Testiculul-anatomie şi funcţie

Inseminarea şi fecundarea

1. 
   Inseminarea, traversarea canalului cervical - sperma depusă în fundul de sac vaginal conţine în mod normal aproximativ 1-200 milioane de spermatozoizi aflaţi în suspensie în lichidul seminal. Câteva mii de spermatozoizi mobili intră în contact cu mucusul cervical; când, periovulator acesta este fluid spermatozoizii înaintează în contracurent, ghidaţi prin micile canale formate de macromoleculele glicoproteice ale glerei. Invazia cervicală a spermatozoizilor are loc în primele 2 ore de la inseminare. Glera cervicală îndeplineşte mai multe funcţii : filtru selectiv (cam 1 spermatozoid din 2000 depuşi vaginal) eliminând spermatozoizii cu anomalii ale piesei intermediare şi flagel şi cei cu anticorpi ataşaţi (David 1990), rol de rezervor (spermatozoizii din cripte), rol în reacţia de capacitaţie a spermatozoizilor
   
2. 
   Traversarea uterului şi trompelor - traversarea uterină este rapidă pentru spermatozoizii mobili (Czyba & Montanella 1993). Periovulator porţiunea istmică a trompelor conţine o secreţie vâscoasă în care se acumulează spermatozoizii ; contracţiile tubare permit eliberarea progresivă a spermatozoizilor spre locul de întâlnire cu ovocitul (unul din factorii ce împiedică polispermia). (David 1990, *** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996, Soffer 2000)
   
3. 
   Capacitaţia - imediat după fecundare spermatozoizii nu sunt apţi pentru fecundaţie şi nu pot fi folosiţi ca atare pentru fertilizarea in vitro. Dobândirea capacităţii de fecundare la nivelul tractului genital feminin se numeşte capacitaţie. Enzimele proteo- şi lipolitice din mucusul cervical, secreţiile uterine şi tubare elimină diferitele componente proteice ataşate de membrana spermatozoizilor, modifică arhitectura şi chiar structura proteinelor intramembranare şi diminuă raportul colesterol/ fosfolipide intramembranar (Czyba & Montanella 1993). Se produce destabilizarea membranei cu creşterea permeabilităţii la ionii de Ca⁺⁺, hiperactivarea spermatozoizilor determinând în final creşterea amplitudinii bătăii flagelare şi modificarea traiectului. Totodată constituirea de zone sărace în proteine permite ulterior fuzionarea cu membrana externă a acrozomului în cursul reacţiei acrozomice. Spermatozoizii capacitaţi sunt în acest moment capabili să penetreze coroana de celule foliculare ce înconjură ovocitul şi să perforeze zona pellucida intramembranar (Czyba & Montanella 1993).
   
4. 
   Fenomenele citologice ale fecundaţiei
   

Întâlnirea gameţilor - ovulul eliberat prin ovulaţie este un ovocit de gradul II, blocat în metafaza meiozei 2. Zona pellucida, acelulară, conţine glicoproteine: ZP1, structura glicoproteică de bază, ce are ataşate la capetele terminale glicoproteinele ZP2 şi ZP3, foarte bogate în resturi zaharice. Expulzat de folicul matur ovulul este captat de trompă şi transportat prin contracţiile pereţilor tubari spre uter. Locul de întâlnire cu spermatozoidul este fixat la nivelul ampulei. Spermatozoizii trec în valuri succesive locul fecundării, din câteva mii numai câţiva atingând ovulul. Spermatozoizii hiperactivaţi ce intră în contact cu ovulul penetrează rapid zona de celule foliculare, ajutaţi şi de hialuronidaza eliberată de la nivelul acrozomului.

Interacţiunea cu zona pellucida - spermatozoizii intră în contact cu zona pellucida, proteinele din membrana capului se leagă de glicoproteinele zonei pellucida ZP3 (WHO 1999). Fenomenul de recunoaştere şi fixare este extreme de specific, spermatozoizii unei specii de animale neputându-se fixa la zona pellucida a altei specii; această specificitate este asigurată de oligozaharidele pellucidare (Czyba & Montanella 1993, Zorn & Savale 1999). Adeziunea la zona pellucida declanşează reacţia acrozomică. Se formează o breşă la nivelul zonei pellucida prin care spermatozoidul va fi împins de bătăile flagelare (hiperactivarea spermatozoidului). Fiziologic reacţia acrozomică este declanşată de anumite peptide din ZP3 ce se fixează la receptori specifici din membrana spermatică; artificial reacţia acrozomică se induce cu substanţe capabile de induce un influx intracelular de calciu ionizat – ionoforii de calciu A23187 sau ionomicină (Zorn & Savale 1999). Practic prima zonă de contact între spermatozoid şi ou se găseşte la nivelul regiunii ecuatoriale a capului spermatozoidului (în regiunea proximală a capului se desfăşoară în acest timp reacţia acrozomică şi formarea veziculelor). La acest nivel se găsesc proteine de adeziune ce conţin o secvenţă specifică de aminoacizi şi anume RGD (arg-gly-asp) necesare interacţiunii cu integrinele din membrana vitelină pentru contactul spermatozoid-ovul (Cooper & Yeung 2000).

Fuziunea gameţilor şi activarea ovocitului cu fagocitarea rapidă şi completă a spermatozoidului de ovocit (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).

Reacţia corticală - modificarea imediată a proprietăţilor fizico-chimice ale membranei oului prin înlocuirea sa cu membrana internă a veziculelor ( “blocul vitelin”) şi degradarea încărcăturii carbohidrate a moleculelor ZP3 şi a structurii proteice a ZP2. Spermatozoizii nu se mai pot lega la zona pellucida – “blocul zonal pentru polispermie”. Zona pellucida divine impermeabilă la alţi spermatozoizi. (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).

Finalizarea celei de-a doua meioze - cu producerea celui de-al doilea globul polar, formarea pronucleului femel haploid în ou, cu cromatina condensată (Czyba & Montanella 1993).

Incorporarea şi transformarea spermatozoidului - exceptând nucleul şi mitocondriile, restul componentelor sunt distruse de lizozomii ovocitului. Învelişul nuclear dispare, cromatina se decondensează pentru ca ulterior să se formeze un nou nucleu, cu un nou înveliş, mult mai mare, cu cromatina mai puţin densă - pronucleul masculin.

Replicarea ADN-ului şi migrarea pronucleilor - cam la 12 ore după activare are loc replicarea ADN-ului, (Czyba & Montanella 1993).

Debutul primei diviziuni a segmentaţiei - Cei doi pronuclei se aşează unul lângă altul; la nivelul fiecăruia are loc profaza cu individualizarea cromozomilor; în absenţa centriolilor, fusul de diviziune se formează prin centrii organizatori ai microtubilor; învelişurile nucleare sunt distruse astfel încât cromozomii se pot dispune în jurul plăcii metafazice. Formarea ansamblului de material genetic feminin şi masculin marchează finalul fecundării şi debutul dezvoltării embrionare (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).