MedUniver Физиология человека
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Эндокринная система
Пищеварительная система
Физиология клеток крови
Обмен веществ. Питание
Выделение.Функции почек
Репродуктивная функция
Сенсорные системы
Физиология иммунной системы
Система кровообращения
Дыхательная система
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Капацитация сперматозоидов. Гиперактивация и акросомальная реакция

Сразу же после проникновения в женские половые пути сперматозоиды не способны к оплодотворению яйцеклетки, несмотря на их активную подвижность. Совокупность физиологических изменений, претерпеваемых сперматозоидами в процессе их движения по женскому репродуктивному тракту, называют капацитацией.

Капацитация, впервые описанная в 1951 г. независимо друг от друга Ченгом (США) и Остином (Австралия), оказалась необходимым условием для оплодотворения. Считают, что инициация и завершение капацитации происходят в шейке матки. На молекулярном уровне начало капацитации знаменуется удалением холестерина с плазматической мембраны сперматозоидов, повышением текучести мембраны, вхождением ионов и изменением мембранного потенциала сперматозоидов, гиперполяризацией мембраны, интенсификацией тирозинового фосфорилирования, изменениями в системе «аденилатциклаза — цАМФ», ядре и акросоме.

У человека капацитация может быть смоделирована in vitro в специальной культуральной среде, состав которой имитирует электролитные пропорции жидкости маточных труб. Большинство капацитационных сред содержит энергетические субстраты (такие, как пируват, лактат и глюкоза), рецептор холестерина (например, сывороточный альбумин), NaHCO3, кальций, калий и изотонический раствор натрия хлорида.

Гиперактивация и акросомальная реакция сперматозоидов

Капацитация как процесс, происходящий на молекулярном уровне, протекает как в головке (акросомальная реакция), так и в хвосте сперматозоида (изменение характера двигательной активности, именуемое гиперактивацией). Гиперактивация происходит до акросомальной реакции. Энергичный характер движений, приобретаемый при гиперактивации, — результат физиологических изменений, происходящих в сперматозоиде. По сравнению со сперматозоидами, содержащимися в семенной жидкости, скорость, интенсивность и амплитуда жгутиковых биений, а также средняя ширина биений (латеральное биение головки) выше в капацитированной сперме.

Такой характер движений позволяет сперматозоидам перемещаться в вязком секрете маточных труб и преодолевать сопротивление трех преград на его пути (яйценосного холмика, лучистого венца и БО), окружающих яйцеклетку. Гиперактивация служит прогностическим фактором для ЭКО: ее низкий уровень предполагает мужское бесплодие и слабое связывание с белочной оболочкой (БО).

капацитация сперматозоидов

Завершающий этап капацитации — акросомальная реакция, запускающаяся при вхождении сперматозоида в близкий контакт с ооцитом в ампуле фаллопиевой трубы. Акросомальная реакция — явление экзоцитотическое, позволяющее сперматозоиду проникнуть через БО и слиться с плазматической мембраной ооцита. Есть сообщения о множестве искусственных стимулов, запускающих акросомальную реакцию либо за счет вхождения внеклеточного кальция в сперматозоид (Са2+-ионофоры), либо за счет действия через вторичные мессенджеры, участвующие в каскаде реакций, ведущих к акросомальному экзоцитозу.

Передняя поверхность сперматозоидов покрыта акросомой, содержащей несколько гидролитических ферментов, в том числе протеазы, фосфатазы, арилсульфатазы и фосфолипазы. Наиболее изучены из этих ферментов гиалуронидаза и акрозин. Оболочки, окружающие ядро сперматозоида, представлены ядерной мембраной, внутренней акросомальной мембраной, наружной акросомальной мембраной и плазматической мембраной. В процессе акросомальной реакции происходит слияние плазматической и наружной акросомальной мембран, что способствует высвобождению содержимого акросомы, необходимому для процессов, предшествующих оплодотворению.

Акросомальная реакция может способствовать распознаванию, адгезии и слиянию с ооцитом, по крайней мере, по трем механизмам:
• экстернализация лигандных белков (например, CD46 на внутренней акросомальной мембране);
• миграция белка через жидкостную мембрану для достижения мест связывания (например, РН-20);
• конформационные изменения исходных мембранных белков.

Понимание процессов капацитации от момента появления спермы в женских репродуктивных путях до проникновения сперматозоида в ооцит предполагает клиническое применение полученных знаний в различных областях репродуктивной медицины. Тот факт, что после капацитации продолжительность фертильного периода сперматозоидов, находящихся в маточной трубе, укорачивается, представляет интерес с точки зрения усиления фертильности.

Капацитация спермы in vitro с помощью удаления семенной плазмы и инкубации отмытой спермы в культуральной среде с оптимальной температурой в СО2-инкубаторе обеспечивает строгий контроль момента оплодотворения, этот метод применяют при лечении некоторых видов бесплодия. Существует несколько методов определения состояния акросомы сперматозоидов человека:
• методы, использующие трансмиссионную электронную микроскопию, которая позволяет изучить акросому на ультраструктурном уровне;
• методы, использующие световую микроскопию, с окрашиванием спермы специфическими флюоресцирующими лектинами растительного происхождения или различными красителями;
• методы, использующие флюоресцент-активируемые сортеры клеток и флюоресцеиновые моноклональные антитела или лектины.

- Читать далее "Транспорт яйцеклетки - движение ооцита к месту имплантации"


Оглавление темы "Оплодотворение и его нарушения":
  1. Генные нарушения развития гонад. Гены SRY, WT1 и синдромы Фрейзера и Дени-Дреша
  2. Мутации и дупликации генов DAX1, SOX9. Несоответствие пола генотипу XY и кампомелическая дисплазия
  3. Аномалии женских половых органов. Синдромы Кауфмана-Мак-Кьюсика и Майера-Рокитанского-Кюстера-Хаузера
  4. Кисте-стопно-генитальный синдром. Генетика мужского бесплодия
  5. Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД). Показания и возможности
  6. Оплодотворение. История изучения
  7. Движение спермы по мужским половым путям. Созревание сперматозоидов
  8. Движение спермы по женским половым путям. Длительность жизни сперматозоидов
  9. Капацитация сперматозоидов. Гиперактивация и акросомальная реакция
  10. Транспорт яйцеклетки - движение ооцита к месту имплантации
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта