In questo modo l'ovulo si protegge dalla fecondazione da parte di troppi spermatozoi

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– È noto che ZP2 viene scisso dopo che il primo spermatozoo entra nell'ovulo. Ora possiamo mostrare come questo evento renda il guscio dell'uovo più rigido e impermeabile agli altri spermatozoi. In questo modo si impedisce la polispermia, cioè la fusione di più spermatozoi in un ovulo, che è una condizione fatale per il feto, spiega. Luca Goffinprofessore a Dipartimento di Scienze della Vita e della NutrizioneKarolinska Institutet, che ha guidato la ricerca.

Anche i cambiamenti nei gusci delle uova dopo la fecondazione sono cruciali per la fertilità di una donna perché proteggono l'embrione in crescita fino al suo impianto nell'utero. Pertanto, nuove conoscenze potrebbero essere importanti per lo sviluppo di contraccettivi non ormonali che interferiscono con la formazione del guscio delle uova. Inoltre, lo studio spiega l'infertilità nelle donne derivante da cambiamenti nel guscio dell'uovo.

Le mutazioni nei geni che codificano per le proteine ​​del rivestimento delle uova possono causare infertilità nelle donne e si stanno scoprendo sempre più di queste mutazioni. “Ci auguriamo che il nostro studio possa facilitare la diagnosi di infertilità nelle donne e magari contribuire anche alla prevenzione di gravidanze indesiderate”, afferma Luca Goffin.

Alla ricerca dei recettori degli spermatozoi

Lo studio mostra anche che la parte di ZP2 che in precedenza si pensava funzionasse come recettore dello sperma (recettore) non è necessaria affinché lo spermatozoo si attacchi all'ovulo. Ciò solleva la questione di quale sia il reale futuro degli spermatozoi sull'involucro dell'uovo, qualcosa che i ricercatori intendono indagare ulteriormente.

I ricercatori hanno combinato la cristallografia a raggi X e la microscopia crioelettronica per studiare la struttura 3D delle proteine ​​del guscio d’uovo. Nei topi è stata studiata l'interazione tra spermatozoi e ovuli portatori di mutazioni nella proteina ZP2, mentre nell'uomo è stato utilizzato il programma di intelligenza artificiale AlphaFold per prevedere la struttura del guscio dell'uovo.

Lo studio è stato condotto in collaborazione con l’Università di Osaka, la Sophia University, in Giappone, e l’Università di Pittsburgh, negli Stati Uniti, utilizzando i dati raccolti presso SciLifeLab e i sincrotroni ESRF, DLS e BESSY II.

La ricerca è stata finanziata principalmente dalla Fondazione Knut e Alice Wallenberg, dal Consiglio svedese della ricerca e dal Centro per la medicina innovativa (CIMED). Non ci sono segnalazioni di conflitti di interessi.

Editoria

“La scissione ZP2 previene la polispermia modificando la struttura dell'involucro dell'uovo.”Shunsuke Nishio, Chihiro Imori, Benjamin Weissmann, Dirk Vahrenkamp, ​​​​Elisa DioGuardi, Sara Zamora Caballero, Marcel Bukhoff, Ling Han, Alina Stsiapanava, Blanca Algara, Yonggang Lu, Mayu Kodani, Rachel E. Bainbridge, Kayla M. Komondor, Anne E. Carlson, Michael Landre, Daniel De Sanctis, Shigeki Yasumasu, Masahito Ikawa, Luca Goffin, cellulaonline il 14 marzo 2024, doi: 10.1016/j.cell.2024.02.013.