Lo spermatozoo che incontra l’ovulo e la reazione ‘pirotecnica’
Scienziati Usa fotografano per la prima volta ciò che accade al momento della fecondazione. Lo scintillio dipende dagli atomi di zinco rilasciati dall’ovulo. Passo importante anche per procreazione assistita: si possono identificare le uova migliori
Un «primo appuntamento» esplosivo. Quando lo spermatozoo incontra l’uovo volano letteralmente scintille. Di zinco. Un team di scienziati Usa è riuscito a fotografare per la prima volta i «fuochi d’artificio» che accompagnano il lieto evento e ha scoperto che le uova di mammiferi fecondate rilasciano dalla loro superficie miliardi di atomi di zinco in «scintille», un’ondata dopo l’altra.
Lo scatto che immortala il momento dell’incontro è stato rubato grazie a una tecnologia all’avanguardia sviluppata dal team multidisciplinare guidato dalla Northwestern University, che ha potuto così fermare le immagini del «colpo di fulmine» fra seme e uovo. Un’impresa da paparazzi con un risvolto scientifico che potrebbe rivelarsi prezioso per migliorare i risultati della fecondazione in vitro.
I ricercatori hanno catturato l’immagine di fuochi d’artificio molecolari e individuato l’origine delle scintille: piccoli pacchetti ricchi di zinco appena sotto la superficie dell’uovo. In uno studio pubblicato su «Nature Chemistry», gli esperti spiegano che le fluttuazioni di zinco giocano un ruolo centrale nella regolazione dei processi biochimici che assicurano la transizione da uovo sano a embrione. Queste nuove informazioni, assicurano, potrebbero aprire nuovi scenari: «La quantità di zinco rilasciato da un uovo potrebbe essere un marker ideale per identificare l’alta qualità di un uovo fecondato, cosa che adesso non siamo in grado di fare», spiega l’esperta di biologia ovarica Teresa K. Woodruff, direttore del Women’s Health Research Institute della Northwestern University Feinberg School of Medicine, e uno dei 2 autori corrispondenti dello studio. «Se riusciamo a identificare le uova migliori, un numero minore di embrioni potrebbe essere trasferito durante i trattamenti di fertilità. La nostra ricerca aiuterà a muoversi verso questo obiettivo».
Gli esperti dell’ateneo e dell’Us Department of Energy’s Advanced Photon Source (Aps), hanno sviluppato un pacchetto di 4 metodi fisici per determinare quanto zinco c’è in un uovo e dove si trova all’atto della fecondazione e nelle due ore successive. Dopo aver inventato un nuovo sensore fluorescente, gli scienziati hanno «mappato» quasi 8 mila compartimenti nell’uovo, ognuno contenente approssimativamente 1 milione di atomi di zinco. Tasche che, spiegano, rilasciano il loro carico simultaneamente in un processo ben orchestrato, simile al rilascio di un neurotrasmettitore nel cervello o al rilascio di insulina nel pancreas. I risultati sono stati ulteriormente confermati con metodi chimici.
«Al momento giusto vediamo l’uovo liberare migliaia di pacchetti, ciascuno con scariche milionarie di atomi di zinco. Poi la ”tempesta” si calma», spiega Thomas V. O’Halloran, l’altro autore corrispondente dello studio. «Successivamente c’è un altro scoppio con rilascio di zinco. Ogni uovo ha 4 o 5 di queste periodiche scintille. È bello da vedere, sembra quasi una sinfonia».
Lo zinco, spiegano i ricercatori, è parte di un interruttore principale che controlla la decisione di crescere e trasformarsi in un organismo genetico completamente nuovo. Un primo passo per comprendere più a fondo i meccanismi molecolari coinvolti nella nascita di una nuova vita. Le indagini degli scienziati proseguono.
