Die biologische und funktionelle Bedeutung des Akrosoms und der akrosomalen Enzyme der Spermien bei der Befruchtung von Säugetieren

Die Spermatozoen von Säugetieren werden während der Spermatogenese, der Reifung in den Nebenhoden und der Kapazitation im weiblichen Fortpflanzungstrakt ständig verändert. Nur die kapazitierten Spermatozoen sind in der Lage, sich an die in der Zona intakte Eizelle zu binden und die Akrosomreaktion zu durchlaufen. Der Befruchtungsprozess ist das Ergebnis zahlreicher molekularer Ereignisse, die es den ejakulierten Spermien ermöglichen, die extrazelluläre Hülle der Eizelle, die Zona pellucida (ZP), zu erkennen und sich an sie zu binden. Die Interaktion zwischen Spermien und Eizellen ist ein artspezifisches Ereignis, das durch die Erkennung und Bindung komplementärer Moleküle auf der Plasmamembran der Spermien (Rezeptor) und auf der Oberfläche der ZP (Ligand) eingeleitet wird. Dies ist ein kohlenhydratvermitteltes Ereignis, das eine Signaltransduktionskaskade in Gang setzt, die zur Exozytose des akrosomalen Inhalts führt. Es wird angenommen, dass dieser Schritt eine Voraussetzung dafür ist, dass die akrosomisch reagierenden Spermien in die ZP eindringen und die Eizelle befruchten können. Die vorliegende Übersichtsarbeit befasst sich mit der Bildung und dem Inhalt des Akrosoms der Spermien sowie mit den Mechanismen, die der Auslösung der Akrosomreaktion zugrunde liegen. Besonderes Augenmerk wird auf die Synthese, die Verarbeitung, die Substratspezifität und den Wirkungsmechanismus der im Akrosom vorhandenen sauren Glykohydrolasen gelegt. Die hydrolytische Wirkung der Glykohydrolasen und Proteasen, die am Ort der Spermien-Zona-Bindung freigesetzt werden, sowie der verstärkte Schub, der durch das hyperaktivierte Schlagmuster des gebundenen Spermatozoons erzeugt wird, sind wichtige Faktoren, die das Eindringen der ZP regulieren. Wir haben die jüngsten Studien besprochen, die versucht haben, die Signaltransduktionswege zu erklären, die zur akrosomalen Exozytose führen.

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