Wat is de acrosoomreactie?
Wanneer een sperma een ei ontmoet, moet het door de buitenste laag van het ei komen om het te bevruchten. Het sperma hecht zich eerst aan het ei en geeft vervolgens enzymen vrij die een gat in het ei maken voor het sperma. Uiteindelijk stuwt de staart van het sperma het naar binnen door het gat. De acrosoomreactie verwijst naar de afgifte van enzymen nadat het sperma aan het ei is gehecht.
De buitenste laag van een ei wordt de zona pellucida genoemd. Deze laag bevat een bepaald type koolhydraatmolecuul dat uitsteekt en zich hecht aan sperma. Men denkt dat het sperma ook moleculen op het oppervlak heeft om zich te hechten aan de zona pellucida. Het exacte type koolhydraatreceptor varieert met diersoorten, wat een van de redenen is waarom verschillende soorten zich meestal niet met elkaar kunnen voortplanten.
Een sperma heeft een grote kop, een klein lichaam en een wiggly staart. Het grote hoofd bevat de meeste nuttige delen, inclusief het genetische materiaal dat uiteindelijk de helft van de genen van de nieuwe baby zal vormen. Het is het hoofd dat aan de buitenkant van het ei steekt. Rond de spermakop bevindt zich een buitenlaag die een grote plas enzymen bevat, een acrosoom. Acrosine en hyaluronidase zijn voorbeelden van de enzymen in de spermakop.
Nadat de spermakop hecht aan de zona pellucida, breken de koolhydraatmoleculen die erop kleven ook de buitenste laag van de spermakop af. Hierdoor komen de enzymen van het acrosoom vrij en deze breken op hun beurt de buitenste laag van het ei af. Deze acrosome reactie geeft het sperma, nu met een kleinere kop, een weg in het ei. De voortstuwing van de staart van het sperma helpt het ook zijn weg naar binnen te duwen.
Als het sperma het ei met succes bevrucht, verandert het ei en maakt het zichzelf onmogelijk te bevruchten door ander sperma. Sperma dat probeert door de zona pellucida te komen via de acrosoomreactie wordt verhinderd dit te doen omdat de zona pellucida hard wordt. De zona pellucida-koolhydraatreceptoren vallen ook af, waardoor nieuwe sperma zich niet kan hechten.
Dit is essentieel omdat eieren die met meer dan één zaadcel worden bevrucht geen functioneel organisme kunnen vormen, vanwege de aanwezigheid van teveel genetisch materiaal. Een normale acrosoomreactie is essentieel voor de bevruchting bij de mens, omdat sperma zonder de acrosomale enzymen op de voorkant van hun hoofd niet in het ei kan komen. Het ontbreken van acrosomale enzymen is een van de mogelijke oorzaken van onvruchtbaarheid bij mannen en kan waarneembaar zijn onder de microscoop.