Appunti embriologia umana, fecondazione e prima e seconda settimana di sviluppo

La fecondazione

Introduzione al processo di fecondazione

La fecondazione, ovvero il processo che porta all'unione del gamete maschile e quello femminile, può variare molto da specie a specie anche se in generale può essere diviso in quattro fasi: l’avvicinamento dei gameti, la penetrazione delle barriere che circondano l’ovulo, la reazione dell’ovulo che crea le condizioni per iniziare lo sviluppo e l’unione del materiale genetico derivante dai due genitori.

Percorso degli spermatozoi

Per raggiungere l’esterno, gli spermatozoi devono compiere un percorso lungo circa 7 metri, dai tubuli seminiferi all’uretra. Inoltre essi inizialmente sono immersi in un fluido tubulare, particolarmente diverso da quello seminale, prodotto dalle cellule del Sertoli. Durante il viaggio nell’epididimo oltre ai cambiamenti morfo-funzionali a cui va incontro lo spermatozoo, questo liquido viene riassorbito e il prodotto che giunge al dotto deferente risulta particolarmente denso.

All’interno del dotto deferente gli spermatozoi sostano prima dell’eiaculazione e, se questa non avviene, vengono in parte riassorbiti dalle pareti del canale ed in parte raggiungono l’uretra dove vengono eliminate con l’urina.

Composizione dello sperma

Il composto finale definito seme o sperma, risulta costituito da spermatozoi e fluido seminale, quest’ultimo viene prodotto per la maggior parte dalle vescichette seminali e anche dalle ghiandole bulbouretrali e la prostata. Tuttavia, è stato osservato che nessuno dei componenti del fluido seminale è fondamentale al ruolo degli spermatozoi ma di sicuro agisce da protezione e sostegno nutritivo per le cellule.

Deposizione e sopravvivenza degli spermatozoi

Appena depositate all’interno della vagina, lo sperma viene convertito in un coagulo gelatinoso a causa di enzimi prodotti dalla prostata e che si attivano solo in un ambiente così acido come quello della vagina. Il coagulo gelatinoso viene sciolto in circa 30 minuti e gli spermatozoi si dirigono verso il canale cervicale dove circa il 99% di essi morirà mentre solo una piccola parte riuscirà a raggiungere l’utero.

All’interno del canale cervicale, gruppi di spermatozoi possono sostare nelle cripte della cervice avvolti dal muco cervicale che li sostiene e nutre e dove possono sopravvivere anche diversi giorni. Questo ostacolo però può avere anche un senso fisiologico dal momento che permette agli spermatozoi depositati di sopravvivere nell’attesa della prossima ovulazione. Inoltre, il muco cervicale sembra avere proprietà di riconoscimento nei confronti di spermatozoi anomali.

Raggiungimento delle tube uterine

Raggiunto l’utero, gli spermatozoi risalgono verso le tube uterine dove per la maggior parte seguono il percorso della tuba che accoglie l’ovulo e si dirigono verso l’ampolla dove di solito avviene la fecondazione. Negli ovidotti, gli spermatozoi possono rimanere attivi anche per 48 ore e, sommando il tempo di sopravvivenza nel canale cervicale, possiamo affermare che gli spermatozoi possono persistere nelle vie genitali femminili anche per diversi giorni.

Capacitazione e attivazione degli spermatozoi

Anche se nell’epididimo gli spermatozoi hanno acquisito la capacità di fecondare, senza un periodo di passaggio nelle vie genitali femminili questa proprietà non può essere espressa e secondo l’ipotesi più accreditata si pensa che durante il passaggio nelle vie genitali femminili lo spermatozoo venga liberato di quelle glicoproteine che lo avevano avvolto nell’epididimo, un processo che precede la fecondazione e prende il nome di capacitazione.

Attivazione degli spermatozoi

Nelle immediate vicinanze dell’ovulo avvengono una serie di trasformazioni che nel complesso prendono il nome di “attivazione”:

• L’acrosoma inizia a rigonfiarsi e fondersi con la soprastante membrana plasmatica preparandosi alla reazione acrosomiale.
• I battiti del flagello passano da ondulati a movimenti violenti e irregolari.
• La membrana ai lati della testa dello spermatozoo cambia proprietà e diventa capace di fondersi con l’ovolemma.

Penetrazione delle barriere dell'ovulo

Per entrare nell’ovulo, lo spermatozoo deve superare tre barriere: la corona radiata, la zona pellucida e l’ovolemma. Nelle immediate vicinanze dell’ovulo inizia la reazione acrosomiale che porta all’apertura dell’acrosoma e alla liberazione di diversi enzimi litici che permettono allo spermatozoo di aprirsi un varco nella corona radiata.