Was ist die Akrosomenreaktion?
Wenn ein Sperma auf ein Ei trifft, muss es durch die äußere Schicht des Eies gelangen, um es zu befruchten. Das Sperma bindet sich zuerst an die Eizelle und setzt dann Enzyme frei, die ein Loch für das Sperma in die Eizelle bohren. Schließlich treibt der Schwanz des Spermas es durch das Loch hinein. Die Akrosomenreaktion bezieht sich auf die Freisetzung von Enzymen, nachdem sich das Sperma an die Eizelle gebunden hat.
Die äußere Schicht eines Eies wird die Zona pellucida genannt. Diese Schicht enthält eine bestimmte Art von Kohlenhydratmolekül, das herausragt und sich am Sperma festsetzt. Es wird angenommen, dass das Sperma auch Moleküle auf seiner Oberfläche hat, die sich an die Zona pellucida binden. Der genaue Typ des Kohlenhydratrezeptors variiert mit der Tierart, was einer der Gründe ist, warum sich verschiedene Arten normalerweise nicht miteinander reproduzieren können.
Ein Sperma hat einen großen Kopf, einen kleinen Körper und einen wackeligen Schwanz. Der große Kopf enthält die meisten nützlichen Teile, einschließlich des genetischen Materials, das schließlich die Hälfte der Gene des Neugeborenen ausmacht. Es ist der Kopf, der an der Außenseite des Eies haftet. Der Spermakopf ist von einer äußeren Schicht umgeben, die einen großen Pool von Enzymen enthält, der als Akrosom bezeichnet wird. Acrosin und Hyaluronidase sind Beispiele für die Enzyme im Spermienkopf.
Nachdem sich der Spermakopf an die Zona pellucida gebunden hat, zersetzen die daran haftenden Kohlenhydratmoleküle auch die äußere Schicht des Spermakopfes. Dadurch werden die Enzyme des Akrosoms freigesetzt, die wiederum die äußere Schicht des Eies abbauen. Diese Akrosomenreaktion gibt dem Sperma mit dem kleineren Kopf einen Weg in die Eizelle. Der Antrieb des Schwanzes des Spermas hilft ihm auch, seinen Weg hinein zu schieben.
Wenn das Sperma die Eizelle erfolgreich befruchtet, verändert sich die Eizelle und kann nicht mehr von anderen Spermien befruchtet werden. Spermien, die versuchen, über die Akrosomenreaktion durch die Zona Pellucida zu gelangen, werden daran gehindert, da die Zona Pellucida zäher wird. Die Zona Pellucida-Kohlenhydratrezeptoren fallen ebenfalls ab und verhindern, dass sich neues Sperma ansammelt.
Dies ist wichtig, da Eizellen, die mit mehr als einem Sperma befruchtet werden, aufgrund des Vorhandenseins von zu viel genetischem Material keinen funktionellen Organismus bilden können. Eine normale Akrosomenreaktion ist für die Befruchtung beim Menschen unerlässlich, da Spermien ohne die akrosomalen Enzyme an der Vorderseite ihres Kopfes nicht in die Eizelle gelangen können. Der Mangel an akrosomalen Enzymen ist eine der möglichen Ursachen für Unfruchtbarkeit bei Männern und kann unter dem Mikroskop beobachtet werden.