La membrana vitelina o envoltura vitelina es una estructura que rodea la superficie externa de la membrana plasmática de un óvulo (el oolema ) o, en algunos animales (p. ej., aves), la yema extracelular y el oolema. Está compuesta principalmente de fibras proteicas, con receptores proteicos necesarios para la unión de los espermatozoides que, a su vez, están unidos a los receptores de la membrana plasmática de los espermatozoides. La especificidad de especie entre estos receptores contribuye a prevenir la reproducción entre diferentes especies. Se llama zona pelúcida en los mamíferos . Entre la membrana vitelina y la zona pelúcida hay un espacio perivitelino lleno de líquido .
En el momento en que el espermatozoide se fusiona con el óvulo , se produce una transducción de señales que da lugar a un aumento de los iones de calcio citoplasmáticos. Esto a su vez desencadena la reacción cortical , que se traduce en el depósito de varias sustancias sobre la membrana vitelina mediante la exocitosis de los gránulos corticales , transformándola en una capa dura llamada “membrana de fecundación”, que sirve de barrera inaccesible para otros espermatozoides. Este fenómeno es el bloqueo lento de la polispermia .
En los insectos, la membrana vitelina se llama envoltura vitelina y es el revestimiento interno del corion .
La membrana vitelina de la gallina está formada por dos capas proteicas principales que proporcionan soporte a la yema y la separación de la albúmina . La capa interna se conoce como lámina perivitelina. [1] Es una capa única que mide aproximadamente de 1 μm a 3,5 μm de espesor y está compuesta principalmente por cinco glicoproteínas que se ha descubierto que se parecen a las glicoproteínas de la zona pelúcida en los mamíferos involucradas en el mantenimiento de la estructura. La capa externa, conocida como lámina extravitelina, tiene múltiples subcapas que dan como resultado un espesor que varía de 0,3 μm a 9 μm. Está compuesta principalmente por proteínas, como la lisozima , la ovomucina y las proteínas de la membrana externa vitelina que son responsables de construir la red de fibras proteicas densas y delgadas que establecen la base para un mayor crecimiento de la capa externa durante el desarrollo embrionario. [2]
Se sabe que la membrana vitelina funciona como una barrera que permite la difusión de agua y nutrientes selectivos entre la albúmina y la yema. [3]
En la gallina adulta, las células hepáticas expresan las proteínas necesarias para la formación inicial de la capa interna. Estas proteínas viajan a través de la sangre desde el hígado hasta el sitio de ensamblaje en el ovario . [2] Antes de que se produzca la ovulación , la capa interna se forma a partir de células foliculares que rodean al ovocito . Después de la ovulación, la fertilización del óvulo continúa con la formación de la capa externa que es secretada por las glándulas del infundíbulo ubicadas a lo largo de las primeras partes del oviducto . [1]
Después de que el espermatozoide digiere su camino a través de la capa de gelatina, el proceso acrosómico del espermatozoide hace contacto con la envoltura vitelina. La envoltura vitelina tiene glicoproteínas y péptidos que permiten la unión y el reconocimiento de los espermatozoides específicos de la especie. [4] Por ejemplo, en las especies de erizo de mar, erizo de mar rojo y erizo de mar morado , la membrana vitelina tiene receptores de bindina para la proteína bindina presente en la cabeza del espermatozoide. En la rana africana con garras , se encontró que el par de glicoproteínas gp69/gp64 está involucrado en el reconocimiento y la unión de los espermatozoides. [5]
La membrana vitelina tiene una función diferente en las gallinas. En el huevo de gallina, la yema está separada de la albúmina por la membrana vitelina, que actúa como barrera contra las infecciones microbianas. [6] Además de las 13 proteínas identificadas [3] que componen la membrana, las proteínas que son clave para proporcionar propiedades antimicrobianas a la membrana son las proteínas de la membrana externa vitelina (VMO) 1 [7] y 2. [6] Un estudio reciente informa que la VMO 1 puede ser un posible marcador de diagnóstico para el cáncer de ovario en gallinas debido a su capacidad para regular el estrógeno y dirigirse a los microARN en el oviducto de las gallinas. [7] Otra diferencia es que la membrana vitelina tiene dos capas principales: la capa interna que da a la yema, la capa intermedia y la capa externa que está en contacto con la albúmina. [7]
En los erizos de mar , la formación de la membrana vitelina se produce directamente después de la fecundación y luego se engrosa para formar la membrana de fecundación. Este proceso se completa en aproximadamente un minuto. [8] La membrana más interna de todos los huevos de animales, excepto algunos cnidarios, se llama membrana vitelina. Algunos invertebrados y algunos huevos de cordados inferiores están cubiertos solo por esta membrana, mientras que la mayoría tienen otras membranas. [9] Los huevos de rana y de pájaro tienen una membrana vitelina muy delgada que está rodeada por una capa de gelatina (ranas) u otras membranas (pájaros). En los mamíferos , la estructura se llama zona pelúcida y está rodeada por una capa de células de soporte, llamada corona radiata . [10]
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Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 45 de la 20.ª edición de Anatomía de Gray (1918).
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