New ultrastructural observations of human oocyte smooth endoplasmic reticulum tubular aggregates and cortical reaction: update on the molecular mechanisms involved

Abstract

Introduction

The ultrastructure of the human mature metaphase-II oocyte before and after the cortical reaction has been previously described. However, we found a new vesicular aggregate associated with smooth endoplasmic reticulum tubular aggregates (aSERT) and new observations regarding the cortical reaction.

Objectives

To describe at the ultrastructural level a novel vesicle aggregate associated with aSERT and new observations regarding the cortical reaction.

Materials and methods

Donated, surplus mature oocytes were processed for transmission electron microscopy immediately after recover. Calcium detection was performed using the pyroantimonate technique. The cortical reaction was artificially induced by ionophore treatment.

Results

We observed an accumulation of small vesicles at the periphery of aSERT. At high magnification these were composed by small pale vesicles coated by tiny vesicles, with associated dense materials, giving a rosette-like appearance. Adjacent to these there was another group of small dense vesicles incompletely coated by similar tiny vesicles. Using calcium detection at the ultrastructural level, antimonate deposits were observed in the tubules of aSERT and in the surrounding mitochondria but not in the rosette-like structures. Regarding cortical vesicles, although most previous studies described their contents as homogeneous dense, others referred the presence of another type of cortical vesicles whose contents were moderate dense. Using ionophore oocyte activation, we observed that moderate dense cortical vesicles may correspond to a progressive swelling of the dense cortical vesicles prior to exocytosis.

Conclusions

We describe a novel vesicle aggregate associated to aSERT and new observations on the remodeling of cortical vesicles before exocytosis.

Resumen

Introducción

La ultraestructura del ovocito humano maduro en metafase-II humana antes y después de la reacción cortical se ha descrito previamente. Sin embargo, encontramos un nuevo agregado vesicular asociado a los agregados tubulares de retículo endoplásmico liso (aSERT) y nuevas observaciones con respecto a la reacción cortical.

Objetivos

Describir a nivel ultraestructural un nuevo agregado vesicular asociado a los agregados tubulares de retículo endoplásmico liso y nuevas observaciones con respecto a la reacción cortical.

Material y métodos

Se procesaron ovocitos maduros excedentes de ciclos de donante para microscopia electrónica de transmisión inmediatamente después de recuperarse. La detección de calcio se realizó mediante la técnica de piroantimoniato. La reacción cortical fue inducida artificialmente mediante tratamiento ionóforo.

Resultados

Se observó una acumulación de vesículas pequeñas en la periferia de aSERT. A mayor aumento, estas estaban compuestas por pequeñas vesículas pálidas recubiertas por diminutas vesículas, con materiales densos asociados, dando una apariencia de roseta. Junto a ellas había otro grupo de pequeñas vesículas densas, incompletamente recubiertas por similares vesículas diminutas. Con el uso de la detección de calcio a nivel ultraestructural se observaron depósitos de antimoniato en los túbulos de aSERT y en las mitocondrias de los alrededores, pero no en las estructuras de roseta. En cuanto a las vesículas corticales, aunque la mayoría de los estudios anteriores describen su contenido como denso homogéneo, se refirió la presencia de otro tipo de vesículas corticales cuyo contenido era denso moderado. Con el uso de la activación de ovocitos con ionóforo, se observó que las vesículas corticales de densidad densa moderada pueden corresponder a una hinchazón progresiva de las vesículas corticales densas antes de la exocitosis.

Conclusiones

Describimos una nuevo agregado vesicular asociado a aSERT y nuevas observaciones sobre la remodelación de vesículas corticales antes de la exocitosis.