GAMETOGÉNESIS
Proceso de formación y desarrollo de células especializadas: gametos.
Espermatozoide espermatogénesis
Ovocitos ovogénesis
Prepara a las células para la fecundación.
Derivan de las células germinales primordiales que se forman en el epiblasto durante la 2da semana de v.i. y se desplazan a la pared del saco vitelino.
Embrión de 3 semanas: se identifican las PGC (células germinales primordiales) en el epitelio del saco vitelino.
Embrión de 4 semanas: las PGC proliferan y migran desde el saco vitelino a la cresta genital:
Gónadas indiferenciadas (no es posible diferenciarlas) Embrión de 6 semanas: Se completó la colonización por PGC.
ESPERMATOGENESIS
Embrión de 6-8 semanas: En el macho: Ruta Testicular: expresión del SRY (Sex-determining Region of the Y chromosome).
Inicio de la formación gonadal: depende de la presencia o ausencia de actividad SRY
Desarrollo de una gónada normal completa: depende de la presencia de una población de células germinales normales: 2X para ovario y 1X para testículo.
Los testículos son 2 órganos de forma oval, de 4cm de largo, 2 a 3 cm de ancho y 3 cm de grosor. Su función es la producción de los gametos, así como la producción de hormonas, realizado por 2 tipos de células testiculares: Leydig y Sertoli.
Están localizados fuera de la cavidad peritoneal y están contenidos en el escroto, lo cual permite que la temperatura de los testículos sea un grado menor a la corporal con el fin de permitir la producción de espermatozoides.
La espermatogénesis comienza en la pubertad (13 – 16 años).
Comprende todos los fenómenos por medio de los cuales las espermatogonias se transforman en espermatozoides.
Al nacimiento, las células germinales en el varón pueden identificarse en los cordones sexuales de los testículos como células grandes y pálidas, rodeadas por células de sostén.
Las células de sostén
derivan del epitelio superficial del testículo y se convierten en células sustentaculares o células de Sertoli
Antes de la pubertad, los cordones sexuales se tornan huecos y se convierten en túbulos seminíferos. Estos túbulos son muy contorneados, de 30 – 70 cm de largo y de 150 – 250 m de diámetro. En los 2 testículos se encuentran cerca de 1000 túbulos, para una longitud total de 0.5 km.
Las células espermatogénicas
son un grupo de células que comprende a las espermatogonias, los espermatocitos primarios, los espermatocitos secundarios, las espermátides y los espermatozoides.
En el ser humano, se reconocen 3 tipos de espermatogonias: tipo A oscuras (indiferenciadas), tipo A claras y tipo B (llevan a cabo la producción de espermatozoides).
Casi al mismo tiempo que se forman los túbulos, a partir de una población de células madre (CGP) surgen células que dan origen a las espermatogonias tipo A. Estas se dividen por mitosis para formar clones de células; y la última división (inducida por la testosterona) produce las espermatogonias tipo B, que posteriormente se dividirán y formarán a los espermatocitos primarios. Estos entran en una profase prolongada (22 días), seguidas por la finalización rápida de la meiosis I y la formación de los espermatocitos secundarios. Durante la segunda división meiótica, estas células producen espermátides haploides.
Mientras este proceso se da, la citocinesis es incompleta, de modo que las generaciones sucesivas están unidas por puentes citoplasmáticos que permite un desarrollo sincronizado de las células espermatogénicas; y las espermatogonias y espermátides permanecen incluidos en profundos recesos de las células de Sertoli durante todo su desarrollo, lo que hace que se comuniquen unas con otras y en consecuencia sincronicen sus actividades.
La espermatogénesis
es regulada por la hormona luteinizante (LH), que es producida por la hipófisis. Esta se une a receptores localizados en las células de Leydig y estimula la producción de testosterona, la cual se une a las células de sertoli para promover la espermatogénesis.
La hormona folículo estimulante (FSH) es esencial, ya que se une a las células de sertoli y estimula la producción de líquido testicular y la síntesis de proteínas intercelulares que constituyen los receptores de andrógenos.
FUNCIONES DE LAS CÉLULAS DE SERTOLI
Son alargadas y muy ramificadas, que se extienden desde la base hasta la luz del túbulo seminífero. Proporcionan:
Apoyo físico y nutricional de las células espermatogénicas en desarrollo.
Fagocitosis del citoplasma (cuerpos residuales) que se elimina durante la espermiogénesis y de
células apoptóticas.
Establecimiento de una barrera hematotesticular por la formación de zonas de oclusión entre las
células de Sertoli adyacentes.
Síntesis y liberación de proteína fijadora de andrógeno (ABP) que facilita un incremento en
la concentración de testosterona en el túbulo seminífero al unirla y evitar que salga del túbulo.
Síntesis y liberación (durante la embriogénesis) de hormona antimülleriana, que suprime la formación del conducto mülleriano (precursor del ap. reproductor femenino), y por tanto,
establece la “masculinidad” del embrión en desarrollo.
Síntesis y secreción de inhibinas (hormona que anula la liberación de la hormona FSH de la
hipófisis anterior y que participa en la regulación de la síntesis de testosterona).
Secreta un medio rico en fructosa que nutre a los espermatozoides y facilita su transporte a los conductos genitales.
Síntesis y secreción de transferrina testicular (apoproteína que une al hierro de la trasferrina sérica y lo transporta a los gametos en maduración.
ESPERMIOGÉNESIS
Serie de cambios que experimentan las espermátides para su transformación en espermatozoides. Se mencionan las siguientes etapas:
Fase de Golgi Formación de la vesícula acrosómica a partir del retículo endoplásmico rugoso y el aparato de Golgi; este granulo acrosómico se une a la membrana nuclear externa en uno de sus polos. En el polo opuesto, los centríolos se alejan de la cercanía del núcleo y luego regresan para formar la pieza conectora (axonema flagelar).
Fase de cubierta o capucha Aumenta de tamaño la vesícula acrosómica y su membrana rodea parcialmente al núcleo: acrosoma.
Fase acrosomal. El núcleo se condensa, se aplana y disminuye de tamaño; la célula se alarga y las mitocondrias cambian de sitio.
Fase de maduración. Eliminación del citoplasma y organelos (cuerpo residual).
En el ser humano, el tiempo necesario para que el espermatogonio se convierta en espermatozoide maduro es de 74 días (otras referencias dicen que son 64 días; es decir, 2 meses aprox.); y se puede formar aprox. 300 millones de espermatozoides al día.
Los espermatozoides completamente formados llegan a la luz de los túbulos, de donde son llevados al epidídimo por los elementos contráctiles que están en las paredes de los túbulos. Su máxima movilidad la alcanzan en el epidídimo
ESPERMATOZOIDE MADURO
Célula de gran movilidad constituido por una cabeza y una cola; mide aprox. de 60 – 65 m.
El cuello es la zona de unión entre la cabeza y la cola.
La cabeza es aplanada y mide 4.5 um de largo y 3 m de ancho. Es la de mayor volumen y contiene al núcleo; del cual, los 2/3 anteriores se encuentran cubiertos por el acrosoma, rico en enzimas hidrolíticas (neuraminidasa, hialuronidasa, fosfatasa ácida, arilsulfatasa y una sulfatasa similar parecida a la tripsina conocida como acrosina), que ayudan en la penetración de este en el ovocito durante la fecundación.
La cola está formada por 4 partes o segmentos: cuello, pieza intermedia, pieza principal y pieza terminal.
Cuello 5 um de largo aprox. Une la cabeza con el resto de la cola y está formado por los centriolos. Pieza intermedia 5 – 7 um de largo aprox. Esta entre el cuello y la pieza principal. Posee la vaina mitocondrial (ATP), y termina en el anillo, que es una estructura densa q se adhiere al plasmalema, por lo que evita que la vaina mitocondrial se mueva en dirección más caudal a la cola.
Pieza principal 40 – 45 um de largo aprox. Es el segmento más largo de la cola, y va del anillo a la pieza terminal.
Pieza terminal 5 um de largo aprox