Raskas vastuu painaa heiveröisiä siittiöitä. Ne toimivat kuin kaukopartiona vihollisen selustassa liikkuessaan omin neuvoin tuntemattomassa vihamielisessä ympäristössä.
Ja ihmiskunnan tulevaisuus riippuu siitä, kuinka hyvin ne suoriutuvat tehtävästään. Siittiön pitää taistella itselleen tie munasolun luo emättimen happamasta miljööstä kohdunkaulan tahmean liman kautta munanjohtimen ahtaan käytävän läpi.
Siittiöiden selviytymismahdollisuudet ovat kuitenkin huonontuneet länsimaissa jyrkästi, sillä sperman laatu heikkenee heikkenemistään.
Kansainvälinen tutkijaryhmä tiedotti vuonna 2017 uhkaavasta vaarasta julkistaessaan raportin, jonka mukaan nuoret miehet Euroopassa, Pohjois-Amerikassa ja Australiassa tuottavat enää vain puolet 45 vuotta sitten yleisestä siittiömäärästä.
Ja mikä pahinta: hyvin liikkuvien ja suunnistavien siittiöiden osuus on pienentynyt alle puoleen. Noin seitsemällä prosentilla miehistä sperman laatu on niin huono, että he eivät voi siittää lasta luonnollisella tavalla.
Hedelmättömyyskriisin syytä ei tiedetä, mutta epäily kohdistuu tietyntyyppisiin aineisiin, joille altistutaan jatkuvasti arkielämässä ja joilla myös saattaa olla jonkinlainen osa miesten lihomisessa.
Tutkijat kehittävät keinoja auttaa hedelmättömiä miehiä. Apua etsitään esimerkiksi laiskaa siittiötä työntävästä magneetti- moottorista ja laboratoriossa kantasoluista tuotettavista keinotekoisista siittiöistä.
Siittiöt uivat kilpaa 72 tuntia
Siemensyöksyssä 200 000 000 siittiötä lähtee maailman kovimmalle uintimatkalle. Niillä on enintään 2–3 vuorokautta aikaa päästä maaliin. Vain yksi siittiö voi voittaa: se, joka yhtyy irronneeseen munasoluun.
Emätin testaa kunnon - 200 000 000 siittiötä
Siittiöt joutuvat ensin emättimen happamaan, bakteereita torjuvaan ympäristöön, jossa ne eivät viihdy. Hännän liike ja emättimen supistukset auttavat vahvoja siittiöitä jatkamaan matkaa.
Kohdunkaula kaappaa - 1 000 000 siittiötä
Yli 99 prosenttia siittiöistä takertuu limaan 2–3-senttisessä kohdunkaulassa. Ne vahvat siittiöt, jotka kykenevät riuhtaisemaan itsensä irti, pitkät limamolekyylit ohjaavat kuitenkin kohtuun.
Tarjolla on kaksi reittiä - 100 000 siittiötä
Kohdussa siittiön pitää valita, kumpaan munanjohtimeen se suuntaa. Kypsä munasolu on kuitenkin vain toisessa niistä. Sen puolen rytminen liike voi avittaa siittiötä tekemään oikean valinnan.
Neulansilmän läpi finaaliin - 100 siittiötä
Päästäkseen munanjohtimeen siittiön pitää läpäistä niin pieni aukko, että siihen tuskin sopii kahta kerrallaan. Vain ne siittiöt, joilla on paras uimatyyli, onnistuvat vielä jatkamaan matkaansa.
Kypsyminen loppusuoralla - 3 siittiötä
Siittiöt kiinnittyvät munanjohtimen seinään kypsymään. Kun munasolu irtoaa, siittiö lähtee uimaan sitä kohti kohoavien lämpötilojen ja munasolusta vapautuvien tuoksuaineiden opastamana.
Munasolu sulkee itsensä - 1 siittiö
Ensimmäisenä munasolun kohtaava siittiö erittää munasolun solukalvoa liuottavia entsyymejä. Kun siittiö on saanut päänsä sisään, munasolun kalvo muuttuu niin, että se ei enää sido muita siittiöitä.
Useimmat siittiöt epämuodostuvat
Siittiöt muodostuvat kiveksissä kiemurtelevissa pitkissä putkissa, jotka on vuorattu kantasoluilla. Joka ainoa päivä kantasolut jakautuvat noin 250 miljoonaa kertaa ja saavat näin aikaan yhtä monta uutta siittiötä.
Koko tapahtumasarja ensimmäisestä solunjakautumisesta liikuntakykyisen siittiön syntymiseen kestää kolme kuukautta, ja tänä aikana voi mennä moni asia pieleen.
Kivesten laaduntarkastus käyttää tiheää seulaa, mutta siitä huolimatta vain pieni osa niistä noin 200 miljoonasta siittiöstä, jotka purkautuvat siemensyöksyssä, on virheettömiä.
Noin puolella siittiöistä siima eli häntä ei heilu niin kuin pitäisi, joten ne liikkuvat huonosti jos lainkaan.
Sen lisäksi noin puolet uivista siittiöistä epäonnistuu suunnistamisessa: ne eivät liiku kohti munasolua, vaan ne jäävät pyörimään ympyrää, kääntyvät vähän väliä ympäri tai kulkevat päämäärättömästi siksakkia.
Niillä ei siis ole pienintäkään mahdollisuutta päästä hedelmöittämään munasolua.
Normaali siittiö
KÄRKIKAPPALE sisältää entsyymejä, jotka liuottavat munasolun solukalvoa, ja isän osuuden jälkeläisen perimästä.
KESKIKAPPALE sisältää energiaa uintimatkalle tuottavia voimaloita, mitokondrioita.
SIIMA on heiluva häntä, joka työntää siittiötä potkurin tavoin. Yleensä parhaiten liikkuvat pitkäsiimaiset siittiöt.
Niin kauan kuin virheprosentti ei kasva, ongelmaa ei ole. Normaalisti vähintään 100 miljoonaa siittiötä vuorokaudessa tuottava nuori mies kykenee hyvinkin siittämään lapsen luonnollisesti, vaikka puolet siittiöistä liikkuu huonosti ja puolet hyvin uivista siittiöistä menee minne sattuu.
Isäksi on kuitenkin aina vain vaikeampi tulla iän karttuessa. Sekä siittiöiden tuotanto että sperman laatu putoavat jyrkästi vuosien mittaan.
45-vuotiaan miehen kivekset tuottavat enää puolet nuoruuden siittiömäärästä – ja nekin huomattavasti suuremmalla virheprosentilla.
Huonosti liikkuvien siittiöiden osuus on kasvanut 30 prosenttia, ja enää vain joka viides siittiö kykenee suunnistamaan kunnolla.
Asiantuntijoiden mukaan miehen mahdollisuudet siittää lapsi luonnollisesti ovat 35. ikävuoden jälkeen noin puolet huonommat kuin kaksikymppisenä.
Nykyään länsimaissa ryhdytään lapsentekoon kuitenkin usein melko vanhana.
Joka toinen siittiö on epämuodostunut
KÄRKIKAPPALE sisältää entsyymejä, jotka liuottavat munasolun solukalvoa, ja isän osuuden jälkeläisen perimästä.
KESKIKAPPALE sisältää energiaa uintimatkalle tuottavia voimaloita, mitokondrioita.
SIIMA on heiluva häntä, joka työntää siittiötä potkurin tavoin. Yleensä parhaiten liikkuvat pitkäsiimaiset siittiöt.
Metallikierukka avittaa siittiötä
Onneksi huonosta sperman laadusta kärsiville miehille on tarjolla ja kehitteillä apua. Vuonna 2016 saksalaisen IFW Dresden -tutkimuslaitoksen tutkijaryhmä suunnitteli siittiöille eräänlaisen perämoottorin.
Se on siittiön häntää ympäröivä 0,02 millimetriä pitkä metallikierukka, joka saadaan pyörimään potkurin tapaan magneettikentän avulla. Työntö siivittää huonosti liikkuvan siittiön kuuden sentin tuntinopeuteen.
Keksintöä on testattu hyvin tuloksin laboratoriossa, mutta tarkoituksena on päästä pian tositoimiin. Parhaillaan selvitetään, voidaanko nykyaikaisilla kuvauslaitteilla ohjata moottoroitua siittiötä se noin 20 sentin matka naisen elimistössä, jonka päässä hedelmöitettävä munasolu on.
Jos menetelmä toimii, sperman huono laatu ei enää ole yhtä suuri este lapsen siittämiselle luonnollisella tavalla kuin tätä nykyä.
Liikkumattomat siittiöt saavat perämoottorin
Magneettikentän avulla ujutetaan magneettikierukka siittiön siiman ympärille.
Pyörivä magneettikenttä saa kierukan toimimaan potkurina. Kierukka pystyy työntämään siittiötä, koska se jää siittiön kärkikappaleen taakse.
Siittiö ohjataan munasolun luo. Kun siittiön kärkikappale tunkeutuu munasoluun, magneettikentän suunta vaihdetaan, jolloin kierukka irtoaa siittiöstä ja poistuu.
Nykyinen elämäntapa on myrkkyä
Millilitrassa laadukasta spermaa on 15 miljoonaa siittiötä. Nuorten miesten siittiömäärät jäävät vain puoleen tästä länsimaissa, joissa sperman laatu on huonontunut 40–50 vuotta selittämättömästi.
Vastaavaa kehitystä ei ole havaittu kehitysmaissa, ja monet tutkijat epäilevätkin, että siihen on ainakin osasyynä länsimainen elämäntyyli.
On epäselvää, millaisesta riippuvuussuhteesta on perimmiltään kysymys, mutta lääkäri Alberto Ferlin italialaisesta Brescian yliopistosta julkaisi aiemmin tänä vuonna asiaa valottavia tutkimustuloksia.
Kun 5 177 nuoren hedelmällisyysongelmaisen italialaismiehen terveys tutkittiin perusteellisesti, paljastui, että noin joka toisella heistä oli paitsi huonolaatuinen sperma myös liikakiloja, kohonnut verenpaine, liikaa huonoa kolesterolia ja suurempi riski sairastua diabetekseen kuin niillä miehillä, joiden sperman laatu oli hyvä.
Geenihoito starttaa siittiöiden tuotannon
Noin prosentilla miehistä ei synny siittiöitä. Syynä on usein Sertolin solujen eli kiveksen tukisolujen geenivirhe. Japanilaistutkijat ovat ratkaisseet hiirikokeissa ongelman geenihoidolla. Hoidettujen koiraiden kivekset alkoivat tuottaa käyttökelpoisia siittiöitä, jotka saivat aikaan hedelmöityksen.
Tutkimuksessa harmittomaan virukseen siirrettiin virheellisen geenin normaali versio ja virus ruiskutettiin kivekseen. Siellä virus tarttui Sertolin soluihin ja luovutti virheettömän geenin. Kun tämä alkoi toimia, siittiöitä alkoi muodostua. Koska niiltä puuttui häntä, ne pistettiin munasoluun.
Ennen
Jälkeen
Lisäksi analyysissä kävi ilmi, että valtaosalla niistä miehistä, joiden sperma oli huonoa, oli keskimääräistä matalampi testosteronitaso.
Vanhastaan tiedetään, että testosteroni on tärkeä hormoni siittiöiden tuotannossa, mutta on vaikeampaa selittää sperman laadun ja elintaso- tai elintapasairauksien välistä yhteyttä.
Syytä on etsitty muun muassa hormonitoimintaa häiritsevistä yhdisteistä, kuten ftalaateista ja bisfenoli A:sta, joita käytetään laajasti muoviteollisuudessa. Niitä on paitsi monissa muovituotteissa pakkauksista leluihin myös kosmetiikassa.
Muovin pehmentimien avulla saadaan hajustettua helpommin vaikkapa sampoo tai voide ja estettyä kynsilakkaa halkeilemasta. Koska monet hormonitoimintaa häiritsevät yhdisteet muistuttavat estrogeenia, niille altistuminen voi järkyttää hormonitasapainoa.
Aineet on todettu lihavuuden, sydän- ja verisuonitautien ja miesten testosteronivajeen riskitekijöiksi. Italialaistutkimuksessa esiin tullut sperman laadun huononemisen ja elintasosairauksien välinen yhteys saattaa siis saada selityksensä hormonitoimintaa häiritsevistä yhdisteistä.
Tekosiittiöitä laboratoriosta
Hormonitoimintaa häiritseviä yhdisteitä on monissa korkean elintason maissa yleisesti käytettävissä tuotteissa, joten ongelma on laaja eikä siihen ole helppoa ja nopeaa ratkaisua.
Sinä aikana, kun aineiden vaikutusta selvitetään, osa tutkijoista yrittää auttaa niitä miehiä, joilla ei ole pienintäkään mahdollisuutta siittää lasta luonnollisesti.
Hiirten isä on hedelmätön. Terve poikue pantiin alulle keinotekoisilla siittiöillä.
Laboratorio kasvattaa siimattomia siittiöitä
Kiinalaistutkijat onnistuivat vuonna 2016 muuttamaan hiiren alkion kantasoluja toimintakykyisiksi siittiöiksi. Keinotekoiset siittiöt olivat kuitenkin hännättömiä, joten ne piti ruiskuttaa munasoluun.
Hedelmöitys johti silti normaalien poikasten syntymään. Kantasoluja kasvatettiin elatusliuoksessa, johon lisättiin tiettyjä kasvutekijöitä, ja kantasoluista kehittyi viikossa esisiittiöitä.
Hiiren kivesten solujen ja testosteronin avulla esisiittiöt saatiin muuttumaan varsinaisiksi sukupuolisoluiksi. Tavoitteena on soveltaa menetelmää ihmiseen.
Osa miehistä kärsii siittiöttömyydestä, ja silloin avuksi on otettava keinotekoiset siittiöt.
Pekingissä Kiinan tiedeakatemian tutkija Qi Zhou kasvatti laboratoriossa hiiren kantasoluja ja sai ne kehittymään kiveksen olosuhteita jäljittelemällä sukupuolisoluiksi.
Kolmessa viikossa kantasoluista tuli alkeellisia siimattomia siittiöitä, joilla onnistuttiin hedelmöittämään 158 munasolua.
Alkiot siirrettiin hiirinaaraiden kohtuun jatkamaan kehitystään samalla tavalla kuin tavallisessa keinohedelmöityksessä. Kuudesta alkiosta syntyi terve poikanen.
Uraauurtava koe osoitti, että kantasolut on mahdollista saada erilaistumaan kehon ulkopuolella toimiviksi siittiöiksi.
Vaikka lupaava tulos saavutettiin hiirillä, tutkimus antaa toiveita siitä, että menetelmää voidaan soveltaa myös ihmiseen.
Silloin steriiliytensä takia vastentahtoisesti lapsettomat miehet voivat tulla isäksi.