BASES CELULARES Y MOLECULARES DE LA FECUNDACION IDIMI

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1 BASES CELULARES Y MOLECULARES DE LA FECUNDACION DRA. R O S I T A IDIMI SMITH

2 ESTRUCTURA DEL ESPERMATOZOIDE Membrana Plasmática Núcleo Flagelo Acrosoma Mitocondrias Constitución cromosómica : 23, X / 23,Y Vida fértil : 3-5 días Número : Varios millones/eyaculado

3 COMPLEJO CUMULO-OVOCITO Células del Cúmulo 1er Corpúsculo Polar Metafase II Gránulos Corticales Zona pelúcida Membrana Plasmática Constitución cromosómica : 23, X Vida fértil : <24 hrs Número : 1/ciclo/mes

4 TRANSPORTE ESPERMATICO Testículo Adhesion a las celulas del epitelio Capacitación Espermática Epidídimo Vagina Cervix Utero Oviducto Eyaculación Separación del plasma seminal Ovocito Maduración Espermática

5 FECUNDACION Objetivos biológicos: 1- Asociación entre los genomas haploides con la formación de un complemento cromosómico diploide 2-Preservación del genoma diploide 3- Activación del ovocito e inicio de la división y diferenciación embrionaria.

6 ESPERMATOZOIDE Capacitación Reacción Acrosómica Fecundación

7 CAPACITACION ESPERMATICA. Eventos bioquímicos y moleculares. DONDE OCURRE? In Vivo Ampula In Vitro Medios condicionados

8 CONSECUENCIAS DE LA CAPACITACION Cambios en la MP de la cabeza Cambios en la MP de la cola REACCION ACROSOMAL HIPERACTIVACION DE LA MOVILIDAD

9 Cambios en el patrón de movilidad de los espermatozoides (HIPERACTIVACION) Condiciones capacitantes Penetración a través de las células del Cúmulo Oósforo + ZP3 Respuesta a ligandos presentes en la zona pelúcida: exocitosis del acrosoma (REACCION ACROSOMICA)

10 CAPACITACION Modificaciones en la superficie del espermatozoide - Remoción de factores decapacitantes - Formación de microdominios: lipídicos ( fluidez) proteicos ( fluidez) - Aumento de la fluidez de las membranas (disminución de la razón col/fosfolípidos) - Formación de lisofosfolípidos (PLA2) - Exposición de moléculas necesarias para la reacción acrosomal, unión a la ZP y fusión con el oolema

11 CAPACITACION Eventos moleculares - Aumento de la fosforilación de proteínas en residuos de tirosina Preguntas pendientes -Identidad de los sustratos fosforilados? Receptores de ZP, PR, proteínas de señalización río abajo, proteínas involucradas en la exocitosis del acrosoma: VCP/p97, SNARES, Canales de Ca, Proacrosin Binding Protein.

12 HIPERACTIVACION DE LA MOVILIDAD Computer Assisted Sperm Assay. CASA Alta frecuencia Baja amplitud Baja frecuencia Gran amplitud

13 PARA FECUNDAR EL ESPERMATOZOIDE DEBERA Penetrar las células del cúmulo oosforo Unirse y atravesar la zona pelúcida Fusionarse con la membrana plasmática del ovocito

14 INTERACCION ESPERMATOZOIDE-CELULAS DEL CUMULO Espermatozoides: - Capacitados - Hiperactivados Actividad hialuronidasa - PH20

15 INTERACCION ESPERMATOZOIDE-ZONA ZONA PELUCIDA Unión y reconocimiento celular

16 Interacción Espermatozoide- Zona Pelucida REACCION ACROSOMAL

17 Receptor primario Receptor secundario Proteina de fusión Ligando Receptor primario Ligando secundario Integrina Citoplasma Ovocito

18 REACCION ACROSOMAL AGONISTAS: ZP3/Progesterona

19 MECANISMOS DE LA REACCION ACROSOMAL EVENTO TARDIO MASIVO SOSTENIDO EVENTO TEMPRANO CAPACITATIVO TRANSITORIO

20 FUSION DE MEMBRANAS GAMETICAS

21 FUSION E INCORPORACION DEL ESPERMATOZOIDE AL OVOCITO Segmento Ecuatorial Centriolo

22 FORMACION DEL PRONUCLEO MASCULINO Decondensación del núcleo del espermatozoide en el citoplasma ovular Reemplazo de protaminas por histonas de origen ovocitario La cromatina paterna se reorganiza incorporando a su estructura proteínas de origen ovocitario

23 FUSION DE MEMBRANAS GAMETICAS CD9 Miembro de la familia de proteinas de superficie celular conocidas como tetraspaninas CD9 gene inactivation (knockout) Fertile males Infertile females

24 Activacion del ovocito

25 ACTIVACION DEL OVOCITO. INCREMENTO EN LOS NIVELES INTRACELULARES DE CALCIO

26 COMO EL ESPERMATOZOIDE GATILLA EL AUMENTO DE LAS CONCENTRACIONES INTRACELULARES DE Ca 2+? 1. Actúa como ligando para activar las vías de señalización intracelular? Ca 2. Factor soluble del espermatozoide gatillaría la liberación de Ca en el citoplasma ovular? Ca

27 ACTIVACION DEL OVOCITO Exocitosis de los gránulos corticales (reacción de la ZP) Término de la meiosis Formación de pronúcleos femenino y masculino Duplicación del DNA en ambos pronúcleos

28 Activación del Ovocito Consecuencias de la liberacion de Ca 2+ Modificaciones de las proteinas de la zona pelucida y membrana plasmatica previniendo la penetracion de espermatozoides supernumerarios. zona pellucida plasma membrane cortical granules EXOCITOSIS DE LOS GRANULOS CORTICALES Y BLOQUEO DE LA POLIESPERMIA

29 REACCION CORTICAL BLOQUEO DE LA POLIESPERMIA REACCION DE ZONA

30 ACTIVACION DEL OVOCITO Exocitosis de los gránulos corticales (reacción de la ZP) Término de la meiosis II Formación de pronúcleos femenino y masculino Duplicación del DNA en ambos pronúcleos

31 MECANISMOS INVOLUCRADOS EN EL TERMINO DE LA MEIOSIS II Detención Metafase Reinicio Metafase MPF (Ciclina/cdc2) CSF (producto de c-mos) MPF (Ciclina/cdc2) CSF (producto de c-mos) Espermatozoide Calcio CAM Kinasa II PKC UBIQUITINACION DE CICLINA B (degradación por proteosomas) ACTIVACION DE FOSFATASAS

32 ACTIVACION DEL OVOCITO. TERMINO DE LA MEIOSIS II

33 ACTIVACION DEL OVOCITO FORMACIÓN DE PRONÚCLEOS FEMENINO Y MASCULINO DUPLICACIÓN DEL DNA EN AMBOS PRONÚCLEOS

34 FORMACION DE LOS PRONUCLEOS SINCRONIA DUPLICACION DEL DNA EN AMBOS PRONUCLEOS POR SU NATURALEZA SEMICONSERVATIVA, IMPLICA UNA INTEGRACION MOLECULAR YA QUE REQUIERE DE COMPLEMENTARIDAD ENTRE UN NUCLEOTIDO APORTADO POR EL ESPERMATOZOIDE Y UN NUCLEOTIDO APORTADO POR EL OVOCITO.

35 UNION DE LOS PRONUCLEOS INTEGRACION GENOMICA

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