Molekulární mechanizmy a morfologické změny související s fertilizační schopností spermie myši.

Abstract

The process of sperm capacitation and acrosome reaction (AR) are highly dynamic processes essential for the fertilization, including cytoskeleton proteins in the sperm head. The study of the distribution of actin, spectrin and α-tubulin in the head of representative mammalian sperm indicates that before and after the AR there were changes in the distribution of the cytoskeleton structures in the sperm head of all representatives, mainly in the apical part of the acrosome, but also in the equatorial and postacrosome part of the sperm head. The particularly well-studied actin cytoskeleton plays an important role during the capacitation and before and after the AR. Environmental estrogens can interfere with the function of endogenous hormones in very low concentrations. They can interact with specific receptors affecting several signalling pathways leading to sperm capacitation and AR. The effect of 17β-estradiol, estrone, estriol and synthetic 17α-ethynylestradiol was evaluated by the ratio of tyrosine phosphorylation and the state of the acrosome during in vitro capacitation in the sperm head. This study has provided the evidence that estrogens significantly stimulate capacitation progress in a concentration-dependent manner. Estrogens decrease number of sperm after the induced AR too. The raising...

Proces kapacitace a akrozomální reakce (AR) spermie jsou velmi dynamické děje nezbytné pro oplození, kterých se účastní mimo jiné i cytoskeletální proteiny v hlavičce spermie. Studium distribuce aktinu, spektrinu a α-tubulinu v hlavičce zástupců savčích spermií ukázala, že před a po AR dochází ke změnám v distribuci cytoskeletálních struktur v hlavičkách spermií všech zástupců a to zejména v apikální části akrozómu, ale také v ekvatoriální a postakrozomální oblasti hlavičky spermie. Zejména dobře prostudovaný aktinový cytoskelet hraje důležitou úlohu jak v průběhu kapacitace, tak před i po AR Estrogeny vnějšího prostředí mohou interferovat s funkcí endogenních hormonů i ve velmi nízkých koncentracích. Mohou iniciovat interakce se specifickými receptory a tím ovlivňovat signální dráhy vedoucí ke kapacitaci a AR spermií. Účinek 17β-estradiolu, estronu, estriolu a 17α-ethynylestadiolu byl hodnocen podle míry tyrozinové fosforylace a stavu akrozómu během in vitro kapacitace v hlavičce spermie. Ukázalo se, že estrogeny výrazně stimulují proces kapacitace v závislosti na jejich koncentraci. Estrogeny také snižují počet spermií, které procházejí indukovanou AR. Zvýšení koncentrace estrogenů v přírodním prostředí může představovat potenciální riziko ve změnách mechanizmů vedoucích ke schopnosti spermií...