Акросомная реакция это кратко
Обновлено: 05.07.2024
Сперматозоиды достигают оплодотворяющей способности в нижних отделах половых путей мужчины. После эякуляции они 6ыстро поднимаются по половым путям женщины за счет сокращений матки и маточных труб, а собственная их подвижность становится важной на более поздних этапах. Только небольшое число из них достигает места оплодотворения в ампуле трубы, и только один из нескольких миллионов спермиев эякулята оплодотворит яйцеклетку.
Большинство исследователей склонно думать, что выбор спермия, который оплодотворит яйцеклетку, не совсем случаен, и в этом процессе есть свои закономерности. Закономерности эти пока почти не известны. Известно только, что на всех этапах миграции спермиев элиминируются наименее жизнеспособные, и что первым и довольно эффективным фильтром на их пути является цервикальная слизь. Вероятно, факторы отбора спермиев действуют и после прохождения их через шеечный канал, но факторы эти пока практически не изучены. Возможно, в отсеве "плохих" спермиев играют роль такие факторы, которые в настоящее время интенсивно исследуются; отсеиваются, по-видимому, и сперматозоиды с относительными ферментными дефицитами.
О том, что популяция спермиев эякулята гетерогенна, известно давно. Гетерогенность эта включает в себя не только генетическую гетерогенность, обусловленную различными сочетаниями в спермиях отцовского и материнского генетического материала, но и различия в активности ферментных систем, в экспрессии различных антигенов и т.д. Гетерогенность во времени достижения капацитации имеет особое эволюционное значение. Современные методы обследования бесплодных пар, перечисленные выше, включающие изучение in vitro способности спермиев проходить через прозрачную оболочку и входить в ооплазму, видимо, смогут пролить новый свет на процессы выбора "хорошего" сперматозоида.
В женских половых путях сперматозоиды подвергаются изменениям, известным под названием капацитации. Эти изменения включают в себя: 1) приобретение сперматозоидами способности к акросомальной реакции, позволяющей осуществить слияние с оолеммой и 2) тонкие изменения в характере биения жгутика (сверхактивная подвижность) (например, у кролика после капацитации гидродинамическая мощность спермиев повышается в 20 раз) (8).
Последняя особенность стала известна лишь недавно. Из-за того, что импульс капацитированного спермия увеличивается в несколько раз, он буквально торпедирует яйцеклетку.
Механизмы капацитации во многом пока не ясны. Считают, что происходят тонкие изменения мембраны сперматозоидов, в основе которых лежит удаление поверхностных покровов, откладываемых на плазматической мембране спермиев в мужских половых путях. Эти изменения затрагивают наружную акросомную мембрану сперматозоидов.
Биохимия капацитации выяснена еще недостаточно. К факторам декапацитации, смываемых с поверхности спермиев в женском репродуктивном тракте относят гликопротеин с молекулярным весом 37000 (84), высокомолекулярный фактор (91, 142), сиалопротеины и ингибиторы специфических ферментов (7, 49). С мембраной сперматозоидов могут связываться лактатдегидрогеназа, цАМФ, b-субъединица ХГ, стероиды, иммуноглобулины, компоненты комплемента, катехоламины. То, что капацитация у млекопитающих, в том числе у человека, не зависит от каких-либо факторов яйцеклетки, и время капацитации значительно колеблется у различных спермиев, является важным приспособлением к внутреннему оплодотворению. Тот факт, что период времени между овуляцией и инсеминацией может быть разным, означает, что синхронное развитие функционально капацитированного состояния у всех сперматозоидов в один и тот же момент времени могло бы ограничить шансы успешного оплодотворения (8).
Результатом капацитации является способность спермиев к акросомной реакции, т.е. морфологическим изменениям акросомного колпачка, что является необходимым условием для оплодотворения у млекопитающих. В результате акросомной реакции происходит освобождение ферментов, облегчающих прохождение спермиев через пояс клеток лучистого венца и через прозрачную оболочку. В ходе акросомной реакции вначале начинает набухать передняя часть акросомного колпачка. Затем происходит слияние наружной акросомной мембраны с плазматической, что ведет к вакуолизации, последующему сбрасыванию колпачка и освобождению содержимого акросомы. Этот процесс, по-видимому, аналогичен другим формам фузии мембран, включающих деполяризацию плазматической и акросомной мембран, движение ионов кальция внутрь клетки через мембрану, повышение цАМФ внутри клетки и активацию внутримембранных ферментов.
При приближении сперматозоидов к яйцеклетке клетки яйценосного бугорка и лучистого венца, окружающие яйцеклетку, могут участвовать в ограничении числа спермиев, достигающих ооцита и обеспечивать правильную ориентацию спермиев по отношению к прозрачной оболочке. Благодаря гиалуронидазе и эстеразам акросомы и трубной жидкости и сверхактивной подвижности капацитированных спермиев, сперматозоиды проникают через лучистый венец, что приводит к временному начальному прикреплению спермиев к прозрачной оболочке. Затем спермии ложатся на поверхность прозрачной оболочки, образуя более прочное и стойкое соединение благодаря наличию в прозрачной оболочке сперматозоидных рецепторов.
Это связывание высоко видоспецифично. С прозрачной оболочкой могут связываться спермии только очень близкородственных видов (например, заяц и кролик) (42). Сперматозоиды человека связываются и проходят через прозрачную оболочку яйцеклетки гиббона, но не могут пересекать прозрачную оболочку яйцеклеток бабуина или макаки резус. Оплодотворение обычно происходит в ампуле маточной трубы. При слиянии цитоплазматических мембран сперматозоида и яйцеклетки головка спермия окружается микроворсинками яйцеклетки. Отщепляется второе полярное тельце.
Сразу после слияния мембран половых клеток происходит кортикальная реакция яйцеклетки, являющаяся составной частью обеспечения блока полиспермии (в первый момент после слияния мембран гамет блокада полиспермии обеспечивается, по-видимому, электрической реакцией, быстро распространяющейся по оолемме, а кортикальная реакция закрепляет эту блокаду). Кортикальная реакция проявляется сокращением цитоплазмы и выделением кортикальных гранул в периовулярное пространство. После проникновения головки сперматозоида в ооплазму оно превращается в мужской пронуклеус, а ядро яйцеклетки - в женский пронуклеус. Пронуклеусы сближаются и их мембраны исчезают. Хромосомы зиготы вступают в первое митотическое деление.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 30 ноября 2011.
Акросомная реакция — экзоцитоз содержимого акросомы для локального разрушения желточной оболочки яйцеклетки (например, блестящей оболочки у млекопитающих и человека) и преодоления сперматозоидом этого барьера.
Акросома образуется в ходе сперматогенеза и может рассматриваться как видоизмененная лизосома. Акросома расположена в головке сперматозоида, спереди от ядра и тотчас под плазматической мембраной. Спереди мембрана акросомы (наружная) соприкасается с клеточной мембраной сперматозоида, а сзади (внутренняя мембрана) — с ядерной мембраной.
Акросомная реакция — разновидность экзоцитоза. При акросомной реакции наружная мембрана акросомы и клеточная мембрана сливаются и формируют мелкие пузырьки, отделяющиеся от головки сперматозоида. При этом из акросомы освобождаются гиалуронидазы, протеазы (в том числе акрозин), гликозидазы, липазы, нейраминидаза и фосфатазы. Ферменты расщепляют молекулы блестящей оболочки, что позволяет сперматозоиду преодолеть этот барьер.
Механизм акросомной реакции у человека
Взаимодействие белка блестящей оболочки ZP3 с рецептором галактозилтрансфераза на головке сперматозоида приводит к массированному транспорту внутрь головки сперматозоида Са 2+ и Na + в обмен на Н + . Увеличение внутриклеточной концентрации Са 2+ активирует Са 2+ -зависимую фосфолипазу, в результате изменяется уровень вторичных посредников — циклических нуклеотидов. Вслед за этим активируется протонная АТФаза, что приводит к увеличению внутриклеточного рН. Увеличение концентрации Са 2+ в цитозоле и повышение рН в головке сперматозоида запускают акросомную реакцию.
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Акросомная реакция" в других словарях:
акросомная реакция — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ АКРОСОМНАЯ РЕАКЦИЯ – это цепь взаимосвязанных следующих друг за другом реакций сперматозоида при оплодотворении яйцеклетки, протекающая в несколько стадий: 1) выход акросомных ферментов, в частности, гиалуронидазы, отпадение… … Общая эмбриология: Терминологический словарь
Акросомная реакция — – изменение структуры мембраны вок руг головки капацитированного спермия, поверхность которого остается чистой, а внутренняя мембрана ограничивает переднюю часть его головки, наступает после вступления сперматозоидов в контакт с яйцеклеткой … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Оплодотворение — сингамия, у растений, животных и человека слияние мужской и женской половых клеток гамет (См. Гаметы), в результате чего образуется Зигота, способная развиваться в новый организм. О. лежит в основе полового размножения и обеспечивает… … Большая советская энциклопедия
Акросома — Строение сперматозоида человека Акросома (от др. греч … Википедия
Акросома (Acrosome) — специальная мембранная структура в передней части головки сперматозоида. Разрушается непосредственно перед оплодотворением (акросомная реакция) с образованием ряда ферментов, которые облегчают проникновение сперматозоида в яйцеклетку. Неполное… … Медицинские термины
БЕСПЛОДИЕ МУЖСКОЕ — мед. Мужское бесплодие неспособность мужчины к оплодотворению вследствие расстройств сперматогенеза, эрекции или эякуляции. В 1 мл эякулята в норме содержится около 60 млн сперматозоидов. В женских половых путях они сохраняют способность к… … Справочник по болезням
АКРОСОМА — (acrosome) специальная мембранная структура в передней части головки сперматозоида. Разрушается непосредственно перед оплодотворением (акросомная реакция) с образованием ряда ферментов, которые облегчают проникновение сперматозоида в яйцеклетку.… … Толковый словарь по медицине
Бесплодие может быть связано с нарушением различных этапов взаимодействия сперматозоидов с яйцеклеткой: отсутствием нормальной акросомной реакции и неспособностью внедряться в защитную оболочку яйцеклетки (zona pellucida).
Акросомная реакция представляет собой экзоцитоз, т.е. выброс, протеолитических ферментов (акрозин, гиалуронидаза и др.), которые содержатся в специальной органелле сперматозоида – акросоме. Физиологическая акросомная реакции происходит после связывания сперматозоида с zona pellucida.
В результате защитная оболочка в этом участке растворяется и происходит контакт соответствующих рецепторов сперматозоида с лигандами яйцеклетки, затем плазматические мембраны яйцеклетки и сперматозоида сливаются, в цитоплазму яйцеклетки проникают ядро и центриоль сперматозоида, а его мембрана встраивается в мембрану яйцеклетки. Происходит активация яйцеклетки и ее второе редукционное деление. В хроматине сперматозоида начинается обратная замена протаминов на гистоны. Отцовские и материнские хромосомы объединяются, происходит первое деление оплодотворенной яйцеклетки…
Нормальная акросомная реакция и последующий контакт с оолеммой - не только необходимый этап проникновения сперматозоида в яйцеклетку, но и стимул для ее активации и полноценного функционирования.
Акросома начинает формироваться в яичке в процессе спермиогенеза – превращения круглых сперматид в сперматозоиды, - но завершает формирование в придатке яичка (эпидидимис).
Акросомная реакция в норме должна произойти именно при контакте сперматозоида с zona pellucida. Но нередко при этом возникают нарушения.
Можно выделить три типа нарушений акросомной реакции:
преждевременная акросомная реакция до встречи с яйцеклеткой - избыточность спонтанной реакции;
отсутствие выброса акрозина при контакте с zona pellucida - недостаточность индуцированной реакции;
сочетанный тип нарушений – много сперматозоидов теряют акросому до встречи с яйцеклеткой, а оставшиеся не способны к выбросу ферментов при контакте с zona pellucida.
Обычное морфологическое исследование сперматозоидов при выполнении стандартной спермограммы не позволяет обнаружить нарушения акросомной реакции.
Для оценки акросомной реакции используют:
флюоресцентную микроскопию со специальным окрашиванием;
проточную цитометрию с использованием специальных меток;
определение продукции акрозина фракцией подвижных сперматозоидов.
В лабораторных условиях акросомную реакцию следует оценивать после инкубирования фракции подвижных сперматозоидов в специальной среде, вызывающей их капацитацию.
Принято считать, что нормальную акросомную реакцию инициирует повышение уровня внутриклеточного кальция. Индуцирование выброса кальция с помощью ионофора кальция — один из путей протестировать способность капацитированного сперматозоида подвергаться акросомной реакции. Этот принцип лежит в основе анализа, называемого индуцированной акросомной реакцией, или тестом на акросомную реакцию после выброса ионофора (ARIC-test). В лабораторных исследованиях для этого применяют ионофор А23187.
Лечение пациентов с нарушениями акросомной реакции основано на заместительной терапии карнитинами, применении антиоксидантов в случае оксидативного стресса, ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента, применении препаратов, препятствующих росту уровня внутриклеточного кальция в случае избыточной акросомной реакции, или способствующих повышению внутриклеточного кальция в случае недостаточности индуцированной акросомной реакции.
Методом выбора является применение ЭКО ИКСИ. Однако следует убедиться, что отсутствуют нарушения структуры хромосом – повышенная фрагментация ДНК и нарушение соотношения гистоны/протамины, поскольку такие дефекты могут приводить к неразвивающимся беременностям и аномалиям развития даже при использовании ВРТ.
Доктор мед. наук, профессор В.А.Божедомов
Несколько цитат о значении оценки акросомной реакции при мужском бесплодии:
Mori R., Sabanegh Jr E. // Male infertility: Contemporary clinical approaches, andrology, ART & antioxidants / S.J.Parekattil, A.Agarwal (Ed.), 2012, Springer Science+Busines Media: 21.
Yeung C.-H., Cooper T.G. // Andrology: Male Reproductive Health and Disfunction. 3rd. E.Nieschlag., H.M.Behre, S.Nieschlag (Ed.), 2010: 145.
По WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen / Editor-in-chief Dr. Trevor G. Cooper - 5th ed. 2010: 154.
Тест на акрозин: акросомальная реакция сперматозоида
И у сперматозоида и у яйцеклетки есть оболочка. Акросомальная (или акросомная) реакция связана с оболочками.
В тот момент, когда сперматозоид коснулся яйцеклетки, он должен разрушить ее оболочку. Это и есть акросомная реакция.
Тест на акрозин дает четкое представление о том, могут ли сперматозоиды конкретного мужчины оплодотворить яйцеклетку без посторонней помощи. Используется в том числе и при решение вопроса о том какие вспомогательные репродуктивные технологии использовать: ЭКО или ИКСИ.
Норма
В норме, реакция начинается именно при контакте с яйцеклеткой.
Не норма
- Спонтанная реакция. Т.е. она начинается до столкновения с яйцеклеткой и сперматозоид разрушается, не добравшись до цели.
- Отсутствие реакции. Т.е. столкновение происходит, а разрушить оболочку яйцеклетки, сперматозоид не может.
На самом деле, ферментов там много, но при диагностике бесплодия, врача интересует акрозин. Потому что именно он дает мужской клетке силу.
Срок готовности: 3 рабочих дня
Результат на email
- и спонтанная реакция
- и нормальная реакция
- и даже отсутствие реакции
Как проводится анализ?
Мужчина сдаёт образец спермы. Как подготовиться и сдать образец читайте здесь.
В лаборатории спровоцировать акросомную реакцию можно, если взять жизнеспособных сперматозоидов и смешать их с веществами, которые вызывают наступление реакции. Затем, окрасить их и оценить состояние оболочки.
Результаты анализа
Анализ показывает каковы шансы сперматозоида внедрится в яйцеклетку и оплодотворить ее.
Если анализ покажет высокий процент спонтанной и низкий процент индуцированной (нормальной) реакции, то скорее всего врач сообщит вам, что причина бесплодия именно в этом факторе и назначит дополнительное обследование и лечение.
Высокий процент завершенной индуцированной реакции и низкий процент спонтанной - такой результат характерен для здорового мужчины.
О лаборатории
Специализированная независимая лаборатория сперматологии
Высокий профессиональный уровень, наличие собственной сертифицированной лаборатории, применение инновационных лечебно-диагностических технологий и уникальных методик
Услуги и цены
Другие анализы эякулята:
MAR-тест - является основным методом определения иммунного фактора бесплодия.
Спермограмма - первичная оценка фертильности мужской спермы.
Фрагментация ДНК - оценка спиралей ДНК.
НАШИ СПЕЦИАЛИСТЫ
Все доктора и сотрудники лаборатории сперматологии имеют высокую квалификацию и многолетний опыт работы.
Читайте также: