Кортикальная реакция

Кортикальная реакция (от латинского cortex — кора, скорлупа) — это комплекс изменений в поверхностном (кортикальном) слое яйцеклетки, запускаемый в ответ на активирующее воздействие, например, на проникновение сперматозоида.

Процесс распространяется волнообразно от точки контакта сперматозоида с мембраной яйцеклетки или от места искусственного воздействия (например, укола иглой).

Механизм реакции:

  1. Латентный период: Сначала по кортикальному слою проходит невидимая волна возбуждения (импульс активации).
  2. Видимая фаза: У животных, чьи яйцеклетки содержат кортикальные тельца, их содержимое высвобождается наружу. Это вещество гидратируется (связывает воду), что приводит к:

Скорость и значение:

  • Скорость распространения реакции варьирует: у морских ежей она охватывает всю поверхность за 10–90 секунд (до 12 мкм/с), у осетровых рыб — за 2–5 минут (до 27 мкм/с) в зависимости от температуры.
  • Главная биологическая роль кортикальной реакции — блокировка полиспермии (проникновения более одного сперматозоида). Вещества, выделившиеся в перивителлиновое пространство, вызывают агглютинацию (склеивание) лишних сперматозоидов. Если реакцию подавить, полиспермия становится неизбежной.
  • Кроме того, в результате реакции изменяются свойства яйцевых оболочек и создаётся специфическая среда вокруг оплодотворённой яйцеклетки, благоприятная для её дальнейшего развития.

Современный контекст

Сегодня кортикальная реакция рассматривается как ключевой пример быстрой, опосредованной кальцием сигнальной трансдукции в клетке. Проникновение сперматозоида вызывает волнообразный выброс ионов кальция (Ca²⁺) из внутриклеточных депо, которая и является тем самым "импульсом активации". Эта кальциевая волна не только запускает экзоцитоз кортикальных телец, но и инициирует другие важнейшие процессы: завершение мейоза, активацию метаболизма и начало синтеза белка в зиготе. Молекулярные механизмы, лежащие в основе этой реакции, активно изучаются, в том числе для решения проблем бесплодия и контрацепции.