A Enciclopédia do Projecto Embrião

Capacitação espermática refere-se às alterações fisiológicas que os espermatozóides devem sofrer para terem a capacidade de penetrar e fertilizar um óvulo. Este termo foi cunhado pela primeira vez em 1952 por Colin Russell Austin com base em estudos independentes conduzidos por Austin e Min Chueh Chang e publicados em 1951. Desde os relatórios iniciais e o surgimento do termo, os detalhes do processo foram elucidados devido aos avanços tecnológicos. O reconhecimento do fenômeno foi muito importante para as primeiras experiências de fertilização in vitro, assim como para os campos da embriologia e da biologia reprodutiva.

Estes estudos iniciais envolveram a introdução de espermatozóides nas trompas de falópio de fêmeas de várias espécies animais, tanto antes como imediatamente após a ovulação. As experiências revelaram que muitos mais óvulos foram penetrados por esperma quando o esperma foi introduzido horas antes da ovulação. Com base nos seus achados iniciais, tanto Austin como Chang colocaram a hipótese de que os espermatozóides devem passar por algum tipo de processo fisiológico no trato reprodutivo feminino para que tenham a capacidade de penetrar no óvulo. Austin referiu-se mais tarde a este processo como capacitação num número da Nature publicado em 23 de Agosto de 1952. Seu uso original do termo capacitação se referia a qualquer processo fisiológico submetido pelos espermatozóides enquanto estavam no trato reprodutivo feminino que permitia que os espermatozóides penetrassem no óvulo. Com o avanço da tecnologia e o aumento do conhecimento dos mecanismos de fertilização, esta definição foi atualizada para uso moderno.

J. Michael Bedford publicou um estudo profundo sobre a capacitação espermática em mamíferos em 1970 e foi capaz de reduzir o que o processo implica, revelando o que não ocorre. Nos estudos de Bedford foi utilizado um microscópio electrónico para revelar o que, se é que ocorreu alguma alteração estrutural no esperma após a capacitação, mas nenhuma foi encontrada. Bedford relatou que os espermatozóides permanecem no mesmo estado morfológico desde o momento em que são introduzidos na fêmea até ao momento em que sofrem a reacção acrossómica, o ponto em que o espermatozóide se funde com o óvulo. Ele argumentou que embora não estivessem ocorrendo mudanças estruturais no esperma, era mais provável que algum tipo de mudança química estivesse em curso. Com base nas evidências disponíveis na época, a conclusão foi que os eventos de capacitação consistiam no desmascaramento dos receptores no próprio esperma, tornando-o capaz de reagir ao ambiente do trato genital feminino. Ele também pesquisou a capacitação espermática entre diferentes espécies, descobrindo que o tempo que os espermatozóides levavam para adquirir a capacidade de penetração de um óvulo, bem como os produtos químicos que eram reconhecidos pelos receptores acima mencionados, eram específicos da espécie. Além disso, como existem certas espécies em outras phyla que ejaculam o esperma imediatamente capaz de completar a reação acrossômica, seria impreciso incluir a reação acrossômica como parte da capacitação.

Dada a definição inicial ampla de Austin, muitos contemporâneos de Bedford argumentaram que a reação acrossômica poderia ser tecnicamente considerada parte da capacitação espermática. A discrepância na definição, particularmente no que diz respeito à inclusão da reação acrossômica como parte da capacitação, resultou em muita discussão e discussão entre os cientistas em publicações posteriores. Em 1975, Austin publicou um relatório intitulado “Membrane Fusion Events in Fertilization” (Eventos de Fusão por Membranas na Fertilização), que afirmava que o processo real de capacitação consistia na remoção da camada de glicoproteína no esperma e na facilitação da hiperativação ou melhora da motilidade, esclarecendo assim que ele considerava o início da reação do acrossomo separado da capacitação espermática. Finalmente, num esforço para esclarecer que processos devem ser incluídos na definição de capacitação espermática, Min Chueh Chang publicou um artigo em 1984 com uma perspectiva histórica sobre o significado da capacitação espermática que incluía uma sugestão para lidar com a discrepância na definição. Nesse artigo, Chang sugere que todos os processos que conduzem à reacção acrossómica devem ser referidos como a primeira parte da capacidade de espermatozóides, de modo a honrar a definição original e, ao mesmo tempo, reconhecer a reacção acrossómica como um processo independente. Dada essa tentativa de esclarecimento, estudos mais modernos envolvendo a capacitação a definem como a necessidade da célula espermática de descobrir receptores que possam reconhecer as substâncias químicas no trato reprodutivo feminino que, por sua vez, iniciam mudanças tanto na motilidade na forma de hiperativação quanto nas mudanças morfológicas envolvidas na reação do acrossomo.

Embora haja confusão e alguma discrepância no estudo da capacitação, o conceito permanece integral ao estudo da fertilização. Sua exploração proporcionou uma compreensão mais abrangente de todos os mecanismos pelos quais uma espermatozóide deve passar antes de estar pronta para fertilizar um óvulo feminino, agregando ao conhecimento geral do processo de fertilização como um todo, além de contribuir para as tecnologias médicas, como a fertilização in vitro.