Fecundação e Formação do Zigoto

A fecundação é a fusão de um espermatozoide com um ovócito secundário, restaurando o número diploide de cromossomos e produzindo o zigoto, a única célula a partir da qual o novo organismo se desenvolve. Envolve uma série de etapas coordenadas que unem os gametas, garantem que apenas um espermatozoide entre e reativam o ciclo celular do óvulo.

Definition

A fecundação é o processo pelo qual um espermatozoide e um ovócito se fundem para formar um zigoto diploide; inclui o reconhecimento e a fusão espermatozoide-óvulo, o bloqueio da polispermia, a ativação do ovócito e a conclusão da meiose, e a combinação dos pronúcleos materno e paterno.

Scope

Este tópico abrange a sequência da fecundação, desde a capacitação espermática e a reação acrossômica até a penetração das camadas do óvulo, a fusão dos gametas, o bloqueio da polispermia, a ativação do ovócito, a conclusão da meiose e a união dos genomas parentais para formar o zigoto. É um material educacional de referência em anatomia do desenvolvimento e não fornece aconselhamento médico reprodutivo.

Core questions

• Como o espermatozoide e o ovócito se reconhecem e se fundem?
• Como o óvulo impede a fecundação por mais de um espermatozoide?
• Como a fecundação ativa o ovócito e restaura o genoma diploide para formar o zigoto?

Key concepts

• Capacitação
• Reação acrossômica
• Zona pelúcida e reconhecimento espermatozoide-óvulo
• Fusão da membrana gamética
• Bloqueio da polispermia (reações da zona e cortical)
• Ativação do ovócito e sinalização de cálcio
• Pronúcleos e singamia
• Zigoto

Mechanisms

Antes da fecundação, o espermatozoide passa por capacitação no trato feminino, adquirindo a capacidade de fertilizar. Ao atingir o ovócito, ele penetra o cúmulo e se liga à zona pelúcida, desencadeando a reação acrossômica que libera enzimas permitindo que o espermatozoide atravesse a zona. As membranas plasmáticas do espermatozoide e do ovócito então se fundem. A fusão e os fatores transportados pelo espermatozoide desencadeiam a ativação do ovócito, marcada por oscilações no cálcio intracelular que impulsionam a reação cortical, a qual, juntamente com a modificação da zona, estabelece o bloqueio da polispermia e impede a entrada de espermatozoides adicionais. A ativação também libera o ovócito da parada meiótica para que ele complete a segunda divisão meiótica, extrudindo o segundo corpúsculo polar. Os cromossomos maternos e paternos formam pronúcleos que replicam seu DNA e se unem à medida que o zigoto entra em sua primeira divisão mitótica, restaurando a diploidia e iniciando o desenvolvimento embrionário.

Clinical relevance

A biologia da fecundação sustenta a concepção natural e as técnicas de reprodução assistida, e falhas em etapas específicas são relevantes para certas formas de infertilidade. Este tópico é um pano de fundo de referência sobre como a fecundação ocorre e não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Evidence & guidelines

As etapas descritivas da fecundação humana estão consolidadas em livros didáticos padrão de embriologia, enquanto a biologia celular e molecular da interação gamética, do bloqueio da polispermia e da ativação do ovócito são resumidas em revisões por pares.

History

A fusão de espermatozoide e óvulo como base da concepção foi estabelecida pela microscopia do século XIX, e o trabalho do século XX definiu a capacitação, a reação acrossômica e a reação cortical. Estudos moleculares posteriores caracterizaram o reconhecimento gamético e a ativação do ovócito dependente de cálcio que reinicia o desenvolvimento.

Seminal works

• clift-schuh-2013
• evans-florman-2002

Frequently asked questions

Qual é o produto da fecundação?

O zigoto, uma única célula diploide formada pela união do espermatozoide e do ovócito que inicia as divisões mitóticas da clivagem.

Como o óvulo impede que mais de um espermatozoide o fertilize?

A fusão espermatozoide-óvulo desencadeia uma reação cortical impulsionada por cálcio que modifica a zona pelúcida e a membrana do óvulo, estabelecendo um bloqueio à polispermia.