Fecondazione nel Riccio di Mare: Meccanismi di Blocco della Polispermia

Blocco lento della polispermia nel riccio di mare

Nel riccio di mare la fecondazione è esterna e quindi in acqua possono essere presenti uova e spermi di specie diverse. Un esperimento per provare la specificità della bindina consiste nel mettere in sospensione le uova insieme a particelle di bindina. Se uova e bindina provengono dalla stessa specie, si osserveranno degli agglomerati di uova legate tra loro dalla bindina stessa. Se invece si mettono a contatto uova e bindine di specie diverse, questi agglomerati non si formano.

Il processo di riconoscimento e fusione

Dopo il riconoscimento, lo spermio deve penetrare all'interno dell'uovo. Questo processo avviene grazie alla fusione tra le due membrane di uovo e spermio. Quando la cellula si divide, deve avere due centrosomi per evitare fusi multipolari. Dato che il centriolo è trasportato dallo spermio, nell'uovo deve entrare uno ed uno solo spermio. C'è quindi bisogno di un sistema per evitare la polispermia. Di conseguenza, dopo l'entrata del primo spermio, bisogna impedire l'accesso a ulteriori spermatozoi.

Meccanismi di difesa: blocco rapido e blocco lento

Nel riccio di mare esistono due meccanismi di blocco della polispermia: uno chiamato blocco veloce e l'altro blocco lento. Il blocco rapido è solo transitorio e non permanente.

Il funzionamento del blocco lento

Il blocco lento avviene mediante l’esocitosi dei granuli corticali (circa un minuto dopo la fusione dello sperma), che causa la rimozione degli spermatozoi ancora legati alla membrana vitellina. Circa 15.000 granuli corticali liberano il loro contenuto nello spazio tra la membrana plasmatica e la membrana vitellina dopo l’ingresso dello spermatozoo.

Composizione e funzioni dei granuli corticali

Il contenuto di questi granuli è composto da:

• Proteasi: staccano tutti i recettori per la bindina e tutti gli spermatozoi ad essi legati.
• Mucopolisaccaridi: determinano un gradiente osmotico che richiama acqua nello spazio tra la membrana cellulare e quella vitellina, facendo rigonfiare quest’ultima che, perciò, diventa membrana di fecondazione.
• Perossidasi: rende più resistente la membrana di fecondazione.
• Ialina: forma un rivestimento (strato ialino) che servirà all’embrione durante le fasi successive dello sviluppo.