og det har aldri vært en oppfølgingsstudie.Mutasjoner akkumuleres fire ganger raskere i sæd enn i egg, så sæd fra gamle menn er risikobelastet

i sin lærebok Conception in The Human Female (1980) – mer enn 1000 sider i lengde-Sir Robert Edwards, en mottaker av 2010 Nobelprisen for UTVIKLING AV IVF, nevnte cervical krypter i en enkelt setning. Siden da har mange andre forfattere nevnt sperm lagring i disse cervical krypter like kort. Men lagring av sæd, med gradvis frigjøring, har store implikasjoner for menneskelig reproduksjon. Avgjørende er den utbredte oppfatningen av et begrenset ‘fruktbart vindu’ i menstruasjonssyklusen avhengig av den lenge aksepterte visdommen at sæd overlever bare to dager etter inseminering. Sperm overlevelse kanskje for 10 dager eller mer radikalt eroderer grunnlaget for såkalte ‘naturlige’ metoder for prevensjon gjennom unngåelse av unnfangelse. Sperm lagring er også direkte relevant for forsøk på å behandle infertilitet.En annen farlig misforståelse er myten om at menn beholder full fruktbarhet inn i alderdommen, tydelig kontrast med brå opphør av fruktbarhet sett hos kvinner i overgangsalderen. Rikelig bevis viser at hos menn, sperm tall og kvalitet nedgang med økende alder. Videre har det nylig oppstått at mutasjoner akkumuleres omtrent fire ganger raskere i sæd enn i egg, så sæd fra gamle menn er faktisk risikobelastet.mye har blitt skrevet om det faktum at i industrialiserte samfunn øker alderen ved første fødsel hos kvinner, ledsaget av sakte voksende reproduktive problemer. En foreslått løsning er den svært invasive og svært kostbare prosedyren for fruktbarhet bevaring der egg høstes fra unge kvinner til bruk senere i livet. Imidlertid har økende reproduktive problemer med aldrende menn, særlig raskere akkumulering av sædmutasjoner, gått stort sett unmentioned. En svært effektiv og langt billigere og invasiv måte å redusere reproduktive problemer for aldrende par ville sikkert være å lagre sædprøver fra unge menn som skal brukes senere i livet. Dette er bare en av fordelene å få fra mindre sexisme og mer pålitelig kunnskap i riket av menneskelig reproduksjon.I Dag kan historien om Hartsoekers homunculus virke skjult i tidens tåke, nevnt bare som en underholdende illustrasjon av tabber i den tidlige utforskningen av menneskelige kjønnsceller. Men dens innflytelse, sammen med den macho-mannlige bias som oppsto den, har levd i subtilere form blant de kulturelle stereotypene som påvirker spørsmålene vi spør om reproduktiv biologi.