Fecundació Humana: Etapes, Mecanismes i Curiositats Biològiques
El Procés de Fecundació Humana: Una Visió Detallada
El procés de fecundació s'inicia amb el contacte entre els gàmetes (espermatozoide i oòcit), i té lloc a les trompes de Fal·lopi de l'aparell genital femení, generalment a la regió de l'ampolla de la trompa.
Etapes Clau de la Penetració de l'Espermatozoide
Primer, l'espermatozoide penetra la corona radiada de l'oòcit II fins a entrar en contacte amb la zona pel·lúcida. Això dóna origen a la reacció acrosòmica al cap de l'espermatozoide, que li permet penetrar la zona pel·lúcida.
Enzims Essencials en la Penetració
Tant la cua de l'espermatozoide com els enzims de la mucosa tubàrica contribueixen amb la hialuronidasa acrosòmica per obrir el pas a l'espermatozoide a través de la zona pel·lúcida. Altres enzims de l'acròsoma, a més de la hialuronidasa, que poden tenir un paper en la penetració de la zona pel·lúcida inclouen certes esterases, acrosines com l'acrosina i la neuraminidasa.
El procés culmina amb la singàmia i la fusió de les membranes cel·lulars de l'oòcit i l'espermatozoide, o dels pronuclis.
Activació de l'Oòcit i Bloqueig de la Polispermia
Finalment, l'espermatozoide aconsegueix penetrar l'oòcit II, fet que iniciarà la seva activació. Una vegada que el primer espermatozoide penetra a través de la zona pel·lúcida, es disparen una sèrie de reaccions que alteren les propietats de la superfície de l'òvul, fent-la impermeable a altres espermatozoides.
La unió de l'espermatozoide queda bloquejada per una primera reacció ràpida i transitòria que consisteix en l'entrada massiva d'ions Na+ a l'interior cel·lular, fet que despolaritza la cèl·lula alterant la superfície. En segon lloc, s'alliberen a l'espai perivitel·lí vesícules amb enzims que endureixen la zona pel·lúcida.
Restabliment Meiòtic i Formació del Cos Polar
És notable la capacitat que tenen els espermatozoides per aixecar el segon bloqueig meiòtic, que impossibilitava l'oòcit II de continuar amb el procés de meiosi. Una vegada que l'espermatozoide penetra la zona pel·lúcida i pren contacte amb la membrana plasmàtica de l'oòcit II, es produeix una intensificació del metabolisme respiratori d'aquesta cèl·lula. Es forma el segon cos polar, que és una cèl·lula més petita i sense material genètic, producte de la conclusió del procés meiòtic.
Determinació del Sexe i Nombre Cromosòmic
A partir del moment de la fecundació, es restableix el nombre cromosòmic diploide i es defineix el sexe de l'embrió, depenent de si l'espermatozoide porta un cromosoma X o un cromosoma Y (els oòcits només poden portar un cromosoma X).
La Necessitat de Múltiples Espermatozoides
És comú la idea que per fecundar un únic oòcit es necessita un sol espermatozoide, però actualment es coneix que és necessària l'aportació de diversos espermatozoides per poder fecundar un oòcit.
Com s'ha esmentat anteriorment, els espermatozoides presenten hialuronidasa a l'acròsoma. Aquest enzim se secreta només si l'espermatozoide arriba a la zona pel·lúcida, però de vegades hi ha espermatozoides que duen a terme la reacció acrosòmica abans d'hora, de manera que van degradant l'àcid hialurònic que envolta l'oòcit, obrint el camí a altres espermatozoides. És per això que es necessiten diversos espermatozoides per arribar a fecundar un únic oòcit. A més, el moviment hiperactiu conjunt es creu que també ajuda en la penetració a l'oòcit.
El Destí de les Mitocondris Paternes
Un altre dubte que podria sorgir és si les mitocondris i la cua de l'espermatozoide entren dins del citoplasma de l'oòcit. Ja que es coneix que les mitocondris de l'individu adult procedeixen de la mare, resulta que tant les mitocondris com la cua entren a l'oòcit, però una vegada dins, té lloc la degradació activa de les mitocondris paternes i l'eliminació del flagel. Existeixen casos en què algunes mitocondris de l'espermatozoide no són eliminades i queden presents en alguns teixits del fetus, fet que condueix a rares malalties genètiques.