funcția de Sperma
In vivo, a ejaculat sperma din toate eutherian mamifere sunt în imposibilitatea de a fertiliza până când acestea au fost supuse capacitation, care permite reacția acrozomului (AR) pentru a avea loc atunci când spermatozoizi abordare sau de contact ovocitului . Capacitatea este un fenomen dependent de timp, cursul absolut de timp fiind specific speciilor ., Ea pregătește sperma să se supună AR cu eliberarea însoțitoare a enzimelor litice și expunerea receptorilor membranari, care sunt necesare pentru penetrarea spermei prin zona pellucida (ZP) și fuziunea cu oolema . Transportul spermatozoizilor prin tractul genital feminin poate apărea destul de rapid (ori la fel de scurt ca 15-30 min au fost raportate la om), întrucât capacitation poate dura de la 3 h la 24 h . Se speculează; prin urmare, această capacitate nu este finalizată decât după ce spermatozoizii au intrat în cumulus oophorus., Această întârziere este benefică din punct de vedere fiziologic, deoarece spermatozoizii nu răspund la semnalele care induc AR până când nu se apropie de ZP, prevenind ARs prematur care duce în cele din urmă la incapacitatea spermei de a penetra veșmintele ouălor . Inducerea fecundației in vitro este o postejaculatory modificarea sperma membranei plasmatice, care implică mobilizare și/sau de îndepărtare de suprafață componente, inclusiv glicoproteine, decapacitation factor, acrozomul-factor stabilizator, și acrosin inhibitor. Capacitatea spermei implică modificări biochimice și biofizice majore în complexul membranei și metabolismul energetic., Prezența concentrațiilor mari de colesterol în plasma seminală, care menține o concentrație ridicată de colesterol în membranele spermatozoizilor, pare a fi cel mai important factor pentru inhibarea capacității . Capacitatea este asociată cu o fluiditate crescută a membranei, cauzată de îndepărtarea colesterolului din membrana plasmatică a spermei prin acceptorii de steroli prezenți în secrețiile tractului feminin . O schimbare marcată a motilității spermei, numită hiperactivare, este, de asemenea, asociată cu capacitatea., Hyperactivated spermatozoizii prezintă un extrem de viguros, dar nonprogressive motilitatea model, ca urmare a Ca2+ aflux, care provoacă creșterea flagellar curbură și extreme de mișcare laterală a capului spermei . Proteazom participă la activarea canalelor de calciu, ceea ce duce, de asemenea, la o fluiditate crescută a membranei și la permeabilitate . Aceste evenimente sunt urmate de, sau apar concomitent cu, (1) o scădere în suprafață utilă de încărcare, (2) lipsită zonă de intramembrane proteine și steroli, și (3) creșterea concentrației de fosfolipide anionice ., Motilitatea hiperactivată este esențială pentru penetrarea spermatozoizilor în complexele ovocit–cumulus intacte, atât in vitro, cât și in vivo .spermatozoidul se leagă de ZP cu membrana plasmatică intactă după penetrarea în cumulus oophorus. Legarea spermatozoizilor are loc prin intermediul receptorilor specifici la glicoproteinele ZP situate peste capul anterior al spermei . Glicozilarea glicoproteinelor ZP este un aspect important al interacțiunii spermă–ZP., Se crede că omului ZP glicoproteina-3 (ZP3) are un rol central în inițierea AR ; cu toate acestea, s-a demonstrat recent că omului ZP1 și ZP4 sunt, de asemenea, implicat în acest proces . AR este un eveniment exocitotic cuplat stimul-secreție în care acrozomul fuzionează cu membrana plasmatică suprapusă . Fuziunile multiple dintre membrana acrosomală exterioară și membrana plasmatică au ca rezultat eliberarea de enzime hidrolitice (mai ales acrozină) și expunerea unor noi domenii membranare, ambele fiind esențiale pentru continuarea fertilizării., Enzimele hidrolitice eliberate din Acrozom digeră ZP, permițând spermatozoizilor să pătrundă în ovocit . AR pare a fi indusă fiziologic de stimulente naturale, cum ar fi lichidul folicular (FF), progestin, progesteron și hidroxiprogesteron . Lichidul folicular și celulele cumulus conțin progesteron legat de proteine, care a fost identificat ca fiind unul dintre cei mai importanți agenți de inducere a reacției acrosome . Lichidul folicular stimulează AR într-o manieră dependentă de doză ., A fost descrisă o legătură între estradiolul produs local prin spermatozoizi ejaculați, AR și capacitatea spermei . Mai mult, dovezile indică faptul că estrogenii de mediu pot stimula semnificativ capacitatea spermatozoizilor de mamifere și AR . Prin urmare, AR este probabil inițiat atunci când liganzii produși de ovocit se leagă de receptorii spermei. Acest semnal este transdus intracelular prin intermediul mesagerilor secundari, ducând în cele din urmă la exocitoză ., Un număr de al doilea mesager cai au fost identificate în spermatozoizilor, inclusiv cele care duce la activarea de adenozin monofosfat ciclic (cAMP), guanozin monofosfat ciclic (gmpc), și fosfolipid-dependent protein kinaze . Aceste kinaze sunt numite, respectiv, protein kinaza A, protein kinaza G și protein kinaza C. Este posibil ca aceste căi să interacționeze pentru a asigura un răspuns optim la locul și timpul corect în timpul procesului de fertilizare., Deși concentrația de cGMP în sperma umană ejaculată este de aproape șapte ori mai mică decât cAMP, se speculează că ambele nucleotide au un rol similar în AR, deoarece protein kinazele lor dependente sunt strâns legate . AR poate fi, de asemenea, indusă de stimulanți artificiali care provoacă și cresc calciul intracelular al spermei .integritatea Acrosomului este crucială pentru fertilizare. O proporție mare de sperma cu acrosomes intacte este văzut în ejaculat de oameni normali. Cu toate acestea, la astfel de indivizi, ∼5-20% celule de spermă pot prezenta ARs spontane care nu au semnificație clinică ., În schimb, mai multe condiții anormale care afectează acrosomul spermatozoizilor pot duce la o capacitate scăzută de fertilizare. Acrosomeless cap rotund spermatozoizi (globozoospermic spermatozoizi) sunt în imposibilitatea de a fertiliza ovulele, și a crescut procentele din punct de vedere morfologic anormale acrosomes au fost legate de fertilizarea în tehnologia de reproducere asistata (ART), folosind convenționale de fertilizare in vitro (FIV) . Pentru AR este un fenomen dependent de timp, nu poate avea loc prematur sau prea târziu ., Atât ar prematură, cât și incapacitatea spermatozoizilor de a elibera conținutul acrosomal ca răspuns la stimulii adecvați (cunoscuți sub numele de insuficiență AR) au fost asociate cu infertilitate masculină inexplicabilă . Deși cauza AR prematură nu este cunoscută, inițierea prematură (independentă de stimul) a exocitozei acrosomale pare să fie legată de o perturbare a stabilității membranei plasmatice. În această situație, AR poate să nu implice o activare prematură a procesului mediat de receptor, ci să reflecte mai degrabă o fragilitate inerentă a membranei spermei, ceea ce duce la o pierdere acrosomală independentă de receptor ., Anticorpii antispermici (ASA) pot afecta negativ capacitatea spermei de a suferi capacitate și AR . Chang și colab. a raportat o reducere a ratei de fertilizare fie prin IgG legat direct de spermă, fie prin IgM prezent în serul feminin. Combinația dintre IgG și IgA poate avea un efect negativ sinergic asupra fertilizării . Substanțele toxice pentru spermă pot afecta, de asemenea, AR. Concentrații mari de alimentare fitochimicale, cum ar fi genisteina, isoflavone, și β-lapachone, s-au dovedit a suprima AR într-o doză și mod dependent de timp în model de șobolan ., Inhibarea AR de către genisteină pare să implice calea protein kinazei C, în timp ce β-lapachona are un efect citotoxic direct asupra membranei celulelor spermatice. Se sugerează că genisteina și β-lapachona ar putea avea un impact asupra fertilității masculine prin supresia AR în doze mari și inducția AR în doze mici . Blocanții canalelor de calciu pot interfera, de asemenea, cu evenimentul exocitotic AR., Sperma incubare cu blocante de calciu, cum ar fi trifluoperazine (calmodulin inhibitor), verapamil (Ca2+ canal inhibitor), și nifedipină (voltaj-dependente de Ca2+ canal inhibitor) a redus semnificativ capacitatea de hamster sperma să se supună AR .publicațiile recente privind AR s–au concentrat pe aspectele biochimice și funcționale ale fuziunii spermatozoizilor-ovocitelor. S-a demonstrat că, la om, ZP1 în plus față de ZP3 și ZP4 se leagă de spermatozoizi capacitați și induce acrosomal exocitoza ., La ZP3 indusă AR presupune activarea T-tip tensiune acționate de canale de calciu (VOCCs), întrucât ZP1 – și ZP4 implica T și L-tip VOCCs. Chiu și colab. a raportat că glycodelin-O, o glicoproteină prezentă în tractul reproductiv feminin, sensibilizează spermatozoizii ZP-a indus AR într-o glicozilare-un mecanism specific care implică activarea adenylyl ciclaza/PKA cale, suprimarea de semnale extracelulare reglementate activarea kinazei și suprareglarea de ZP indusă de calciu aflux., Aceste constatări sugerează că glicodelina-A poate fi importantă, in vivo, pentru a asigura o reacție completă a spermatozoizilor umani la ZP.