Fecundatia

• Fecundație


  Procesul prin care cei doi gameți haploizi, cu n cromozomi (ovocitul și spermia) fuzionează formând zigotul diploid 2n – punctul de plecare pentru un nou individ cu o zestre genetică nouă care își are originea în zestrea genetică a celor 2 părinți
• Fecundația asigură transmiterea genelor de la părinți la urmași și menține constant numărul de cromozomi ai speciei
• Fecundația a fost observată pentru prima dată de către Hertwig, la ariciul de mare

  1875
• Investigațiile ulterioare au permis ca în prezent să se realizeze fecundația in vitro la animale și om
• Fecundație externă


  Întâlnirea celor doi gameți are loc în afara organismului (la grupele inferioare de animale: echinoderme, pești, batracieni)
• Fecundație internă


  Întâlnirea dintre cei doi gameți se întâmplă undeva pe traiectul aparatului genital feminin, deci în interiorul organismului (cazul și la om)
• Fecundația


  1. Contactul și recunoașterea dintre spermii și ovocit

  2. Activitate calitativă prin care se asigură că atât spermia cât și ovocitul să aparțină aceleași specii (mai puțin important în cazul fecundației interne, dar esențial în cazul fecundației externe)
• Reglarea şi realizarea pătrunderii spermiei în ovocit

  1. Asigurarea fecundaţiei monospermice

  2. Importanţă pentru dezvoltarea normală a embrionului şi fătului
• Fuzionarea materialului genetic al spermiei şi ovocitului

  1. Restabilirea stării diploidă -2n- normale

  2. Realizarea unei noi combinaţii a genelor provenite de la cei doi părinţi
• Activarea metabolismului zigotului

  Începerea dezvoltării
• În cursul fecundaţiei între spermii şi ovocit există un "dialog" complex
• Ulterior un asemenea "dialog" se instiuie şi între embrionul preimplantaţional şi endometrul uterin, dialog de mare importanţă în realizarea implantării
• Ovocit


  Capabil să activeze metabolismul spermiei, aspect esențial pentru fecundație
• Spermie

  Activează metabolismul ovocitului, mai ales a sintezelor proteice realizate cu ajutorul ARNm sintetizat în ovocit încă înaintea ovulației
• La om fecundația se petrece în apropierea locului de eliberare a ovocitului, respectiv în treimea anterioară a trompei uterine - în porțiunea ei ampulară
• În mod obișnuit, la om, prin ejaculare sunt introduse în vagin zeci sau sute de milioane de spermii, dar dintre acestea doar sute de mii până la 1-2 milioane, prin mișcări orientate și viguroase, ajung în uter
• În uter, spermiile înoată într-un lichid secretat de glandele uterine care conține printre altele glucoză și fructoză – sursă de energie pentru spermiile în mișcare spre trompele uterine
• Din sutele de mii de spermii ajunse în cavitatea uterină câteva zeci de mii, prin mișcări proprii, ajung în trompa uterină și doar câteva zeci de mii sau mii ajung în vecinătatea ovocitului
• Migrarea spermiilor din uter spre trompe și spre ovocit

  Poate avea la bază mecanisme de tip chemotactic, observate la nevertebrate
• La ariciul de mare, care are fecundație externă, a fost evidențiat existența unui mecanism chemotactic de atracție a spermiilor de către ovul
• A fost izolată o peptidă formată din 14 aminoacizi, numită resact, secretată de către ovulul ariciului de mare, care atrage spermiile ariciului de mare când este introdusă în apa de mare
• La mamifere şi om, unde este prezentă fecundaţia internă, este extrem de dificilă studierea interacţiunilor ce au loc între spermii şi regiunile tractului genital feminin pe care ele le străbat în drum spre ovocit
• Diferitele regiuni ale tractului feminin pot secreta molecule specifice, molecule care pot influenţa mobilitatea spermiilor şi capacitarea acestora
• Spermiile de şoarece după ce au ajuns în oviduct devin "hiperactive" (înoată mai viguros) probabil datorită unor factori solubili secretaţi de către ovocit sau celulele cumulusului
• Această ipoteză a fost verificată la om folosindu-se lichid folicular obţinut prin puncţia foliculară pentru fecundaţie în vitro (FIV)
• Adăugând o picătură de lichid folicular în mediul cu spermii o parte dintre acestea şi-au schimbat direcţia îndreptându-se spre sursa de lichid folicular
• Lichidul folicular de la numai circa jumătate din foliculi punctaţi au manifestat acest efect chemotactic
• Probabil că numai ovocitele umane, mature, ajunse în stadiul optim pentru fecundaţie, sunt capabile să secrete astfel de factori
• La puncţiile pentru FIV o parte din ovocitele recoltate nu sunt în stadiul optim pentru fecundare
• Capacitație

  1. Modificări moleculare în membrana plasmatică a spermiei

  2. Scăderea concentrației de colesterol în membrana plasmatică a spermiei

  3. Pierderea anumitor proteine sau carbohidrați de pe suprafața spermiei

  4. Fosforilarea proteinelor implicate în legarea spermiei la zona pelucidă și în medierea exocitozei veziculei acrozomiale
• Spermiile imediat după ejaculare nu sunt capabile să fecundeze fără să petreacă o anumită perioadă de timp în tractul genital feminin
• După intervalul de timp în tractul genital feminin, când spermiile ajung în trompă în preajma ovocitului, ele sunt capabile să fecundeze
• Modificările moleculare care au loc în cursul procesului de capacitare sunt încă necunoscute
• Există 3 seturi de modificări moleculare care pot fi incriminate că intervin în procesul de capacitare
• Fluiditatea membranei plasmatice a spermiei poate fi alterată prin modificarea compoziției sale lipidice
• În procesul de capacitare concentrația colesterolului în membrana plasmatică a spermiei scade, probabil sub acțiunea a 2 proteine, depistate atât în ser cât și în tractul genital feminin
• Anumite proteine specifice sau carbohidrați, de pe suprafața spermiei, sunt pierdute în timpul capacitării
• Probabil că tocmai aceste substanțe blochau proteinele implicate în legarea spermiei la zona pelucidă a ovocitului
• Concomitent cu capacitarea a fost observată fosforilarea unora dintre proteinele implicate în legarea spermiei la zona pelucidă și în medierea exocitozei veziculei acrozomiale
• Fosforilarea probabil convertește formele inactive ale acestor molecule în proteine funcționale