La fertilización se define
como el proceso de unión de dos gametos, óvulo y espermatozoide. Cuando
los óvulos y el esperma entran en contacto en el oviducto de la hembra,
suceden una serie de pasos que pueden conducir a la fertilización y, en
último término, al desarrollo de nuevos individuos
Primera fase de fertilización
En primer lugar, hay que resaltar la vinculación del esperma a los óvulos que se produce de forma específica a la especie. Está bien documentado que, cuando se intenta la unión entre espermatozoide y ZP (zona pelúcida o envoltorio del óvulo) del ovocito de mamíferos de especies distintas, dicha unión no se produce in vitro. Esta restricción puede superarse retirando la ZP, permitiendo así que el espermatozoide se una directamente con la membrana plasmática del óvulo.
Por ejemplo, el llamado "test del hámster", que suele utilizarse en la fertilización in vitro para estudiar la viabilidad del esperma, utiliza ovocitos de hámster sin ZP y esperma humano. Es el envoltorio extracelular de los óvulos de los mamíferos el que impide la fecundación de los mismos mediante esperma de especies que no se correspondan a la suya. Esto indica que la ZP puede contener receptores (receptores de esperma) que consisten en proteínas reconocibles por el esperma de su misma especie.
Segunda fase de fertilización
Poco después de la unión con la ZP del huevo, se produce la reacción del acrosoma. El acrosoma es un orgánulo relativamente grande, parecido al lisosoma y cubre el núcleo en la región apical de la cabeza del espermatozoide. Aunque el acrosoma está rodeado por una membrana continua, es normalmente descrito como una membrana interior y exterior; la anterior rodea al núcleo y la posterior a la membrana plasmática. La reacción acrosómica implica múltiples fusiones entre la membrana exterior del acrosoma y la del plasma, así como la región anterior de la cabeza del espermatozoide. Sólo el espermatozoide que ha completado esta fase de reacción acrosómica puede unirse a la ZP y fusionarse después con la membrana plasmática del óvulo.
Tercera fase de fertilización
Esta penetración del espermatozoide de la ZP del huevo constituye el tercer paso de la fecundación. Una vez que se ha producido la reacción acrosómica, el espermatozoide permanece ligado a la ZP, aparentemente gracias a la mZP2 y debe alcanzar y penetrar la ZP hasta fusionarse con la membrana plasmática del huevo. Esta penetración se consigue seguramente mediante una combinación de la movilidad del espermatozoide y de una hidrólisis enzimática, que será posteriormente catalizada por un proteasa del acrososoma denominadaacrosina.
Cuarta fase de fertilización
En cuarto lugar, se produce la integración e interacción entre el ovocito y el espermatozoide. Así, el espermatozoide en el que se ha producido la reacción del acrosoma se une y fusiona con los huevos mediante la utilización de la membrana del plasma, así como la región postacrosomal del espermatozoide. Esta región sólo es capaza de fusionarse una vez que la reacción del acrosoma ha tenido lugar.
Quinta fase de fertilización
En quinto y último lugar, se produce la fusión en sí misma (es importante reseñar que los pasos cuarto y quinto se solapan parcialmente). La fusión de un único espermatozoide previene de la posibilidad de que la membrana plasmática del huevo se fusione con otro espermatozoide que penetre la ZP. En este punto, el huevo ya ha sido fertilizado y se convierte en un cigoto. El resto de espermatozoides no pueden penetrar la ZP de ese ovocito. La totalidad del proceso dura unos noventa minutos in vitro, utilizando óvulos de ratón.
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