Zona pelucida

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lat.  La zona pelúcida (anteriormente también zona estriada , en ruso rara vez se usa el término "vaina brillante") es una membrana de glicoproteína alrededor de la membrana plasmática del óvulo de los mamíferos (incluidos los humanos).

Edificio

La zona pelúcida es una cubierta de glicoproteína elástica y transparente que rodea el óvulo [1] . Su espesor en humanos es de 5-10 micras. El agua y las sustancias disueltas en ella penetran libremente a través de ella. En el desarrollo individual del óvulo , la zona pelúcida se forma durante la etapa de crecimiento, cuando se desarrolla como parte del folículo primario . Las proteínas de la zona pelúcida son sintetizadas por el huevo. Contrariamente a la opinión generalizada a mediados del siglo XX, las células foliculares no participan en la formación de la zona pelúcida .

Cuatro glicoproteínas ZP1, ZP2, ZP3, ZP4 intervienen en la estructura de la zona pelúcida . Dos glicoproteínas (ZP2 y ZP3) se unen alternativamente para formar filamentos que están conectados entre sí por “puentes” de ZP1 y ZP4. Las porciones de sacáridos de las glucoproteínas ZP2 y ZP3 son ligandos para la unión de los espermatozoides; las porciones de sacáridos de las glucoproteínas son específicas de especie.

A menudo se indica en la literatura que solo tres proteínas ZP1, ZP2, ZP3 están involucradas en la estructura de la zona pelúcida . Esto se debe a que inicialmente se estudió la estructura de la zona pelúcida en un ratón de laboratorio, en el cual el gen ZP4 está mutante, la proteína ZP4 no se produce; en otros mamíferos, incluidos los humanos, cuatro proteínas están involucradas en la estructura de la zona pelúcida .

Funciones

La zona pelúcida tiene dos funciones:

• Impide la penetración de más de un espermatozoide en el óvulo (el llamado " bloque de polispermia "). Después de la penetración del espermatozoide en el óvulo, se desencadena una cascada de reacciones bioquímicas que conducen al vaciado de vesículas corticales, vesículas  de membrana que contienen enzimas líticas. El contenido de las vesículas corticales se expulsa (al espacio perivitelino ) y modifica la zona pelúcida de tal manera que los espermatozoides subsiguientes ya no pueden penetrarla. La modificación se refiere a la escisión de residuos azucarados de las glicoproteínas ZP2 y ZP3, y la parte polipeptídica también se escinde de ZP2. Son los residuos azucarados de las glicoproteínas ZP2 y ZP3 los ligandos de los receptores en la cabeza de los espermatozoides responsables de unirse a la Zona pelúcida y desencadenar la reacción acrosomal . La penetración de un espermatozoide en el óvulo es una condición necesaria para el desarrollo normal del embrión [2] .
• Mantiene unidas las células del embrión temprano. Los blastómeros ( células embrionarias en la etapa de trituración ) en los mamíferos no forman contactos celulares y no son capaces de formar de forma independiente un solo embrión. In vitro , cuando se elimina artificialmente la zona pelúcida , se separan los blastómeros. Los contactos celulares entre los blastómeros comienzan a formarse después de la tercera división y se estabilizan cuando se forma el trofectodermo . Antes de la implantación , el embrión debe liberarse de la Zona pelúcida, ya que la zona pelúcida impide el contacto entre el trofectodermo y el epitelio uterino. La liberación prematura de la zona pelúcida puede dar lugar a la formación de gemelos idénticos [2] .

La salida del embrión de la zona pelúcida

Después de alcanzar la etapa de blastocisto , el embrión necesita emerger de la zona pelúcida para proceder con la implantación. El proceso de salida de  la zona pelúcida se denomina eclosión .  El embrión humano eclosiona en el día 5-7 de desarrollo, el embrión de ratón en el día 4-5 de desarrollo. El mecanismo de salida es complejo. La ruptura de la cáscara se debe a dos factores: el efecto mecánico del embrión (el blastocisto llena su cavidad con agua y aumenta de tamaño, presionando desde el interior las paredes de la zona pelúcida ), el efecto químico del embrión ( el trofectodermo del embrión secreta la enzima proteolítica "stripsina", que disuelve la cáscara). El embrión (blastocisto) sale de la zona pelúcida , saliendo por el espacio resultante con la ayuda de movimientos "ameboide".

Galería

• Las primeras etapas de la segmentación del óvulo de los mamíferos.

• Sección del folículo ovárico vesicular de un gato (aumento de 50x)

• Las etapas iniciales de la embriogénesis humana.

Notas

1. ↑ Gupta, SK; et al. (Septiembre 2012). “Glicoproteínas de la zona pelúcida de mamíferos: estructura y función durante la fecundación”. Investigación de células y tejidos . 349 (3): 665-78. DOI : 10.1007/s00441-011-1319-y . PMID22298023  ._ _
2. ↑ 1 2 Gupta, SK; Bansal, P; Ganguly, A; Bhandari, B; Chakrabarti, K (diciembre de 2009). “Glicoproteínas de la zona pelúcida humana: relevancia funcional durante la fecundación”. Revista de Inmunología Reproductiva . 83 (1-2): 50-5. DOI : 10.1016/j.jri.2009.07.008 . PMID  19850354 .

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