Los espermatozoides no solo nadan, sino que se desplazan como un sacacorchos
Un estudio revela la complejidad oculta del movimiento del espermatozoide: no solo nadan, sino que «giran» como sacacorchos. Investigadores australianos descubren que crean superhélices para optimizar su velocidad y trayectoria hacia el óvulo.
Por Enrique Coperías
Si contemplas cómo nada un espermatozoide, puede que te parezca un ejercicio sencillo: una pequeña célula con cola que se agita como un látigo para avanzar. Pero bajo el microscopio y con la física adecuada, ese movimiento esconde una complejidad fascinante.
Un equipo de investigadores de las universidades de Monash y Melbourne, en Australia, ha descubierto que los espermatozoides crean, al nadar, estructuras de flujo en forma de superhélices que giran como sacacorchos alrededor del cuerpo celular. Estas formaciones no solo mejoran su capacidad de propulsión, sino que también los ayudan a mantenerse en una trayectoria directa en su carrera meteórica hacia el óvulo.
El estudio, publicado en la revista Cell Reports Physical Science, es el primero en observar simultáneamente tanto el movimiento flagelar como el flujo tridimensional del líquido alrededor de espermatozoides en movimiento. Esta doble observación ha permitido reconstruir con gran precisión cómo los espermatozoides interactúan con su entorno para impulsarse de manera eficiente.
Una superhélice que optimiza la velocidad
Imagina tomar una goma elástica recta y enrollarla sobre sí misma formando una espiral. Ahora, añade otra vuelta sobre esa espiral: eso es una superhélice. Según el profesor Reza Nosrati, uno de los autores principales del estudio, este patrón se replica en el fluido alrededor del espermatozoide cuando su flagelo se agita.
Estas superhélices no son estructuras físicas, sino vórtices de fluido que giran y se enrollan en torno al cuerpo del espermatozoide, y que lo acompañan en su viaje por el útero.
Lo más impactante es que estas estructuras no solo aparecen a su alrededor, sino que se adhieren al cuerpo celular y giran al unísono, como si fueran una extensión de la propia célula espermática. Esta sincronización añade un extra de impulso, optimizando así su velocidad y eficiencia en medios viscosos como los que tapizan el tracto reproductivo.
Una carrera cuesta arriba
El camino hacia el óvulo no es una empresa sencilla. El espermatozoide debe nadar a contracorriente, superar cavidades, adherirse brevemente a superficies y competir con millones de otros espermatozoides.
En este contexto, cada micra de eficiencia cuenta. Las superhélices descubiertas por el equipo australiano se comportan como motores helicoidales naturales, similares a un sacacorchos que atraviesa un tapón de corcho: girando sobre su eje para avanzar.
Mediante una innovadora técnica de microscopía de doble imagen y el uso de partículas fluorescentes para rastrear el movimiento del fluido, los investigadores visualizaron estas estructuras giratorias. La clave fue observar no solo al espermatozoide en movimiento, sino también al fluido que lo rodea en tres dimensiones y en tiempo real.
El movimiento ondulante del flagelo genera remolinos en el fluido que no son aleatorios, sino patrones estables que siguen el ritmo del batido. Dos pares de vórtices —en la cabeza y a lo largo del flagelo— se alternan durante el nado, proporcionando un impulso constante y direccional. Cortesía: Cell Reports Physical Science (2025). DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102524
El rol de los vórtices en la propulsión espermática
El flagelo del espermatozoide —su característica cola— se mueve en un patrón ondulante que genera remolinos (vórtices) en el líquido. El estudio revela que estos vórtices no son aleatorios: forman patrones estables, repetitivos, que siguen la frecuencia de batido del flagelo.
En concreto, aparecen dos pares de vórtices principales: uno en la cabeza y otro a lo largo del flagelo. Estos vórtices, que se forman y desaparecen durante el ciclo de nado, crean un impulso constante y direccional.
De forma aún más sorprendente, estos vórtices son asimétricos en un instante dado (un lado genera más energía que el otro), pero como rotan junto con el cuerpo del espermatozoide, el empuje final se traduce en un avance rectilíneo. Este mecanismo permite a la célula corregir desviaciones laterales de forma natural y avanzar de manera eficiente, incluso en condiciones adversas.
Más allá de la reproducción: microswimmers y biotecnología
Aunque el objetivo inmediato del estudio es mejorar la comprensión de la fertilidad masculina y los mecanismos de fecundación, sus implicaciones van mucho más allá. Comprender cómo los microswimmers, es decir, nadadores microscópicos como bacterias o espermatozoides, se desplazan, abre la puerta a avances en otras áreas como estas:
✅ El diseño de microrrobots biológicos para aplicaciones médicas.
✅ La comprensión de la formación de biofilms bacterianos, implicados en las infecciones persistentes.
✅ Nuevas estrategias para combatir agentes patógenos que utilizan flagelos para moverse por el cuerpo humano.
Además, el conocimiento de cómo el espermatozoide interactúa con otras superficies —como el epitelio del útero o las paredes de las trompas de Falopio— puede ser esencial para entender por qué algunos espermatozoides logran fecundar y otros no, y cómo influyen en esta empresa factores como la viscosidad del moco cervical y la geometría del tracto reproductivo.
Visualización simultánea de un espermatozoide (izquierda) y el campo de flujo hidrodinámico que lo rodea (derecha). Cortesía: Cell Reports Physical Science (2025). DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102524
Fertilidad, biología y física: una alianza poderosa
Este trabajo también representa un hito metodológico. Por primera vez se ha podido capturar, con alta resolución, tanto la forma en que el espermatozoide se mueve como el modo en que modifica el fluido a su alrededor. Esta doble captura proporciona una herramienta poderosa para estudiar otros organismos que nadan en medios viscosos.
La colaboración entre el Applied Microfluidics and Bioengineering Lab, de la Universidad de Monash, y el Fluid Mechanics Group, de la Universidad de Melbourne, demuestra cómo la unión entre la biología celular y la dinámica de fluidos puede ofrecer nuevas respuestas a preguntas fundamentales de la ciencia.
Sin duda alguna, este estudio desvela que los espermatozoides no solo nadan, sino que tallan espirales en el fluido, como si dejaran una huella en su entorno líquido. Estas huellas, en forma de superhélices, se comportan como motores naturales que aumentan la eficiencia de la propulsión y permiten a los espermatozoides avanzar de forma estable y precisa. Una proeza evolutiva tan sutil como sofisticada, que ahora podemos entender gracias a la ciencia. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Monash
Fuente: Akbaridoust, Farzan et al. Superhelix flow structures drive sperm locomotion. Cell Reports Physical Science (2025). DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102524
