Antonie van Leeuwenhoek objevil lidské spermie v roce 1677 a začala nová epocha mikroskopického výzkumu

Lidé jsou od přírody zvědaví a rádi objevují to, co není na první pohled vidět. Antoni van Leeuwenhoek se narodil jako jediný syn z pěti dětí 24. října 1632 v zámožné měšťanské rodině v nizozemském městě Delft. Otec vyráběl proutěné koše a matka pocházela z prosperující pivovarnické rodiny. Cestu k úspěchu měl tak otevřenou. Když ale bylo malému Antonimu pět let, jeho otec náhle zemřel. Jako právník mohl mladému muži zajistit dostatečné vzdělání a zkušeností v advokacii jako náhradu za zmařené vysokoškolské vzdělání. Jeho podpora však skončila, když bylo Antonimu pouhých 16 let, protože v tu dobu zemřel i jeho strýc. Nabitý elánem a získanými zkušenostmi se nakonec vrátil zpět do Delftu, kde si otevřel vlastní obchůdek s textilem. Kromě látek prodával také knoflíky, pásky a různé jiné módní doplňky. Díky své neúnavné práci a obchodnímu talentu se stal váženým občanem a v roce 1660, když mu bylo 28 let, byl Antoni občany zvolen městským úředníkem se stálým platem. Dohlížel na obchod s vínem, prováděl kvalifikované zeměměřičské práce, a kromě toho se stále věnoval svému obchodu s látkami. Přesto zapálený mladý muž nebyl úplně uspokojen a hodlal se prosadit v zástupu vědců a objevit dosud netušený svět, který není na první pohled oku viditelný.

Jak se ale obchodník mohl dostat k nápadu na sestrojení mikroskopu? Celá staletí bylo zvykem, že obchodníci s látkami kontrolovali hustotu tkaniny a celkovou kvalitu látek pomocí malých skleněných kuliček, které jednoduše fungovaly jako zvětšovací sklo. Stejně tak to bylo i u Antoniho. Ve svých 39 letech, když byl finančně zajištěn, se mohl začít věnovat ušlechtilé zábavě a používané lupy více vylepšovat. Jeho mikroskop obsahoval kovovou destičku, do jejíž horní části vsadil čočku. Spodní část mikroskopu tvořil otočný závit s trnem, na který byly nabodávány pozorované předměty a otáčivým systémem byly tyto předměty přibližovány do takové vzdálenosti od čočky, která byla pro jejich pozorování nejvhodnější. Díky mikroskopu začal Antoni pozoroval zblízka to, co předtím nikdy neviděl. V broušení čoček a v jejich výrobě se nakonec zdokonalil tak, že některé z nich zvětšovaly až 270krát. Některé zdroje dokonce připouštějí, že zvětšení klidně mohlo být i mnohem larger. Leeuwenhoek během svého života sám vybrousil asi 550 čoček a sestrojil na 200 mikroskopů. Díky tomu objevil pod mikroskopem v roce 1671 živé mikroorganismy. Mezi pohybujícími se objekty sledoval bakterie, prvoky, vířníky a nálevníky. Pozoroval ale mnoho dalších materiálů, například listy květin, drobný hmyz, vlasy, kůži, sliny, vodu, pepřový nálev a lidskou krev. Brzy tak popsal červené krvinky, krevní kapiláry i svalová vlákna.

Leeuwenhoek neměl vysokoškolské vzdělání a neuměl žádný cizí jazyk. Přesto byl v písemném kontaktu s učenci mnoha zemí a od roku 1673 si až do konce života dopisoval s londýnskou učenou společností - Royal Society. To se neobešlo bez potřeby překladů do angličtiny. Pravděpodobně to nebyl problém, protože výsledky jeho pozorování, které popsal této společnosti ve 190 dopisech, byly uveřejňovány v anglickém překladu v časopise této učené společnosti Philosophical Transactions až do roku 1724. V roce 1680 byl Antoni van Leeuwenhoek dokonce zvolen za člena londýnské Royal Society. I když byl nejdříve považován za podivína, nakonec byl nesmírně hrdý na to, že jemu, člověku bez vysokoškolského vzdělání - samoukovi, se dostalo cti patřit mezi renomované vědce.

V roce 1677 popsal Leeuwenhoek poprvé lidskou spermii jako „úhoře s vlnícím se ocasem“ a tím otevřel kapitolu zkoumání pohlavního rozmnožování. O několik let později, v roce 1678, byl jeho objev otisknut v Philosophical Transactions, čímž začala doba systematického studia spermií. Později se vyvíjela metodika a rozšiřovaly poznatky o tom, jak spermie a vajíčka spolupracují v procesu oplodnění. Zprávy jeho pozorování a kresby podnítily další generace vědců k hledání souvislostí mezi strukturou buněk a jejich funkcí.

Jednotlivé odstavce o Leeuwenhoekově práci a o objevu spermií přibývaly pomalu a bývaly plné chyb. Dnes pokročilé techniky dokážou pomocí počítačové analýzy mikroskopického obrazu zaznamenat i trajektorie pohybu spermií. Muž, anebo žena? Od těch časů uplynulo hodně vody a dnešní poznatky o živočišných gametách jsou o kus dál. Zatímco reprodukční biologie zkoumá gamety, historické omyly o neplodnosti často odrážely sociální kontext své doby. Například domněnka, že chyba je výhradně na straně ženy, byla běžná a ukázala potřebu lepšího zkoumání mužského rozmnožovacího aparátu.

Rozkřik o spermie a jejich význam ve výzkumu

Hovořme o tom, jaké síly a omezení ovlivňují úspěšnost oplodnění. Spermií je v ejakulátu enormní množství - od 40 do 900 milionů. Ženské vajíčka se vyvíjejí dlouhodobě, plod mívá okolo čtyř až sedmi milionů vajíček, novorozená holčička jich má 1-2 miliony, a třicetiletá žena asi 70-100 tisíc vajíček. V dnešní době se pro výzkum a asistovanou reprodukci používají speciální kultivační metody a diagnostické nástroje. Důležitým parametrem selekce spermií je pohyblivost, avšak i líné spermie mohou být kvalitní, pokud mají neporušený akrozom - ochrannou čepičku kolem hlavičky spermie. Akrozom je klíčový pro průnik do vajíčka, a proto je jeho integrita zásadní pro oplodnění.

Metoda in vitro fertilizace (IVF) a její modernější varianty (ART) představují významný krok ve využití reprodukční biologie v klinické praxi. Koordinačním pracovištěm programu ART je Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR. Výzkum příčin selhání vývoje embrya a vývoj nových diagnostických nástrojů pro centra asistované reprodukce se propojuje s etikou a právními aspekty. Z dřívějších pohledů na reprodukci vychází důraz na zodpovědný výběr gamet a na snižování rizik spojených s umělým oplodněním.

V roce 2020 portugalský a mexický tým popularizoval pochopení pohybů spermie pomocí 3D mikroskopie, která odhalila asymetrie a specifičnost řízení bičíku. Technologie umožnila rekonstruovat pohyb spermie v trojrozměrné podobě a odhalila, že bičík se částečně točí kolem osy, zatímco hlavička naviguje podle směrů plavání. Tento výzkum může zásadně ovlivnit diagnostiku mužské neplodnosti a zlepšit metody výběru spermií pro oplodnění. Hermes Gadêlha a mezinárodní tým zveřejnili své poznatky v Science Advances.

Historie Leeuwenhoekova objevu spermie je zároveň příběhem o tom, jak se z amatéra stal uznávaný vědec. Leeuwenhoek pokračoval ve vylepšování mikroskopů a během života obdržel pozornost a obdiv od mnoha vlivných osobností i institucí. Jeho dopisy, kresby a skutečné pozorování posunuly vědu o mnoho kroků vpřed a položily základy mikrobiologie, která odhaluje svět, jenž je lidskému oku skrytý.

Úvod do historie mikroskopie i do moderní reprodukční biologie ukazuje, jak propojení základního výzkumu a klinické praxe posouvá poznání lidstva. Leeuwenhoekův počin a následný vývoj mikroskopů pokračují v úspěšném zkoumání malých světů až dodnes, a stejně tak pokračuje i výzkum reprodukce, který se stále vyvíjí, aby pomáhal parům nacházet cestu k rodičovství s odpovědným přístupem a s respektem k etickým zásadám.

Vědecké discipline dnes spojuje touha po poznání a snaha porozumět mechanismům života. Historie Leeuwenhoecka připomíná, že i zdánlivě malá objevení mohou změnit svět, a že průnik do neviditelného světa může mít hluboké dopady na lidskou společnost a zdravotní péči.

tags: #v #roce #1677 #objevil #lidske #spermie