La semana pasada os introducíamos en el viaje de un espermatozoide hacia la fertilización, en la entrada de hoy profundizamos más en la capacitación espermática que permite a los espermatozoides fertilizar un ovocito.
La capacitación espermática se caracteriza por ser una serie de procesos bioquímicos que permiten a los espermatozoides adquirir la habilidad de fertilizar a un ovocito. La capacitación no ocurre de forma masiva en porcino ni in vitro ni in vivo. Es decir, no todos los espermatozoides se capacitan a la vez, si no que sucede progresivamente según van avanzando por el oviducto. Tras abandonar el reservorio en la UT, los espermatozoides se liberan de diversos factores adsorbidos en sus membranas, lo cual, junto con la modificación de la cantidad de colesterol de la membrana espermática y el aumento de la fluidez de membrana hace que, por la activación de diversas rutas bioquímicas intracelulares, se incrementen tanto la fosforilación de proteínas como las concentraciones intracelulares de calcio y la hiperpolarización de la membrana plasmática. Estos cambios son los que definen la capacitación espermática.
El incremento de la concentración intracelular de calcio y la fosforilación de proteínas durante la capacitación conlleva la hiperactivación de la motilidad espermática. La hiperactivación se caracteriza por ser un cambio en el patrón de movimiento del flagelo del espermatozoide, el cual comienza a batir de una forma más asimétrica, causando una desviación lateral de la trayectoria del espermatozoide e incrementando la fuerza de propulsión. Estos cambios, aparentemente bruscos al verse al microscopio hacen, sin embrago, que el espermatozoide pueda avanzar en línea recta en un medio muy viscoso, como lo es el fluido del oviducto.
Los espermatozoides que han llevado a cabo correctamente la capacitación y la hiperactivación son capaces de nadar por el oviducto hacia el ovocito y, allí, unirse a la parte exterior del ovocito: la Zona Pelúcida (ZP). La unión a la ZP activa una serie de proteínas de membrana en el espermatozoide, lo cual desencadena la reacción acrosómica. La reacción acrosómica es la exocitosis del contenido del acrosoma del espermatozoide. Dicho contenido son una serie de enzimas que, junto con la hiperactivación de la motilidad, ayudan al espermatozoide a atravesar la ZP y llegar hasta la membrana del ovocito.
Una vez que un espermatozoide ha penetrado la ZP y ha llegado hasta la membrana del ovocito, se producen una serie de cambios de conformación de la parte exterior de la ZP, de modo que ningún otro espermatozoide va a ser capaz de penetrar la ZP. Tras el contacto de la membrana del espermatozoide con la membrana del ovocito, ambas membranas se fusionan gracias a la activación de una serie de proteínas espermáticas (IZUMO, ADAM, CRISP, etc) y del ovocito (CD9, etc). Justo después de la fusión de ambas membranas, el espermatozoide entra en el ovocito, se produce la descondensación de la cromatina espermática y la fusión del pronúcleo del espermatozoide con el del ovocito, dando lugar al zigoto y por tanto la fertilización del ovocito y el comienzo de un embrión.
Texto adaptado de: “Sperm membrane channels, receptors and kinematics: using boar spermatozoa for drug toxicity screening. Alejandro Vicente Carrillo. Tesis Doctoral. Universidad de Linköping (Suecia). 2016”.
