Befruchtungskaskade

Im Prozess der Fertilisation werden heute folgende Schritte unterschieden (Befruchtungskaskade). (1) Die Spermien durchdringen die Corona radiata und binden mit ihren Rezeptoren an die Zona pellucida. Sodann erfolgt die Akrosomenreaktion (2). Sie wird eingeleitet durch das Glykoprotein ZP3 der Zona pellucida. Nach einem massiven Einstrom von extrazellulärem Calcium in das Spermium kommt es zur Freisetzung von Enzymen wie Akrosin und Hyaluronidase, welche die Penetration der Zona pellucida ermöglichen. Die äußere Akrosomenmembran wird aufgelöst. Mit der inneren Akrosomenmembran kann das Spermium die Zona pellucida durchdringen (3). Die nachfolgende Fusion der Zellmembranen von Spermium und Oozyte führt zu einer Membrandepolarisation und triggert eine Calcium-Welle, die sich über das ganze Zytoplasma der Oozyte ausbreitet. Die Zunahme der Calcium Konzentration veranlasst die Oozyte, die 2. Reifeteilung zum Abschluss zu bringen. Die Oozyte wird aktiviert. Das Entwicklungsprogramm der Embryogenese wird gestartet (4). Das Spermium dringt in die Oozyte ein (5). Dabei wird die Zellmembran des Spermiums abgestreift. Weitere Pulse von intrazellulärem Calcium, die in Abständen von einigen Minuten auftreten, triggern die Fusion der kortikalen Granula mit der Oozytenmembran (kortikale Reaktion) (6). Die Granula schütten ihren Inhalt in den Raum zwischen Oozytenmembran und Zona pellucida aus. Die bei der kortikalen Reaktion ausgeschütteten Moleküle führen zur Reaktion der Zona pellucida. Die Struktur der Rezeptoren in der Zona pellucida wird geändert, wodurch eine Bindung und Penetration weiterer Spermien verhindert wird (Polyspermieblock) (7).