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25/04/2016 Fertilização
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Fertilização
Interação Oócito­Espermatozóide
Uma vez no trato reprodutor feminino, o espermatozóide deve encontrar e interagir com o oócito e,
para que tal interação ocorra, o gameta masculino deve primeiro sofrer o processo de capacitação.
O termo capacitação foi empregado pela primeira vez por Bunny Austin em 1952, para descrever as
alterações  fisiológicas  que  o  espermatozóide  deve  sofrer  de  maneira  a  adquirir  capacidade
fertilizadora.  O  que  exatamente  envolve  o  processo  de  capacitação  espermática  continua  a  ser
motivo  de  pesquisa  que  está  gradativamente  procurando  esclarecer  o  fenômeno.  A  capacitação
envolve  alterações  biológicas  e  moleculares  dos  domínios  da  membrana  plasmática  dos
espermatozóides. O primeiro passo para que ocorra a capacitação é a remoção do fluído seminal.
Após, alterações progressivas ocorrem na membrana plasmática incluindo a perda ou diminuição do
peso  molecular  de  proteínas,  metilação  de  fosfolipídios  diminuição  da  proporção  de
esteróis/fosfolipídios e migração de proteínas e lipídios para a formação de domínios sobre
a região acrossomal (Fournier­Delpech & Thibault, 1993). 
A  capacitação  parece  ser  necessária  a  todas  espécies mamíferas, mas  o  tempo  necessário  para
que o processo se consuma varia muito entre elas. Por exemplo, para espermatozóides ejaculados
de coelho,  touro e  carneiro,  estima­se um período de 5 a 8 horas,  enquanto que para o humano
este processo leva cerca de 1 a 2 horas in vitro. A primeira evidência de que o espermatozóide está
capacitado  é  a  sua  hiperatividade  (Yanaguimashi,  1970;  Vídeo  1),  um movimento  rápido  linear  e
progressivo.
Vídeo 1: espermatozóides hiper­ativados póscapacitação em câmara de Makler.
Uma vez capacitado, o espermatozóide deve sofrer o fenômeno da reação acrossômica (RA) a fim
de  completar  a  fertilização.  Somente  espermatozóides  capacitados  podem  sofrer  a  RA,  a  qual
habilita  o  espermatozóide  a  penetrar  através  da  zona  pelúcida  e  a  fundir­se  com  a  membrana
plasmática do oócito (Barros et al., 1967). A RA depende do influxo de Ca  sendo basicamente um
fenômeno  de  fusão  de  membranas  entre  a  membrana  acrossomal  externa  e  a  membrana
plasmática  da  cabeça  do  espermatozóide  de  forma  a  liberar  os  conteúdos  do  acrossômo  através
das fenestras. Uma das enzimas mais abundantes liberadas do acrossômo é a hialuronidase, a qual
auxiliaria  na  passagem  através  da  matriz  extracelular  do  cumulus  oophorus  para  atingir  a  zona
pelúcida (Figura 1).
Deve  ser  mencionado,  entretanto,  que  todos  estes  fenômenos  podem  ser  ignorados,  quando  do
emprego  da  técnica  de  fertilização  assistida  de  injeção  intracitoplasmática  de  espermatozóides
(ICSI),  onde  um  espermatozóide  obtido  do  ejaculado,  do  epidídimo  ou  mesmo  diretamente  dos
testículos,  sem  ter  sofrido  os  processos  de  capacitação  e  /ou  reação  acrossômica,  é  capaz  de
fertilizar e produzir um novo ser. As técnicas de reprodução assitida serão alvo de um próximo objeto
de aprendizado a distância.
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Dois mecanismos, a termotaxia e a quimiotaxia parecem atuar na orientação dos espermatozóides
até  o  oócito.  O  primeiro  fenômeno  atuaria  a  longa  distância,  sendo  possível  pela  diferença  de
temperatura  entre  o  local  de  deposição  do  ejaculado  e  o  local  da  fertilização.  Esta  diferença  em
temperaturas  seria  causada  no momento  da  ovulação  e  levaria  a  uma  queda  de  temperatura  no
primeiro. Somente espermatozóides capacitados são  termo­responsivos. O segundo fenômeno, da
quimiotaxia, agiria a curta­distância e provavelmente dentro do cumulus oophorus bem próximo ao
oócito (Bahat & Eisenbach, 2006). A penetração através da zona pelúcida ocorre a partir da ligação
do  gameta  masculino  à  proteína  ZP3  da  zona  pelúcida  (Bleil  &  Wassarman,  1980).  Como
mencionado  anteriormente,  esta  proteína  é  responsável  pela  RA  do  espermatozóide  fertilizador.
Espermatozóides que sofreram a RA anteriormente à ligação à zona pelúcida, não podem se ligar à
ZP3, porque
Vídeo 2: Fertilização.
a enzima Gal­transferase, liberada durante RA fica re­localizada em uma posição na membrana do
espermatozóide  que  o  incapacita  de  ligar­se  à  ZP3.  Estudos  em  murinos  relatam  que  a  Gal­
transferase  e  ZP3  são  receptores  complementares  que  especificamente  permitem  a  ligação  do
espermatozóide  fertilizador  ao  envoltório  glicoproteico  do  gameta  feminino mamífero  (Miller  et  al.,
1992), de forma semelhante ao fenômeno envolvendo a proteína ligadora “bindina” no ouriço do mar
(Vacquier & Moy, 1977).
Dados recentes descrevem ainda a existência de um receptor de ligação secundário na ZP, o qual
se  liga  especificamente  a  uma  proteína  da  membrana  acrossomal  interna  do  espermatozóide
exposta após a reação acrossômica (Yu et al., 2006), além da proteína ARP de origem epididimária
envolvida na  fusão do espermatozóide com o oolema descrita anteriormente  (Cohen et al., 2001).
Em mamíferos, o ponto de fusão entre os gametas ocorre entre a membrana plasmática cobrindo o
segmento equatorial do espermatozóide e a membrana plasmática do oócito (Bedford et al., 1979).
Na maioria das espécies mamíferas, a cauda e a membrana acrossomal  interna são  incorporadas
juntamente com o núcleo do espermatozóide no citoplasma do oócito (Crozet, 1993), enquanto que
a membrana plasmática do espermatozóide passa a constituir parte do ooplasma após consumada
a fertilização (Vídeo 2).
A  elevação  do Ca    intracelular  na  fertilização, mecanismo  pelo  qual  o  espermatozóide  aciona  a
verdadeira “explosão“ de Ca  intracelular no oócito foi recentemente desvendado com a descoberta
da  molécula  mediadora  deste  fenômeno,  fosfolipase  específica  do  espermatozóide  PLC­zeta
(Saunders et al., 2002). Em mamíferos, PLCz gera uma primeira grande onda de Ca   liberado do
retículo endoplasmático e subseqüentes picos menos proeminentes, que são  fundamentais para a
ativação  do  oócito  que  se  encontrava  bloqueado  em  MII.  As  ondas  de  Ca   intracelulares  são
essenciais  para  que  se  inicie  o  processo  de  ativação  e  subseqüentemente  o  desenvolvimento
embrionário (Klein & Klein, 1992).
Um modelo  de  ativação  do  oócito,  a  partir  da PLCz  foi  proposto  recentemente  por  Jones  (2005).
Segundo  este  modelo,  a  PLCz  geraria  ondas  de  Ca   que  iriam  ativar  a  proteína  quinase  II
dependente  da  calmodulina  acionando  assim,  o  complexo  promotor  da  anáfase,  o  qual  levaria  a
degradação da securina e da ciclina B1, permitindo a descondensação e segregação das cromátides
irmãs para a finalização da meiose II.
Dentre  os  eventos mais  evidentes  que  ocorrem  assim  que  o  oócito  foi  ativado  na  fertilização  é  a
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exocitose dos grânulos corticais , a descondensação da cabeça do espermatozóide, a finalização da
meiose  com  a  expulsão  do  segundo  corpúsculo  polar  e  a  formação  do  pronúcleo  masculino  e
feminino.
A  exocitose  dos  grânulos  corticais  (GC)(Figura  2),  que  são  estruturas  semelhantes  a  lisossomos
encontrados no córtex do oócito maduro durante a reação cortical  leva ao bloqueio da polispermia
em mamíferos. A alteração das características  físicas e químicas que ocorre na ZP causada pelos
conteúdos dos GC é chamada reação da zona. Este fenômeno envolve a transformação da ZP2 em
ZP2f e torna a ZP refratária a penetração espermática (Bleil et al., 1981).
Figura 2: Exocitose dos grânulos corticais visualizada pela técnica de isotiocianato de fluoresceína.
Copyright© 2008 por Adriana Bos­Mikich. Todos os direitos reservados.