Quando due persone si incontrano per la prima volta può scoccare quella scintilla che ti fa capire di aver trovato la tua dolce metà.Il classico colpo di fulmine non è poi così raro. L’avete mai provato?
Siamo ormai alla fine di quest’anno e non possiamo non parlare anche noi di fuochi d’artificio ma molto speciali.
Quelli cioè che si verificano quando uno spermatozoo incontra e si fonde con l’ovocita nel momento del concepimento.
Usando tecniche sofisticate un team di ricercatori americani ha, per la prima volta, catturato e misurato il fenomeno molecolare letteralmente pirotecnico che si verifica nei mammiferi poco dopo la fecondazione, offrendo una visione spettacolare di questi eventi.
La ricerca e le immagini sono state pubblicate su Nature Chemistry: lo spettacolare scintillio immortalato proviene da miliardi di atomi di zinco che vengono rilasciati dalla superficie dell’ovocita. Dal momento che questi eventi, o “scintille di zinco,” sono necessarie per il successo del passaggio da cellula uovo e embrione, il team di ricercatori sostiene che i risultati di questa ricerca possano contribuire a migliorare i trattamenti di fecondazione in vitro come la FIVET.
Una degli autori dello studio, Teresa Woodruff, in un comunicato stampa ha dichiarato che la quantità di zinco rilasciata da un ovocita potrebbe essere un ottimo indicatore per identificare un uovo fecondato di alta qualità cosa che al momento non è possibile fare. Se si riescono a selezionare gli ovociti migliori sarebbe possibile trasferire un minor numero di embrioni durante i trattamenti di fertilità.
Le osservazioni sugli eventi molecolari che si verificano al momento del concepimento sono state possibili grazie a un particolare sensore fluorescente sviluppato dai ricercatori della Northwestern University che ha permesso loro di seguire il movimento degli atomi di zinco su cellule vive. Usando tecniche particolari gli scienziati hanno rivelato nell’ovocita la presenza di circa 8.000 vescicole, ciascuna contenete circa un milione di atomi di zinco.
Hanno osservato che mentre l’ovocita matura, queste vescicole si muovono dinamicamente per poi rilasciare il loro contenuto di zinco sulla superficie al momento del concepimento. Il processo di rilascio di sostanze nell’ambiente circostante si chiama esocitosi ed è lo stesso meccanismo che si osserva nelle cellule cerebrali quando rilasciano molecole di segnalazione, o neurotrasmettitori, come mezzo di comunicazione cellulare.
I ricercatori sono stati in grado di mappare le esplosioni di atomi di zinco in 2D e 3D. Questo ha permesso di vedere che le vescicole di zinco non vengono svuotate tutte simultaneamente ma a ondate intermittenti.
Questo lavoro si basa su studi precedenti condotti dallo stesso laboratorio che avevano osservato come le cellule uovo richiedano una enorme quantità di zinco, al fine di raggiungere la maturità. Lo zinco ha un ruolo importantissimo nell’embriogenesi.
Nelle due ore successive al concepimento vengono rilasciati miliardi di atomi di zinco e si pensa che ciò permetta di garantire il successo del processo di fecondazione e avviare la formazione dell’embrione.
Riferimenti:
Emily L. Que, Reiner Bleher, Francesca E. Duncan, Betty Y. Kong, Sophie C. Gleber, Stefan Vogt, Si Chen, Seth A. Garwin, Amanda R. Bayer, Vinayak P. Dravid, Teresa K. Woodruff & Thomas V. O’Halloran Quantitative mapping of zinc fluxes in the mammalian egg reveals the origin of fertilization-induced zinc sparks Nature Chemistry (2014)