Locul reacției acrozomice fiziologice a spermatozoizilor de mamifere

Inițierea RA

Este de mult timp clar pentru modelele nemamifere de fertilizare în care spermatozoizii trebuie să creeze o cale de penetrare că, în funcție de specie, RA este indusă de învelișul oului sau, adesea, de gelatina care înconjoară acest înveliș. Cu toate acestea, la mamiferele euteriene, stabilirea locului în care începe RA este îngreunată de faptul că învelișul ovulului – zona pelucidă – este înconjurat, timp de un număr de ore variabil în funcție de specie după ovulație, de cumulus oophorus, o masă multistratificată de celule adesea încorporată într-o matrice bogată în acid hialuronic. În primele studii efectuate la cobai și la mai multe rozătoare, Austin și Bishop (2) au raportat că spermatozoizii suferă RA în interiorul cumulusului și, în mod eronat, au sugerat apoi că reacția era o manifestare morfologică a capacitare a spermatozoizilor – o schimbare legată de membrana spermatozoizilor suferită în tractul feminin, specifică mamiferelor theriane, care conferă în cele din urmă spermatozoizilor capacitatea de fertilizare. Ulterior, așa cum s-a văzut la microscopul electronic, spermatozoizii de iepure de la marginea cumulus oophorus aveau, în general, acrosomi intacți, în timp ce majoritatea celor prinși în interiorul

Câteva spermatozoizi care au reacționat în interiorul cumulusului au fost apoi capabili să continue să fertilizeze ovulul.

Cumulusul trecuse până atunci printr-o anumită fază a RA, la fel ca majoritatea spermatozoizilor legați de zona pellucida (3). Ulterior, observații similare ale RA în interiorul cumulusului au fost făcute pentru spermatozoizii de hamster sirian (4, 5) și chinezesc (6) și chiar de om (7). Cu puțin timp înainte, însă, au început să se facă progrese în problema definirii fertilizării în termeni moleculari, odată cu descoperirea importantă a faptului că zona pelucida (de șoarece) cuprinde trei glicoproteine – ZP1, ZP2 și ZP3 (8). Deoarece ouăle fără cumulus ale majorității mamiferelor pot fi fertilizate in vivo sau in vitro, observația la fel de interesantă făcută câțiva ani mai târziu, conform căreia RA de șoarece poate fi indusă de ZP3 (9), a condus la ideea că zona pellucida induce RA. Deși pare să nu țină cont de observațiile anterioare ale RA în interiorul cumulusului la alte specii și deși, cu câteva excepții ocazionale (10), majoritatea studiilor pe șoareci au fost efectuate folosind ouă fără cumulus, această viziune a zonei pellucide ca inductor fiziologic al RA la mamifere a fost în centrul altor rapoarte (11, 12) și este acum larg răspândită. Astfel, observațiile lui Jin et al. (1) reprezintă o revenire la realitatea biologică în această privință. Meritul deosebit al studiului lor nu constă doar în observarea evenimentelor în spermatozoizii vii de șoarece. Pentru a repeta, acesta arată că acești spermatozoizi trec frecvent prin RA în interiorul cumulusului înainte de a ajunge în zona pellucida și, folosind o etichetă fluorescentă de coadă, arată, de asemenea, faptul cheie că astfel de spermatozoizi pot continua apoi să fertilizeze.

Observația că spermatozoizii de șoarece cu acrosomi reacționați pot apoi să adere și să pătrundă în zona pellucida are implicații importante pentru eforturile de caracterizare a componentei (componentelor) de la suprafața capului spermatozoizilor implicată (implicate) în legarea spermatozoizilor/ovilor la fertilizare. Cu toate acestea, în luarea în considerare a altor implicații ale acestei lucrări, trebuie să se demonstreze în cele din urmă că rezultatele sale reprezintă situația din timpul fertilizării in vivo. Mai mult, în ciuda dispariției marcajului acrozomal fluorescent în interiorul cumulusului, se presupune că carapacea acrozomală reacționată este reținută până când și în timp ce capul spermatozoizilor se leagă de suprafața zonei. Deși acest lucru nu a fost subliniat în literatura de specialitate, un studiu interspecific larg al RA sugerează că acrozomul reacționat la mamiferele euteriene are o stabilitate neobișnuită și, prin urmare, o durată de viață neobișnuită, posibil determinată de o componentă insolubilă a matricei acrozomale. Această stabilitate pare a fi o adaptare care îi permite apoi să persiste și să lege capul spermatozoizilor până când începe penetrarea matricei relativ formidabile și dense a zonei.

.