(1) Como podem o espermatozóide e o óvulo se encontrarem em concentrações tão baixas?
(2) Que mecanismo impede o espermatozóide da estrela-do-mar de tentar fecundar o óvulo de ouriço-do-mar?
ATENÇÃO VESTIBULANDOS - Lembrem-se de que há dois mecanismos principais envolvidos para resolver estas questões: atração e ativação espécie-específica do espermatozóide.
Atração do espermatozóide
A atração espécie-específica do espermatozóide (um tipo de quimiotaxia) foi documentada em inúmeras espécies, incluindo cnidários, moluscos, equinodermatas e urochordatas. Ovos de certos cnidários, por exemplo, não só secretam um fator quimiotático como também regulam o momento de sua liberação. Experimentos demonstram que ao aproximarem ovócitos em desenvolvimento (em diferentes estágios de sua maturação) aos espermatozóides (liberados a uma certa distância) não há uma atração dos espermatozóides pelos óvulos, quando estes ainda não tinham completado sua segunda divisão meiótica. Contudo, após a finalização da segunda divisão meiótica e os óvulos estarem prontos para serem fecundados, os espermatozóides migraram em direção a eles. Ou seja, podemos concluir que os ovócitos controlam não apenas o tipo de espermatozóide que atraem, como também o momento em que irá fazê-lo. Cientistas, conseguiram isolar a molécula quimiotática envolvida no mecanismo de quimiotaxia em Ouriço-do-mar. Trata-se da RESACINA, um peptídeo com 14 aminoácidos, encontrada na geléia que envolve o óvulo do ouriço-do-mar. A Resacina se difunde rapidamente na água do mar e tem profundos efeitos em concentrações baixas quando é adicionada à uma suspensão de espermatozóides.
A reação do acrossoma na ativação
A reação acrossômica pode ser iniciada pela geléia dissolvida, pela geléia que recobre o óvulo ou mesmo pelo contato com o próprio óvulo, em certas espécies. Esta pode ser ativada artificialmente pelo aumento da concentração de cálcio na água do mar. Em ouriços-do-mar, o contato com a geléia do óvulo causa a fusão da vesícula acrossômica e liberação de enzimas digestivas que podem abrir um caminho através do revestimento gelatinoso da superfície do óvulo.
A reação acrossômica é iniciada por um polissacarídeo sulfatado presente na geléia do ovo, que possibilita a entrada de íons de cálcio e sódio no capuz do espermatozóide, provocando a perda de íons de potássio e hidrogênio. A fusão da vesícula acrossômica é causada pela fusão, mediada pelo cálcio, da membrana acrossômica com a membrana plasmática adjacente do espermatozóide. Esta é essencialmente uma reação de EXOCITOSE, onde uma vesícula se aproxima da superfície celular e se funde com a membrana da célula, liberando, desta forma seu conteúdo.
Aproveitando o assunto, lembre-se que estas reações de EXOCITOSE são observadas também na liberação de insulina pelas células pancreáticas e na liberação de neurotransmissores nos terminais sinápticos - que futuramente darei algumas dicas. Ou seja, em todos os casos, ocorre fusão mediada pelo cálcio entre a vesícula secretora e a membrana celular.
Os fatores da geléia do ovo que iniciam a reação acrossômica dos ouriços-do-mar são, de um modo geral, altamente específicos. Ou seja, os espermatozóides de uma espécie só reagirão apenas com a geléia de sua própria espécie.
