Efectos de la polispermia

Efectos de la polispermia

A pesar de que son muchos los espermatozoides que pueden unirse a un óvulo, normalmente solo uno se fusiona con la membrana plasmática de éste e inyecta su núcleo y otros orgánulos en el citoplasma del óvulo. Si se produce la fusión de más de un espermatozoide, y por tanto se presenta el fenómeno de polispermia, se genera la formación de husos mitóticos extra o multipolares, lo que ocasiona la segregación defectuosa de los cromosomas durante la división celular; se forman células no diploides y el desarrollo usualmente se detiene.[2]

En el erizo, la fertilización por dos espermatozoides origina un núcleo triploide, en el que cada cromosoma está representado tres veces en lugar de dos. Peor aún, debido a que el centriolo otorgado por cada espermatozoide se divide para formar los dos polos del aparato mitótico, los cromosomas triploides serán desplazados desde cuatro posiciones diferentes por hebras del huso, formando cuatro células que tendrán una carga cromosómica diferente. Estas células por tanto mueren o se desarrollan de manera anormal.[3]

En humanos, generalmente la poliploidía es fatal para el embrión y ha sido detectada en los casos de abortos espontáneos aproximadamente del 10 al 20%.[4]

[editar] Bloqueo de la polispermia

Entonces, debido a la inviabilidad del embrión después de un evento de polispermia, y a pesar de la unión de muchos espermas a la capa que rodea al óvulo, es importante que solo un esperma se fusione con la membrana plasmática y entregue su núcleo dentro de este. Para eso, los animales han desarrollados dos mecanismos principales.

[editar] Bloqueo rápido

El bloqueo rápido de la polispermia es logrado mediante un cambio en el potencial eléctrico de la membrana plasmática del huevo (u óvulo), que actúa como una barrera selectiva entre el citoplasma y el ambiente extracelular. Así, la concentración iónica difiere significativamente entre un lado y el otro, sobre todo a nivel de iones sodio (Na+) y potasio (K+). En el agua de mar la concentración externa de sodio es especialmente alta,[3] es por esta razón que este mecanismo es especialmente utilizado por invertebrados marinos.[5]

Así, este tipo de bloqueo se lleva a cabo por la apertura de canales dependientes de sodio que permiten la entrada del ion al citoplasma celular, despolarizando la membrana, es decir, incrementando las cargas positivas al interior de esta (usualmente, el potencial de la membrana, llamado potencial de reposo, se encuentra en -70mV, lo que indica que las cargas negativas son mayores al interior de la célula; con la fusión del esperma el potencial alcanza valores positivos).[3]

Un experimento en el que se demostró la importancia del sodio en el bloqueo rápido de la polispermia fue realizado por Laurinda Jaffe y colaboradores, cambiando la concentración de este ion en el ambiente. Así, al reducir la concentración de sodio incrementaba el número de huevos poliespérmicos, debido a que la apertura de los canales no conducía a la entrada de suficientes moléculas al citoplasma y por tanto no se daba el cambio necesario en el potencial.[3]

No existe certeza acerca de como un cambio en el potencial de membrana actúa en el esperma para bloquear la fertilización secundaria. La hipótesis más aceptada es que el esperma carga un componente sensible al voltaje (posiblemente una proteína fusogénica -para la fusión de membranas- cargada positivamente) cuya inserción en el citoplasma depende de la carga eléctrica a lo largo de la membrana del huevo.[3]

En Rana pipiens el potencial de membrana cambia a +8mV, un segundo; incrementando lentamente hasta los +17mV. Este potencial es mantenido durante 20 minutos.[6] Sin embargo, este mecanismo no se presenta en salamandras, y tampoco es útil para evitar la polispermia en la fertilización

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