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Round‐Headed Spermatozoa: A Model to study the Role of the Acrosome in early events of Gamete Interaction: Rundkopfspermatozoen: Ein Modell zum Studium der Rolle des Akrosoms
Author(s) -
Bernhardi R.,
Ioannes A. E.,
Blanco L. P.,
Herrera E.,
BustosObregón E.,
Vigil P.
Publication year - 2009
Publication title -
andrologia
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.633
H-Index - 59
eISSN - 1439-0272
pISSN - 0303-4569
DOI - 10.1111/j.1439-0272.1990.tb01934.x
Subject(s) - zona pellucida , acrosome reaction , acrosome , gamete , hamster , microbiology and biotechnology , andrology , human fertilization , biology , lipid bilayer fusion , chemistry , sperm , oocyte , membrane , anatomy , biochemistry , genetics , medicine , embryo
Summary: Gamete interactions in mouse involves at least two steps: the first is the interaction of a spermatozoa receptor located in the plasma membrane and ZP3, a zona pellucida (ZP) glycoprotein. ZP3 also can induce the acrosome reaction, making possible the second step: a closer interaction between ZP2 and an inner acrosomal membrane receptor. Our aim was to study gamete interaction in round‐headed spermatozoa to determine at which functional level fertility is impaired. These spermatozoa are predominant in some infertile male and are characterized by the absence of acrosome; they also present an abnormal pattern of chromatin condensation. Human ZP and zona free hamster oocytes were used to study gamete interaction. No binding to ZP was observed either with light or electron microscopy. Our findings suggest that the presence of the acrosome could be necessary for the sorting and right organization of plasma membrane proteins. Round‐headed spermatozoa could also present a general alteration of membrane protein synthesis. The lack of fusion with zona‐free hamster oocytes may be explained by an altered reorganization of plasma membrane proteins in the post acrosomal region as a result of the absence of the acrosome reaction in round headed spermatozoa. Zusammenfassung: Mäuse‐Gameten‐Interaktionen ziehen mindestens zwei Schritte nach sich: Der erste ist die Interaktion eines Spermatozoen‐Rezeptors, der in der Plasma‐Membran lokalisiert ist und ZP 3 einem Zona‐pellucida‐Glykoprotein (ZP). ZP 3 kann außerdem die Akrosomreaktion induzieren und macht den zweiten Schritt möglich: eine enge Interaktion zwischen ZP 2 und einem Rezeptor der inneren akrosomalen Membran. Gegenstand der vorliegenden Studie war eine Untersuchung über die Gameten‐Interaktion in Rundkopfspermatozoen. Diese Spermatozoen sind vorherrschend bei infertilen Männern und charakterisiert durch das Fehlen des Akrosoms; sie sind ebenso vorhanden bei abnormalen Mustern der Chromatinkondensation. Menschliches ZP und Zona‐Freie‐Hamster‐Oozyten wurden für das Studium der Gameten‐Interaktion verwendet. Weder mit Licht‐ noch mit Elektronenmikroskopie konnte eine Bindung an ZP beobachtet werden. Die vorgelegten Resultate legen es nahe, daß die Anwesenheit des Akrosoms notwendig sein könnte für die Anordnung and richtige Organisation der Plasmamem‐branproteine. Rundkopfspermatozoen könnten ebenfalls eine generelle Änderung der Membranprotein‐Synthese praesentieren. Das Fehlen der Fusion mit Zona‐Freien‐Hamster‐Oozyten könnte erklärt werden mit einer veränderten Reorganisation der Plasmamembran‐Proteine in der postakrosomalen Region als ein Ergebnis des Fehlens der Akrosomreaktion in Rundkopfspermatozoen.