Bases MolecuLares De La Fecundación

RESUMEN

La fecundación es un complejo y fascinante proceso biológico. Las interacciones entre gametos transforman dos células diferenciadas en un cigoto totipotente. Diferentes proteínas de la superficie celular de ambos gametos han sido identificadas por su participación en la unión y fusión de gametos. La interacción se inicia con la adhesión del espermatozoide a la zona pelúcida. Esta uniónpresenta restricciones según las especies y es mediada por la proteína SED1 y/o la unión de la galactosiltransferasa (GalT-I) a las cadenas de glúcidos de la zona pelúcida (ZP3), desencadenando la reacción acrosómica. Entre las moléculas que participan en la unión y fusión de gametos se incluyen las desintegrinas del espermatozoide (ADAM1 y ADAM2), las cuales interactúan con las integrinas(α6/β-1, CD9 o proteínas ancladas a GPI) del oolema, mientras que en la fusión participan las proteínas secretoras ricas en cisteína (CRISP) y las proteínas Izumo. El conocimiento de las moléculas y los mecanismos implicados en estos procesos nos permitirá un mejor entendimiento de las interacciones espermatozoide-ovocito, y el desarrollo de nuevos métodos, tanto para la regulación de la fertilidad, comopara el diagnóstico y tratamiento clínico de los problemas de infertilidad en mamíferos, incluida la especie humana.

INTRODUCCION

La fecundación es uno de los procesos biológicos descritos más fascinantes y a la vez más complejos. Comienza con el transporte de gametos en el tracto reproductor y concluye con la formación de los pronúcleos y la singamia de los mismos, para dar paso aldesarrollo embrionario. Esta interacción entre células altamente especializadas proporciona un ejemplo único de numerosos procesos celulares, que convierte dos células totalmente diferenciadas en un cigoto totipotente. Además, la interacción espermatozoide-ovocito es el fundamento de un gran número de ensayos de funcionalidad espermática utilizados a nivel clínico en la especie humana y en especiesanimales, cuyo objetivo es predecir el éxito de la fecundación.
Desde el año 1951 se conoce que para que los espermatozoides de mamífero puedan fecundar deben sufrir el proceso de capacitación durante el cual se producen cambios bioquímicos en la membrana plasmática que dan lugar a una remodelación de las moléculas de la superficie celular, permitiendo al espermatozoide responder al estímulo provocadopor los ligandos de la zona pelúcida (ZP) y sufrir la reacción acrosómica (RA). Sin embargo, aún no se conocen con exactitud todos los mecanismos moleculares implicados en dicho proceso.
In vivo, los espermatozoides capacitados que alcanzan la porción ampular del oviducto deben contactar con las células del cumulus oophorus (CO) que rodean al ovocito. Inicialmente se propuso que el CO, formadopor las células de la granulosa y una matriz de ácido hialurónico, podía ser atravesado gracias a la motilidad espermática y la presencia de la proteína PH-20. Posteriormente se demostró la existencia de la proteína Hyal5 con actividad hialuronidasa que permitiría la penetración a través del CO mediante la digestión de la matriz de ácido hialurónico, cuestionándose la función de la proteína PH-20.Una vez superadas las células del CO, el espermatozoide interacciona con el ovocito. Este proceso de interacción se produce a tres niveles: la ZP, que induce la exocitosis del contenido acrosomal; la membrana plasmática del ovocito, con la que se fusiona y finalmente el citoplasma, donde se produce la descondensación del núcleo espermático.

Aunque clásicamente la interacción entreespermatozoide y ZP se ha considerado como uno de los principales responsables del bloqueo de la fecundación interespecífica, actualmente se sabe que dicha interacción presenta restricciones por especie, pero no es específica en sentido estricto. Numerosos estudios han evidenciado que la unión del espermatozoide a la ZP es un proceso mediado por carbohidratos, pero los oligosacáridos precisos a los que...