Uovo e spermatozoo, un incontro che fa scintille

La nascita di un amore a volte somiglia a un fuoco d’artificio. E qualcosa di molto simile avviene anche al fatidico incontro tra spermatozoo e ovulo. Lo spettacolare fenomeno luminoso, prodotto da miliardi di atomi di zinco liberati dal gamete femminile dopo la fecondazione, è stato filmato per la prima volta da scienziati della Northwestern University. La ricerca pubblicata su Nature Chemistry potrebbe fornire nuove informazioni per migliorare le tecniche di fecondazione in vitro.

Tramite tecniche fisiche e di imaging appositamente studiate, il team di scienziati è riuscito a determinare la quantità e la posizione delle molecole di zinco nell’ovulo, sia durante che nelle due ore successive la fecondazione, e di visualizzare in tre dimensioni le scintille prodotte dal loro rilascio.

In particolare, grazie a un nuovo sensore fluorescente per il monitoraggio in tempo reale è stato possibile individuare quasi 8000 compartimenti nella cellula uovo, ognuno dei quali contenente circa un milione di atomi di zinco, liberati simultaneamente con un processo simile al rilascio dei neurotrasmettitori nel cervello. “Al segnale, nel momento della fecondazione, possiamo vedere l’uovo che rilascia migliaia di pacchetti, ognuno di quali libera un milione di atomi di zinco. Poi diventa tutto tranquillo”, spiega Thomas O’Halloran, tra gli autori della ricerca. “Ogni ovulo ha quattro o cinque di queste scintille periodiche. È un meccanismo bello a vedersi, orchestrato come una sinfonia. Sapevamo che lo zinco è rilasciato dall’ovulo in grandi quantità, ma non avevamo idea di come lo facesse”.

Lo zinco contribuisce infatti alla regolazione dei processi biochimici che assicurano la maturazione e la crescita dell’embrione. In studi precedenti, gli scienziati della Northwestern University avevano stabilito che agli ovuli di topo occorre un’enorme quantità di zinco: ne vengono persi durante la fecondazione 10 miliardi di atomi (su 60 totali) in cinque o sei ondate successive. “L’ovulo prima deve accumulare zinco e poi deve rilasciarne una parte per guidare con successo la maturazione, la fecondazione e l’inizio dell’embriogenesi”, continua O’Halloran. Prima d’ora tuttavia non era stato possibile stabilire la quantità e la posizione delle molecole di zinco e il preciso funzionamento di questo meccanismo.

I ricercatori sono ora impegnati a capire se esista una correlazione tra le scintille di zinco e la qualità dell’uovo, informazioni che potrebbero essere di importanza chiave per la fecondazione in vitro. “La quantità di zinco rilasciata potrebbe essere un ottimo marker per identificare ovuli fecondati di alta qualità, qualcosa che non possiamo ancora fare”, conclude Teresa Woodruff, che ha partecipato allo studio. “Se possiamo identificare gli ovuli migliori, si potrebbero trasferire meno embrioni durante i trattamenti per la fertilità. La nostra scoperta potrebbe aiutarci a raggiungere questo obiettivo”.

Riferimenti: Nature Chemistry doi:10.1038/nchem.2133

Credits immagine: Northwestern University