Fertilização e Capacitação do Espermatozoide

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FERTILIZAÇÃO 
· A fertilização ocorre na região mais distal da tuba, denominada ampola da tuba uterina. Então o ovócito é capturado pelas fimbrias e pelo infundíbulo, adentra a tuba, na ampola pode ou não ser fertilizado. Se fertilizado, por meio de movimentos contráteis da tuba e dos cílios o embrião é direcionado ao útero, para iniciar o processo de nidação (implantação).
· Para chegar na tuba, o espermatozoide tem que passar pela vagina, pelo colo uterino, útero e escolher a tuba que recebeu o ovócito naquele ciclo, para isso existem sinais que são emitidos e que são capturados pelos receptores dos espermatozoides (quimiotaxia e termotaxia).
· Assim que o espermatozoide é ejaculado, ele está morfologicamente pronto, mas não é capaz de nadar nem de reconhecer sinais antes do contato com o aparelho reprodutor feminino (capacitação). 
O que acontece no organismo masculino? 
· Ocorre a migração dos espermatozoides dos túbulos seminíferos para o epidídimo;
· Retenção de água (mediado por esteroides androgênicos);
· Concentração de espermatozoides (maior número no ejaculado);
· Modificação do metabolismo (pouca reserva de ATP).
· Emissão: contrações musculares (peristalse) dos ductos deferentes garantem transporte rápido dos espermatozoides maduros, mistura com secreções das glândulas acessórias (glândulas seminais – frutose, bulbouretrais e próstata - prostaglandinas, etc.) -líquido seminal. Processo de emissão do espermatozoide do epidídimo em direção a uretra peniana. 
· Ejaculação: fechamento do esfíncter vesical e contração dos músculos uretral e bulboesponjosos causa a expulsão do sêmen (conjunto da secreção das três glândulas com o espermatozoide).
· Ao chegar na vagina, o espermatozoide passa pelo processo de capacitação, que é de extrema importância para a fertilização. No ejaculado de 2-4 ml, contem 100-400 milhões de espermatozoides (média 300 milhões). Dos cerca de 300 milhões de espermatozoides ejaculados, apenas 200 chegam na ampola do ovíduto. No organismo feminino, o espermatozoide é viável até no máximo 48 horas. 
· A maioria dos espermatozoides morrem por ficarem parados. 
CAPACITAÇÃO DO ESPERMATOZOIDE: Ocorre no trato feminino, por fatores secretados.
· Processo químico que acontece no contato do espermatozoide com as secreções de vagina, útero e tubas, e que modificam metabolicamente o espermatozoide para que ele tenha batimento flagelar, reconhecer sinais para se direcionar para o local adequado, passar por todas as barreiras e ser capaz de reconhecer o ovócito e fertilizar. 
· OBS.: Ao mesmo tempo que todas as mucosas do aparelho feminino são barreiras naturais, físicas e bioquímicas (vagina, útero e tuba), nas secreções dessas barreiras existem os fatores de capacitação. Os espermatozoides melhores capacitados ultrapassarão essas barreiras e chegarão no ovócito.
Do ponto de vista bioquímico da capacitação:
· Os espermatozoides saem do sêmen com uma camada de açúcar em sua cabeça, e durante a capacitação ele perde essa camada de glicoproteínas para que ele possa reconhecer os sinais químicos, térmicos, as proteínas da corona radiata e todas as outras que eles tenham que interagir. Então essa perda de carboidratos específicos da superfície desbloqueia sítios de interação com sinais e ligação com o ovócito. 
· Á medida que o espermatozoide tem contato com as secreções da vagina, vai sendo retirado da membrana plasmática dele um fosfolipídio específico que é o colesterol, que faz uma cascata de ativação do metabolismo desse espermatozoide fazendo ele bater o flagelo mais rápido.
· Esse processo é tão fundamental, que as clínicas de reprodução assistida têm que fazer uma capacitação artificial com o espermatozoide do doador, pois se você pegar o sêmen e colocar um tubo de ensaio junto com o ovócito não acontecerá nada. É necessário fazer uma capacitação química artificial para que ocorra a formação do espermatozoide. 
BARREIRAS 
· PRIMEIRA BARREIRA: A vagina é um ambiente ácido, e é esse ph ácido que é a primeira barreira do espermatozoide. 
· O espermatozoide recém ejaculado tem baixíssima motilidade. A maioria dos milhões de espermatozoides vão ficar parados e morrer na vagina por causa do ambiente ácido e de sua baixa motilidade.
· A fertilização acontece a partir de um processo denominado capacitação assim que entra em contato com as secreções do trato genital feminino. 
· O sêmen tem substâncias capazes de neutralizar localmente o ph ácido da vagina e juntamente com os outros componentes secretados pela mulher no muco vaginal começam a estimular esse espermatozoide, cujo sêmen está neutralizando o ph, a bater o flagelo.
· A vagina é uma mucosa, um epitélio estratificado, que possui irregularidades. 
· Se não houver neutralização correta do ambiente pelo sêmen, se não houver os fatores capacitadores da mucosa, o espermatozoide ficaria preso ou por não bater o flagelo direito ou por conta do ph da mucosa, ou por não conseguir ultrapassar as barreiras físicas da mucosa. 
· SEGUNDA BARREIRA: Após conseguir bater o flagelo, o espermatozoide chega no colo do útero, adentra a região do útero que é revestida pelo endométrio, lá encontra um muco viscoso com ph alcalino, metabolicamente é muito bom para o espermatozoide, pois auxilia em sua motilidade. Porém, ele encontra outra grande barreira que é a viscosidade do muco, exceto na ovulação, quando o muco se torna menos viscoso para ajudar na movimentação dos espermatozoides nos períodos férteis. 
· A parede do útero é cheia de irregularidades, possui elevações e depressões, o que acaba retendo os espermatozoides nas pregas e no epitélio ciliado. 
· A retenção no muco uterino é pouco menor na vagina, e irão passar aqueles que receberam mais fatores desse muco uterino, que também secreta fatores capacitadores, vão se modificando progressivamente, e os melhores capacitados continuarão nadando. 
NAS TUBAS: 
· Os ovários alternam a ovocitação a cada ciclo. 
· Os espermatozoides mais capacitados (pelo muco da vagina e do útero) adquirem capacidade de reconhecer sinais atrativos para o local de fertilização correto. Existem duas naturezas de sinais: um sinal químico e um sinal térmico, para os quais o espermatozoide deve ter receptores disponíveis. 
· Sinais químicos, chama-se quimiotaxia do espermatozoide. Encontram-se no fluído folicular do folículo rompido.
· Sinais térmicos, chama-se termotaxia. Encontram-se na tuba que tiver recebido o ovócito, pois sua temperatura aumenta um pouco. 
· Durante a ovocitação, com o rompimento do folículo são liberados o ovócito e um líquido, ambos são capturados pela tuba. É nesse fluido folicular que estão os sinais químicos. 
· Então, se os receptores dos espermatozoides estiverem livres, esses sinais químicos irão se difundir pela tuba uterina e ele vai reconhecer à medida que ele adentra a tuba. 
· Outro sinal que atrai é a termotaxia. A tuba que recebeu o ovócito é um pouquinho mais quente que a temperatura do útero e da outra tuba, então se o espermatozoide tiver receptores de temperatura, irá reconhecer o sinal certo e adentrará a tuba. 
· Na tuba, também existem pregas que retém espermatozoides, em alguns locais menos e em outros mais. O local mais pregueado é perto da ampola, além de que também há muco na tuba uterina. Dessa forma, enfrenta as pregas e muco da tuba. 
PROCESSO DE FECUNDAÇÃO:
· Os espermatozoides irão interagir com as células por meio de contatos com as membranas da corona radiata. 
· Os espermatozoides precisam vencer as barreiras da corona radiada e da cona pelúcida antes que possam fertilizar o ovócito secundário.
· O espermatozoide que não reconhece as células da corona radiata ele fica dando voltas na ampola, até a hora que irá morrer. 
Na corona radiata:
· Os espermatozoides capacitados reconhecem a zona radiata e interagem com ela. O espermatozoide abre poros no capuz acrossômico e libera um tipo de enzima especifica denominada hialuronidase, que degrada o ácido hialurônico que está presente nas células da corona radiata, sendo um dos principais componentes da matriz extracelulare que ajuda na adesão entre uma célula e outra. 
· Após feito isso, ele vai entrando pelo meio das células da corona radiata e chega na zona pelúcida. 
· RESUMINDO: O espermatozoide reconhece a corona radiata, libera hialuronidase, e passa por entre as células degradando a matriz extracelular, até chegar na zona pelúcida onde ele bate na malha de proteínas. 
Zona pelúcida: 
· Surge durante a formação folicular, e é uma rede de proteínas. Ela é formada por 3 proteínas, ZP1, ZP2 e ZP3 (É a mais importante). Então o espermatozoide passa a corona radiata e bate nessa malha de proteínas. 
· Na zona pelúcida, ele reconhece e interage com a ZP3 e inicia uma reação denominada reação acrossômica, que é baseada no rompimento do capuz acrossômico, soltando todas as enzimas que existem naquele capuz e abre um buraco na zona pelúcida. 
· Reação acrossômica: 
· Antes de encostar na ZP3, o capuz permanece íntegro.
· Ao encostar nela, o capuz acrossômico começa a se desfazer.
· Libera as enzimas que começam a dissolver a zona pelúcida, abre um buraco na rede adentrando a zona.
· Então ela é importante tanto para passar a zona pelúcida quanto para criar esse dedo de fertilização que é quem vai ancorar esse espermatozoide no ovócito. 
Membrana:
· Há uma estrutura situada em baixo das enzimas do capuz acrossomico, é uma estrutura feita de actina globular que se organiza em um filamento que se projeta após o rompimento e a liberação das enzimas, formando um pistão que pressiona a membrana plasmática do ovócito, formando uma estrutura denominada “dedinho de fertilização”, que possui proteínas fertilinas em sua superfície. Essas proteínas servem para encostar e ancorar esse dedo de fertilização na membrana do ovócito. 
· Essas fertilinas puxam o núcleo do espermatozoide, fazendo o núcleo deitar sobre a membrana do ovócito, e logo as duas membranas biológicas se fusionam, e o núcleo do espermatozoide e o centrossoma paterno adentra o ovócito. A fertilina é a responsável pela fusão das membranas. 
Grânulos corticais:
· Estão embaixo da membrana plasmática do ovócito.
· São produzidos durante a maturação do ovócito dentro do folículo. 
· Quando ocorre a fusão das membranas, os granulos corticais se ligam a membrana e liberam o seu conteúdo (exocitose) para fora, um conteúdo formado por enzimas que alteram a ZP3 da zona pelúcida, para impedir a entrada ou fertilização por outro espermatozoide no ovócito (bloqueio da polispermia). Sempre ocorre o bloqueio rápido e depois o lento. 
· Contato do primeiro espermatozoide com a memebrana do ovócito causa influxo de cálcio e despolimerização da membrana do ovócito (bloqueio rápido).
· A onda de cálcio induz exocitose (liberação do conteúdo) dos grânulos corticais.
· Liberação de N-acetil glicosaminidase causa clivagem de ZP3, e mudanças que impedem a ligação de outros espermatozoides.
· A função desses grânulos corticais é limitar, impedir, bloquear a entrada de outro espermatozoide (BLOQUEIO DA POLISPERMIA).
· POLISPERMIA: 
· Entrada ou fertilização de um mesmo ovócito por diversos espermatozoides. Cada espermatozoide a mais que entrar, adiciona-se um n. 
· Se dois fertilizarem ele é 3n, se três fertilizarem ele é 4n, e assim por diante, dará origem a um embrião poliploide que geralmente é abortado. 
· BLOQUEIO DA POLISPERMIA:
· Rápido: Assim que o espermatozoide se liga, há uma despolarização da membrana. 
· Lento: atuação dos grânulos corticais.
Termino da meiose:
· Assim que o pró núcleo masculino e o centrossoma paterno entram, corre a ativação do ovócito para terminar a meiose, ou seja, o ovócito paralisado na metáfase II precisa completar sua divisão, formar o ovulo com seu pro núcleo feminino, formar o segundo corpúsculo polar, e lá dentro já tem o pró núcleo masculino. Essa célula já se chama óvulo ou estágio pró nuclear. 
· Ambos os pró núcleos precisam descompactar seu DNA, principalmente o espermatozoide. No citoplasma do óvulo, o pró núcleo masculino se descondensa e eles são empurrados um ao outro com auxílio de microfilamentos. 
· Quando os dois pró núcleos se encontram, eles se unem reconstituindo um núcleo diploide, e formam o zigoto. Imediatamente esse zigoto sofre a primeira divisão de clivagem, e entra-se na primeira semana de desenvolvimento. 
RESUMINDO O PROCESSO DE FERTILIZAÇÃO:::::
· Ao reconhecer as células da corona radiata abrem-se poros no capuz acrossômico e saem enzimas denominadas hialuronidase que degrada o material entre as células, a matriz extracelular, e permite que o espermatozoide atinja a zona pelúcida. 
· Ele reconhece a proteína ZP3, e inicia reação acrossômica que irá romper o capuz acrossômico liberando enzimas perfurando a zona pelúcida, induzindo a formação do dedo de fertilização, e depois ocorre a fusão das membranas. 
· Após a fusão, ocorre o bloqueio da polispermia, o bloqueio rápido e o lento ou reação cortical, e nenhum outro espermatozoide consegue fertilizar o ovócito.
· Depois que entra o pro núcleo masculino e o centrossomo, ocorre a ativação do ovócito para ele finalizar a meiose, formando o óvulo e o segundo corpúsculo polar que é expulso durante o processo de divisão, e após a fusão dos pró núcleos forma-se o zigoto, e logo depois se iniciará a primeira divisão mitótica do embrião. 
CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS::::
INFERTILIDADE: 
· Gravidez ectópica tubária;
· Ocorrem fora do útero;
· Irregularidades da mucosa da tuba, muco, batimento ciliar, qualquer anomalia com esses processos de transporte do embrião pela tuba podem causar a retenção dele, fazendo com que ele se implante em um local que não seja o útero.
· Teratocarcinoma;
· Tumor de origem embrionária.
· Problemas na determinação primária e secundária do sexo;
· Incompatibilidade entre sexo genético e sexo fenotípico;
· Hermafroditismo, pseudo-hermafroditismo;
· Pode causar diversas complicações em várias dimensões da saúde no indivíduo. 
· Anormalidades cromossômicas devido a falhas na meiose;
· Causarão sérios problemas que podem inviabilizar o desenvolvimento ou vida pós natal;
· Pode implicar em más formações anatômicas e funcionais. 
· Falhas no bloqueio da polispermia;
· Entrada e fertilização por mais de um espermatozoide em um ovócito (poliploidia), pode causar o abortamento do embrião ou a formação de tumores de origem embrionária.
· Viscosidade elevada de muco cervical;
· Não existe a diminuição da viscosidade próximo da ovocitação.
· Obstrução das tubas uterinas;
· Excesso de pregas nas tubas uterinas, que impossibilitam a movimentação do espermatozoide.
· Centrossoma parteno incapaz de ativar o centrossoma materno;
· Fertiliza certinho, há bloqueios de polispermia, no entanto, o centrossoma não ativa a meiose do ovócito.
· Infecções bacterianas do trato urogenital;
· Pode interferir no processo de capacitação. 
· Causa alterações nas secreções de vagina.
· Métodos contraceptivos (de barreira e hormonais);
· Reprodução assistida.
· Fertilização in vitro: 
· A mulher recebe uma super dosagem de FSH, para que ela mature inúmeros folículos dominantes naquele ciclo;
· Aspira-se os folículos e incubam eles com os espermatozoides do pai capacitados artificialmente;
· Espera a formação de embriões e a cada tentativa transfere-se de 2 a 4 embriões para o útero;
· A taxa de sucesso é inferior a 10%;
· Maior probabilidade de surgirem gêmeos.