Fecundación interna

fecundación interna

Este tipo de fecundación ocurre dentro del aparato reproductor femenino.A partir de la fecundación ocurre:

• Transmisión de los genes de padres a descendencia
• Restauración del número diploide de cromosomas
• Comienzo del desarrollo del embrión
• Determinación del sexo.

• Espermiación

Antes de la capacitación

Antes de la capacitación

BLOQUEO A LA POLISPERMIA

Contacto y reconocimiento de membranas

• Maduración

• Transpo rte

• Eyaculación

• Inseminación y activación

• Barreras

SINGAMIA

• Entrada del espermatozoide al ovocito

CARIOGAMIA

• Descondensacion

• Moviento pronuclear

• Acción del centriolo

1)Zona de activación

2) Capacitación

RESPUESTA TARDIA

3)Hiperactivación

• Degradacion de proteinas maternas
• Reanudación de la meiosis
• Reorganizacion del contenido citoplasmatico
• Primera segmentación

4) Reconocimiento entre gametos

7) Fusión

5) Reacción acrosomal

• Duplicación del ADN

• Reactivacion Meiotica

2) Bloqueo lento

1) Bloqueo Rápido

RESPUESTA TEMPRANA

• Fusión de membranas
• Incremento de Ca+
• Aumento del potenciasl de membrana
• Exositocis de granulos corticlaes

ACTIVACIÓN DEL METABOLISMO

Elaboraron: De la Cruz Álvarez Eduardo y Torres Morfin Odin

Ocurre una despolarización transitoria de la MP (20seg) a través del influjo de iones Na+ y salida de iones K-. Lo que ocasiona un cambio eléctrico en la membrana (potencial de membrana) del óvulo después de la entrada del primer espermatozoide, previniendo la entrada de más espermatozoides. Cambio de polaridad interna de la zona pelucida y membrana plasmática.En reposo: -70mV pasa a +50mV

Bloqueo rápido

SÍNTESIS DE ADN

• Ca+, activa la degradación de securina que mantiene unidos a los cromosomas (metafase II)
• Activa otras cinasas para la proteólisis de ciclina para activar el Ciclo celular.
• Ca+ inactiva a MAP Cinasa que promueve la síntesis de DNA en cada núcleo.

Desde el conducto deferente al canal uretral los movimientos de transporte del esperma serán peristálticos.En el conducto deferente los espermatozoides atraviesan la estrecha luz y pared gruesa cubierta de epitelio cúbico pseudoestratificado prasmático con estereocilios y fibras elásticas conjuntivas de estos conductos.

Transporte

La hiperactivación del flagelo del esperma se debe a la unión del calcio (Ca++) a proteínas fijadoras, induciendo un movimiento asimétrico. El Ca++ proviene de reservas intracelulares, mitocóndrias, teca perinuclear y sistemas antiporte.

Además, la hiperactivación requiere de AMPc, modulado por especies reactivas de oxígeno (ROS) como superóxido y óxido nítrico. El superóxido se transforma en peróxido de hidrógeno, activando la adenililciclasa de membrana y la proteína quinasa A (PKA), lo que induce la hiperactivación del flagelo.La hiperactivación termina en el momento de contacto con la zona pelúcida.

3) Hiperactivación

Se produce un movineto pronuclear en el que el Pronúcleo rota 180°, para que el centriolo quede entre el pronucleo del espermatozoide y del ovocito

MOVIMIENTO PRONUCLEAR

La espermiación es el proceso en el que los espermatozoides son liberados al segmento terminal de los tubos seminíferos (epitelio con células de Sertoli) hacia los túbulos rectos, y luego son transportados por movimientos peristálticos hacia el rete testis, ahí se realiza fagocitosis para eliminar células y restos no deseados. Finalmente los espermatozoides se dirigen a los conductos eferentes, donde las células absorbentes y células ciliadas facilitan la absorción de agua y el transporte.

Espermiación

En la etapa final de la espermatogénesis, llamada espermiogénesis, las espermátides haploides se transforman en espermatozoides.

Ocurre después de la fusión del espermatozoide y el ovocito, y se caracteriza por:

• La fusión de los gránulos corticales con la membrana celular del ovocito
• La exocitosis de los gránulos corticales hacia el espacio entre la membrana celular y la zona pelúcida
• La separación de las membranas y la remodelación de la zona pelúcida

Este proceso es mediado por la proteína cinasa C (PKC) dependiente de factores proteínicos y un aumento intracelular de Ca+. El Ca+ almacenado en el retículo endoplásmico es liberado por la activación de oscilina, una proteína de superficie del esperma, durante la fusión. El Ca+ secuestrado es liberado en forma de ondas, lo que empuja a los gránulos corticales a fusionarse con la membrana plasmática, a través de la vía IP3.Como resultado, el espacio periovular se extiende, y se produce la hidrólisis de las proteínas ZP3 y ZP2, lo que impide la unión de otros espermatozoides al ovocito.

Bloqueo mecánico o lento

Organizador de microtúbulos (áster)

CENTRIOLO PROXIMAL

El áster del espermatozoide es una estructura de microtúbulos de tubulina organizada tridimensionalmente de forma radiada, organizada por el centriolo proximal, que se encuentra adyacenteal pronúcleo

Se une a los pronucleos y comienza una compactacion para hacercar a los pronucleos y pioder comenzar la duplicacion del material genético

REACTIVACIÓN DE LA MEIOSIS

• Progesterona induce a C-Mos y este induce a la fosforilación de P34 + ciclina
• CSF: Factor Citostático inhibe el complejo promotor de Anafase II por lo que se mantiene bloqueado en la metafase II.
• Sin embargo el influjo de Ca+ sintetiza la calmodulina (compuesto por Cam-PKII y Calpaina) degrada CSF esto da paso a la Anafase II

Es un proceso que implica una serie de cambios en la membrana que permiten la unión con el óvulo. Esto incluye:

• La salida de colesterol de la membrana, lo que la hace más fluida y permite la ruptura de uniones entre caveolinas y proteínas de fusión.
• El ingreso de calcio y bicarbonato al citosol, lo que activa canales de calcio dependientes de voltaje y canales de bicarbonato.
• La formación de complejos de señalización para la reacción acrosomal, lo que permite la fusión de membranas.

2) Capacitación

• El aumento de fluidez de la membrana permite que proteínas integrales interactúen con proteínas ancladas a membrana.
• La translocación de algunas proteínas a la zona ecuatorial, donde son necesarias para la unión con el óvulo.
• La activación de la adenililciclasa dependiente de bicarbonato, lo que aumenta las concentraciones de AMP cíclico y activa la proteína quinasa A1.
• La fosforilación de proteínas y la activación de fosfolipasa Cy, lo que permite la reacción acrosomal y la fusión con el óvulo.

La espermiación es el proceso en el que los espermatozoides son liberados al segmento terminal de los tubos seminíferos (epitelio con células de Sertoli) hacia los túbulos rectos, y luego son transportados por movimientos peristálticos hacia el rete testis, ahí se realiza fagocitosis para eliminar células y restos no deseados. Finalmente los espermatozoides se dirigen a los conductos eferentes, donde las células absorbentes y células ciliadas facilitan la absorción de agua y el transporte.

Espermiación

En la etapa final de la espermatogénesis, llamada espermiogénesis, las espermátides haploides se transforman en espermatozoides.

La zona de activación es un punto crucial en el viaje de los espermatozoides hacia el óvulo. Aquí, los espermatozoides interactúan con ligandos y glucosa, lo que induce señales que activan la fosforilación de proteínas, la apertura de canales iónicos y un aumento en la producción de ATP.Como resultado, los espermatozoides experimentan un aumento en su movilidad, mostrando un bateo simétrico y progresivo que les permite avanzar hacia el itsmo, donde podrán fertilizar el óvulo.

1) Zona de activación

Los espermatozoides enfrentan varias barreras y mecanismo en su viaje hacia el óvulo que regulan el paso hacia su destino:1. Acidez vaginal: el ácido láctico en la vagina puede dañar o matar a los espermatozoides.2. Tapón vaginal: la semenogelina I y II forman un tapón en la vagina 1 minuto después del coito, impidiendo el flujo retrogrado del semen, pero se degrada después de 1 hora.

Barreras

3. Cuello uterino: el moco cervical, influenciado por estrógenos, regula el paso de los espermatozoides. Un moco más fluido permite un paso más rápido.4. Útero: la actividad muscular, regulada por oxitocina, progesterona y prostaglandinas, mueve a los espermatozoides a través del útero en 10 minutos, a una velocidad de 3-5 mm/min.5. Reotaxis: la actividad muscular del miometrio ayuda a los espermatozoides a avanzar a través de la porción intramural, itsmo y ámpula, en un recorrido de 6 días.

La zona pelúcida de los mamíferos contiene tres proteínas, ZP1, ZP2 y ZP3, que son glucoproteínas y tienen un grosor de 15 a 20 micras. ZP4 presente en el cuerpo humanoPrimero, el esperma se une débilmente pero particularmente a una proteína ligando secretada por el oviducto y el revestimiento de la zona pelúcida. La proteína de superficie SED1 (ubicada en el área adecuada de la cabeza del espermatozoide para la adhesión de esperma lateral) se une a continuación al complejo ZP, La beta-1-4 galadosiltransferasa del esperma (GalT-1) se entrecruza fuertemente con los residuos de azucar de N-acetilglucosamina en la proteína zona 3 (ZP3). Las proteínas G que abren los canales se activan cuando las proteínas GalT-1 se agrupan en la membrana celular del esperma.

4) Reconocimiento entre gametos

La maduración del esperma implica cambios estructurales, metabólicos y bioquímicos en el epidídimo, incluyendo:

• Modificaciones en la membrana plasmática
• Aumento de carga negativa y relocalización de antígenos
• Aumento de colesterol
• Modificación de proteínas en la membrana
• Adquisición de movimiento flagelar

Estos cambios ocurren en el epidídimo, un tubo largo que tarda 10 días en recorrer, y permiten la producción de 120 millones de espermatozoides por día con capacidad de movimiento flagelar en 18-24 horas. Los factores descapacitantes bloquean receptores iónicos y de activación-reconocimiento, permitiendo la maduración.

Maduración Fisiológica

DNA del espermatozoide unido por protaminas + enlaces disulfuro que se encuentran compactadas interactua con el Glutation del ovocito que reduce enlaces de cromatina provocando una descondensación del material genetico

DESCONDENSACIÓN

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7) Adhesión y Fusión

La adhesión y fusión de membranas entre el espermatozoide y el ovocito ocurre en la región ecuatorial de la cabeza del espermatozoide y se lleva a cabo en tres etapas:1. Adhesión: Las vellosidades de la membrana plasmática del ovocito contienen integrinas alfa6 y beta1 (familia JUNO), que se unen a las proteínas CRISP1 y 2, FERTILINA alfa y beta, y CIRITESTINA (desintegrinas y metaloproteasa - Familia ADAMS) en la membrana plasmática del esperma.2. Anclaje y Fusión: Las tetraspaninas CD9, CD81 y el glicosilfosfatidil inositol (GP) en el ovocito se unen a la proteína epididimal (DE) y las inmunoglobulinas (izumo) en el esperma, permitiendo el anclaje y la fusión de las membranas.3. Mezcla lipídica: La fusión de las membranas da como resultado una bicapa que permite la continuidad citoplasmática entre el ovocito y el esperma, a nivel de las microvellosidades en el ovocito y solo en el segmento ecuatorial en el esperma.

La eyaculación es un proceso complejo que implica:

• Estimulación del glande
• Contracciones musculares coordinadas
• Expulsión de esperma y plasma seminal
• Interacción con el moco cervical y contracciones uterinas
• Contribución de la próstata para formar un coágulo protector

Todo esto permite la supervivencia del esperma y aumenta las posibilidades de fertilización, siendo crucial para la reproducción.

Eyaculación

Solo los espermas capacitados...

Se dirigen hacia el óvulo mediante:Termotaxis: atracción por el calor (37°C en el itsmo y 39°C en la región ampular)Quimiotaxis: atracción por sustancias químicas secretadas por las células foliculares (bourgeonal, lyral, estrógenos y progesterona) en la corona radiada del ámpula.Además, las hialuronidasas (PH-20 y Hyal 5) en la membrana del esperma digieren un sendero a través de la corona radiada, que contiene ácido hialurónico, permitiendo que el esperma se acerque al óvulo. La hiperactivación se mantiene hasta el contacto con la zona pelúcida.

Solo los espermas capaccitados...

Se dirigen hacia el ovocito mediante:

• Termotaxis: atracción por el calor (37°C en el itsmo y 39°C en la región ampular)
• Quimiotaxis: atracción por sustancias químicas secretadas por las células foliculares (bourgeonal, lyral, estrógenos y progesterona) en la corona radiada del ámpula

Además, las hialuronidasas (PH-20 y Hyal 5) en la membrana del esperma digieren un sendero a través de la corona radiada, que contiene ácido hialurónico, permitiendo que el esperma se acerque al óvulo. La hiperactivación se mantiene hasta el contacto con la zona pelúcida.

En este entorno, los espermatozoides comienzan a mostrar movimiento flagelar, caracterizado por un bateo simétrico que les permite desplazarse de manera progresiva. Sin embargo, también están expuestos a diversos desafíos, como estrés físico, daño oxidativo, procesos infecciosos e inflamatorios, y el sistema inmune del cuerpo femenino.

La inseminación ocurre cuando se depositan 300-500 millones de espermatozoides en diferentes etapas de maduración (3-6ml) en el órgano receptor femenino. Poco después, comienza el proceso de activación, donde el aparato reproductor femenino regula el transporte de los espermatozoides.

Inseminación y activación

Entrada del espermatoziode de manera perpendicular, al citoplasma del ovocito separando el pronucleo y el centriolo proximal del flagelo

ENTRADA DEL ESPERMATOZOIDE

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La reacción acrosómica se desencadena cuando la proteína ZP3 se une a receptores en la membrana plasmática del espermatozoide, seguido por la unión de la galactosiltransferasa I a los carbohidratos N-acetilglucosamina. Esto activa las proteínas G, lo que a su vez desencadena una cascada de señales que incluye:

• Apertura de canales de Ca+/K+ y Na+/H+
• Aumento del pH intraacrosomal
• Activación de la vía IP3

Esto provoca la despolarización de la F-actina, lo que permite la fusión de las membranas plasmática y acrosomal externas, la organización de vesículas y la exocitosis. Como resultado, se liberan proteasas que degradan la ZP3, y las proteínas de la membrana acrosomal, como la proacrosina, se unen a la ZP2, manteniendo la adhesión del espermatozoide.

5) Reacción Acrosomal