Rolle der Zona pellucida-Glykoproteine während der Befruchtung beim Menschen

Im letzten Jahrzehnt haben wissenschaftliche Untersuchungen zur Rolle der Zona pellucida (ZP)-Glykoproteine während der Befruchtung beim Menschen zu neuen Erkenntnissen geführt. Dazu wurden gereinigte native/rekombinante menschliche Zona-Proteine und transgene Mäuse, die menschliche ZP-Glykoproteine exprimieren, verwendet. Das bei Mäusen vorgeschlagene Modell, bei dem ZP-Glykoprotein-3 (ZP3) als primärer Spermarezeptor und ZP-Glykoprotein-2 (ZP2) als sekundärer Spermarezeptor fungiert, wurde für die Spermien-Ei-Bindung beim Menschen modifiziert. ZP-Glykoprotein-1 (ZP1), ZP3 und ZP-Glykoprotein-4 (ZP4) binden nachweislich an das kapazitierte menschliche Sperma. ZP2 bindet sich an die mit Akrosomen reagierenden menschlichen Spermien. Darüber hinaus zeigten die Eizellen von transgenen Mäusen, die menschliches ZP2 allein oder in Verbindung mit anderen menschlichen statt Maus-Zona-Proteinen exprimieren, die Bindung menschlicher Spermien, was darauf hindeutet, dass ZP2 auch eine Rolle bei der Spermien-Ei-Bindung spielen könnte. Diese Funktion wurde einer Domäne zugeordnet, die den Aminosäureresten 51-144 von ZP2 entspricht. Im Gegensatz zu Mäusen, wo ZP3 der primäre Agonist für die Auslösung der Akrosomreaktion ist, kann die Akrosomreaktion beim Menschen durch ZP1, ZP3 und ZP4 vermittelt werden. Die Auswirkungen von Mutationen in den Genen, die für die Zona-Proteine kodieren, auf die ZP-Morphologie und die Unfruchtbarkeit sind nicht bekannt. Darüber hinaus ist die Rolle von Autoantikörpern gegen ZP bei Frauen mit „ungeklärter Unfruchtbarkeit“, die zu schlechten Ergebnissen bei der In-vitro-Fertilisation führen, derzeit umstritten und bedarf weiterer Untersuchungen. Das Verständnis der Rolle der ZP-Glykoproteine während der menschlichen Befruchtung erleichtert die Entwicklung neuer Verhütungsmittel und Strategien zur Überwindung des Problems der Unfruchtbarkeit.