Journal of Reproductive Immunology

Volume 53, Issues 1-2
January 2002
Pages 133-150

DOI: 10.1016/S0165-0378(01)00103-6
PII: S0165-0378(01)00103-6
Copyright © 2002 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.

Novel signaling pathways involved in sperm acquisition of fertilizing capacity

P. E. Visconti, , V. A. Westbrook, O. Chertihin, I. Demarco, S. Sleight and A. B. Diekman

Center for Recombinant Gamete Contraceptive Vaccinogens. Department of Cell Biology, University of Virginia, Charlottesville, VA 22908, USA

Received 4 May 2001;  accepted 15 May 2001.  Available online 26 November 2001.

Abstract

Capacitation is a complex series of molecular events that occurs in sperm after epididymal maturation and confers on sperm the ability to fertilize an egg. This process can be mimicked in vitro in defined media, the composition of which is based on the electrolyte concentration of oviductal fluid. In most cases, capacitation media contain energy substrates, such as pyruvate, lactate and glucose, a cholesterol acceptor (usually serum albumin), NaHCO3, Ca2+, low K+, and physiological Na+ concentrations. The mechanism of action by which these compounds promote capacitation is poorly understood at the molecular level; however, some molecular events significant to the initiation of capacitation have been identified. For example, capacitation correlates with cholesterol efflux from the sperm plasma membrane, increased membrane fluidity, modulations in intracellular ion concentrations, hyperpolarization of the sperm plasma membrane and increased protein tyrosine phosphorylation. These molecular events are required for the subsequent induction of hyperactivation and the acrosome reaction. This review discusses the recent progress that has been made in elucidating mechanisms which regulate sperm capacitation.

Author Keywords: Bicarbonate; cAMP; Capacitation; Signal transduction; Sperm; Tyrosine phosphorylation

Corresponding author. Tel.: +1-434-243-4825; fax: +1-434-982-3914; email: pv6j@virginia.edu

 

Resumo:
A capacitação é uma série complexa de eventos moleculares que ocorre nos espermatozoides após sua maturação no epidídimo e que lhes confere a capacidade de fecundar um óvulo. Este processo pode ser reproduzido in vitro num meio definido, cuja composição se baseia na concentração eletrolítica do líquido tubário. Na maioria dos casos o meio capacitador contem substratos de energia, tais como piruvato, lactato e glicose, um captadorr de colesterol (geralmente a albumina sérica), NaHCO3, Ca++, e concentrações baixas de K+ e fisiológicas de Na+. O mecanismo de ação pelo qual estes compostos promovem a capacitação é mal compreendido ao nível molecular; entretanto foram identificados alguns eventos moleculares significativos no desencadeamento da capacitação. Por exemplo, a capacitação se correlaciona com o efluxo de colesterol através da membrana plasmática do espermatozoide, aumento da fluidez da membrana, e aumento da fosforilação da tirosina. Tais fatos são indispensáveis para a indução subseqüente da hiperativação e para a reação acrosômica. Esta revisão discute os progressos recentes alcançados na elucidação dos mecanismos reguladores da capacitação do espermatozóide.

atualizado em 28/07/03