The sperm journey to fertilization: a predetermined encounter

Abstract

Sperm interact with various microenvironments, generating conditions for sperm capacitation and acrosome reaction in the right place and time. Such events are highly synchronized to ensure fertilization. This review describes and analyzes the various changes sperm experience during transport through the female genital tract: influence of cervical, endometrial and oviductal secretions, interaction with the epithelium, and hormonal effects on sperm. Molecules in the microenvironments with which sperm interact include hormones, neurotransmitters and other metabolites. Physiological events of gamete membrane fusion should be considered by basic and applied researchers on reproductive biology.

Keywords: acrosome reaction, cervix, fertilization, hormones, sperm migration

Zusammenfassung

Spermien interagieren mit verschiedenen Faktoren der Mikroumgebung, wodurch die Voraussetzungen für die Endreifung der Spermien und die Akrosomreaktion am richtigen Ort und zur richtigen Zeit geschaffen werden. Die exakte Synchronisierung dieser Faktoren sichert die Befruchtung. Dieser Aufsatz beschreibt die Einflüsse, denen die Spermien bei ihrer Passage durch den weiblichen Genitaltrakt ausgesetzt sind, wie Sekrete der Cervix, des Endometriums und des Eileiters, sowie Interaktionen mit dem Epithel. Ferner interagieren die Spermien mit Molekülen in der Mikroumgebung, bestehend aus Hormonen, Neurotransmittern und verschiedenen Metaboliten.

Schlüsselwörter: Akrosomreaktion, Zervix, Befruchtung, Hormone, Migration der Spermien

ACKNOWLEDGEMENTS
To Paulina Del Rio for translating the manuscript.
AUTHORS’ CONTRIBUTIONS
PV wrote the paper together with IV-U and made the literature search. JPDR participated in the writing of the manuscript, provided critical feedback and editorial input. FGS drew the illustrations.
CONFLICT OF INTERESTS
None of the authors declare competing financial interests.

Anschrift der Autoren:

Pilar Vigil^1,2*
Ismael Valdés-Undurraga¹
Juan Pablo del Río^3,4
Felipe G. Serrano^1
1 Reproductive Health Research Institute, Biomedical Division, Santiago, Chile.
² Pontificia Universidad Catolica de Chile, Vicerrectoría de Comunicaciones y Educación Continua, Santiago, Chile.
³ Universidad de los Andes, Escuela de Medicina, Santiago, Chile.
⁴ Universidad de los Andes, Escuela de Filosofía, Santiago, Chile.

*Adress correspondence to:
Dr. Pilar Vigil
Biomedical Division
Reproductive Health Research Institute
Lira 140 of. 201, Santiago, Chile
pvigil(at)bio.puc.cl