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spermatogenèse
de la section de testicule de souris où les tubules séminifères sont visibles, comme cela se produit dans la spermatogenèse, dont la lumière est occupée par les queues des spermatozoïdes dans la fabrication

la spermatogenèse est le gamétogenèse mâle, qui est, le processus de maturation de la mâles cellules germinales[1] qui se produit dans testicules lorsque l'individu a atteint la puberté[2] sous la stimulation des hormones FSH et testostérone[3][4].

Il est l'analogue dell 'oogenesis pour la femme, mais diffère de ce principalement au calendrier depuis la production de spermatozoïdes commence à la puberté et dure tout au long de la vie de l'individu comme ovogenèse commence avant la naissance que d'arrêter et de reprendre à la maturation sexuelle correspondante individuel pour terminer la ménopause[2].

La spermatogenèse est à ne pas confondre avec spermiogénèse dont elle est la troisième et dernière phase de la spermatogenèse même où a lieu la différenciation finale qui mène au développement des spermatozoïdes matures[5].

A la fin de la spermatogenèse seulement 80% des spermatozoïdes est normale, les 20% restant est constitué par les spermatozoïdes morphologiquement anormal ou fonctionnellement[6].

aperçu général

spermatogenèse
Spermatogenese se produit dans les tubes séminifères qui convergent dans les tubules droites (vasa recta)
spermatogenèse
Paroi du tubule séminifère: cellules de Sertoli (7) et les jonctions entre eux (8); lame basale (1); spermatogonies (2); spermatocytes primaires (3) et secondaire (4); spermatides (5); spermatozoïdes (6)

Spermatogenèse dans les testicules et plus précisément dans tubules séminifères qu'ils sont conduits extrémité aveugle qui convergent dans tubules séminifères verticale. Les tubules debout finissent alors dans anastomizzarsi rete testis à partir de laquelle 15 à 20 canaux efférents Ils entrent dans 'épididyme qui se poursuit ensuite déférent. La paroi de ces tubes séminifères est formée par des cellules de support, appelée Les cellules de Sertoli et diverses cellules germinales représentés par les éléments qui constituent les différentes étapes de la spermatogenèse[7].

Une durée d'environ 64 jours[4], spermatogenèse commence avec la division cellulaire de cellules indifférenciées et de résidents proches de la membrane basale du tubule séminifère (spermatogonies) qui, avec une succession de mitose et la méiose, ce qui conduit à la formation de cellules matures (spermatozoïdes) qui se détachent de la partie luminale de la paroi tubulaire. Les cellules germinales, puis, à la suite d'un processus qui conduit des régions les plus marginales de la paroi vers les régions les plus apicale jusqu'à la libération à l'intérieur de la lumière du tube.

Les spermatozoïdes, en effet, engager dans la lumière des tubules séminifères, puis suivre le chemin indiqué ci-dessus jusqu'à ce que l'épididyme où ils sont également en mesure d'allouer plus de sept jours qui acquièrent la mobilité nécessaire pour atteindre l'ovule d'être fécondé[8].

Il est important spermatogenèse ne conduit pas à la création de tout sperme peut féconder un ovule: ce en raison du manque de mobilité. Sur le voyage à travers l'épididyme se déroule decapacitazione: un phénomène biochimique qui provoque le sperme motilité complètement perdre le contact avec les tubes de l'utérus. La dernière phase de maturation se produit seulement à l'intérieur dell 'utérus ou trompes utérines par habilitation[9]. Cette dernière phase fondamentale de la maturation de la durée de 7 heures environ permet le spermatozoïde de perdre le revêtement de glycoprotéines et de protéines de surface acrosome séminal et à participer à la réaction de l'acrosome à la fusion avec l'ovocyte[9].

Les types de cellules

Les cellules qui entrent en jeu dans la spermatogenèse sont divisés en deux groupes principaux: cellules germinales et les cellules non germinales. Les premiers sont constitués par les spermatozoïdes et leurs précurseurs; la seconde à partir de cellules qui ne sont pas des précurseurs et ne deviendront jamais, mais les cellules gametes avec des fonctions de régulation et trophique.

les cellules germinales

Elles font partie des précurseurs des cellules germinales, constitué par le spermatogonies, spermatocytes et spermatides, et sperme[4].

spermatogonies

Les spermatogonies sont les cellules les plus indifférenciées et placé en direction de la lame basale de la tubule séminifère. Ils ont 12 m de diamètre[1] et ils peuvent être divisés en trois types:

  • spermatogonies[1][7]: Les cellules souches, à savoir les cellules en mitose continue qui ne progressent pas dans le processus de différenciation et sont en outre divisés en:
    • spermatogonies AD (à partir de sombre, Foncé) sont des cellules souches ou spermatogonies des réserves, étant donné leur position très loin de la lumière du tubule séminifère et leurs divisions peu fréquentes qui peuvent conduire soit à la formation d'autres AD ou la création de spermatogonies AP[10][11][12];
    • spermatogonies AP (à partir de pelles, clair)[10][12]Ils reproduisent spermatogonies qui conduisent à la formation de spermatogonies différenciée, jusqu'à ce que vous obtenez à B spermatogonies qui sont la dernière étape avant que les spermatocytes;
  • B spermatogonies: Les spermatogonies ci-dessous, du point de vue maturational, à ceux de type A et constituent les cellules progénitrices de spermatocytes[1][6].

Depuis le point de vue chromosomique, tous les spermatogonies cellules diploïdes[13].

spermatocytes

Les spermatocytes sont les cellules qui subissent la méiose, puis, à partir d'un kit chromosomique diploïde, génèrent des cellules haploïdes. Il existe deux types de spermatocytes:

  • spermatocytes primaires ou premier ordre: Ils sont ceux qui résultent directement de spermatogonies B et qui répondent à la première division de la méiose. Au cours de cette prophase méiose dure environ 22[1]-24[11] jours et il est la raison pour laquelle les cellules sont principalement présents dans les diapositives histologiques[1]. Ils sont diploïdes[13].
  • spermatocytes secondaires ou deuxième ordreIls sont le résultat de la première division méiotique des spermatocytes primaires, ont une durée de vie très courte et sont des cellules haploïdes[1][13].

spermatides

Les spermatides sont les cellules qui résultent de la deuxième division méiotique et de spermatocytes secondaires. L'apparition de spermatides est arrondie et pas très différent de spermatocytes secondaires: le noyau est plus petit, alors que le 'Appareil de Golgi présente vésiculaire acrosome. Les spermatides devront faire face à la spermiogenèse devenir spermatozoïde.

sperme

spermatogenèse
Structure d'un spermatozoïde humain

Les spermatozoïdes sont générés au cours de la spermiogenèse depuis spermatides comme spermatozoïdes primitive. Ils se composent de:

  • un tête: Principalement occupé par le noyau (constitué de chromatine fortement condensée), de 'acrosome qui couvre environ les 2/3 de l'âme et à partir de laquelle elle est séparée par un espace mince et de plante subacrosomiale fossette pour la file d'attente. L'acrosome contient un certain nombre de molécules glycoprotéine et les enzymes protéase essentielles pour la fécondation.[14][15]
  • un queueUn total de 55-60 uM longue est constituée de 4 segments:
    • la cou ce qui constitue la partie de raccordement avec la tête dans la fossette de la plante et a les deux centrioles du système microtubulaire;[15][16]
    • la section centrale (5 mM) où commence le qui se poursuivra pendant toute la queue axoneme (composé de 9 + 2 microtubules); 9 est enveloppé par des fibrilles et une gaine externe formée par mitochondries enroulé en spirale;[16][17]
    • la la partie principale (45-50 pM) est constitué dall'assonema et 9 fibrilles externes entourés par une gaine fibreuse;[16][18]
    • la fin (4-6 uM) est constitué dall'assonema enveloppé dans la membrane de plasma.[16][19]

Ce sont des cellules haploïdes[13].

les cellules non germinales

Elles font partie des cellules non germinales cellules de Sertoli, qui deviennent une partie du tubule séminifère, et entre une cellule et l'autre, contiennent diverses cellules germinales[7] et les cellules Leydig qui ont un rôle extrêmement marginal du point de vue du matériel spermatogenèse, mais critique d'un point de vue réglementaire, car ils produisent la testostérone dont elle est la principale molécule qui régule l'activité des cellules de Sertoli[4].

Les cellules de Sertoli

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Les cellules de Sertoli.

Les cellules de Sertoli ne font pas partie des cellules germinales, mais le costituscono les cellules de support le tubule séminifère. Ils sont en effet en appui sur la lame basale de l'endommagement des tubules et directement dans la lumière. Parmi une cellule et l'autre les différentes étapes de la spermatogenèse ils se produisent et, par conséquent, dans une section du tube séminifère, vous remarquerez les cellules de Sertoli entrecoupées avec les différents spermatogonies, spermatocytes, spermatides et spermatozoïdes dans le processus de différenciation ou de la maturation.[7]

Le rôle des cellules de Sertoli est purement trophique et le soutien à la spermatogenèse, avec une fonction importante dans la phagocytose des étapes terminales de la maturation des spermatozoïdes[7][20].

Les cellules de Sertoli ne sont plus soumis à la division cellulaire après la puberté maintenant ainsi une relation constante avec les cellules germinales adjacentes[7]. En dépit de leur absence de reproduction, sont des cellules avec une très grande résistance à l'adversité (tels que les rayons X, la malnutrition ou les infections) par rapport à leurs homologues germes beaucoup plus délicate et donc sensible aux insultes externes[20].

cellules Leydig

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: cellules Leydig.

Les cellules de Leydig sont des cellules de stroma qui entoure les tubules séminifères[21] et, compte tenu de leur éloignement des cellules germinales, elles ne sont pas directement impliqués, tels que les cellules de Sertoli, dans la spermatogenèse. En fait, leur rôle est essentiel à leur capacité de production testostérone sous l'impulsion de 'hormone LH, un gonadotrophine pituitaire[22].

La testostérone produit diffuse à travers la ligne de contact jusqu'à ce que la lame basale du tube où il est absorbé par les cellules de Sertoli, qui sont sensibles à cette hormone, régulant ainsi la spermatogenèse[22].

phases

spermatogenèse
Les différentes étapes des divisions de spermatogonies

La Spermatogenese est constitue essentiellement des 3 étapes principales: la phase multiplicative, la méiose et de différenciation[11].

A l'étape multiplicative les précurseurs diploïdes sont répliqués par mitose produire une partie des cellules qui continuent la multiplication et une partie qui se déroule dans la phase méiotique, où il a la transition à partir de diploïdes de cellules haploïdes qui se différencier en spermatozoïdes lors de la phase finale.

phase multiplicative

Dans la première phase, nous assistons à une variété de mitose de spermatogonies: spermatogonies AD est continuellement divisée en spermatogonies AD ou AP. Celui-ci doit se différencier en B spermatogonies qui évoluent dans spermatocytes de premier ordre, la dernière cellule de cette phase.

méiotique de phase

Dans la deuxième phase du premier ordre spermatocytes subir méiose. Au cours de la phase de préleptotène il y a une duplication de l'ADN qui rend ces cellules déjà de tétraploïdes diploïde fait. Au cours de la première division méiotique on assiste à une prophase particulièrement longue (environ 22[1]-24[11] jours) se compose de 5 étapes[11][23]:

  • leptotène: Avec les chromosomes se composent d'un faisceau de filaments minces[11][23];
  • zygotène: Au cours de laquelle il a lieu de l'appariement homologue et les chromosomes sexuels résultant la traversée[11][12][23];
  • pachytène: Avec le addensazione des chromosomes sexuels qui forme la soi-disant vésiculaire sexuelle[12][23];
  • diplotene: Dans ce qui commence la séparation des chromosomes homologues réunis dans tétrades[12][23];
  • diacinèse: Si on a la séparation définitive des chromosomes homologues[12][23].

Après la I prophase, nous avons la conclusion de la première division de la méiose en passant par les phases classiques: les chromosomes métaphase I (avec fourniture de homologues le long de l'équateur), anaphase I (avec la migration des chromosomes aux pôles cellulaires) et télophase I (reconstruction des deux cellules filles noyaux). Cette division conduit à la formation de spermatocytes secondaires qui, étant le résultat de la ségrégation des chromosomes homologues sont constitués par un ensemble formé par une double copie haploïde d'ADN (chaque chromosome est composé de deux chromatides soeurs).[12]

La phase méiotique se termine par la seconde division méiotique des spermatocytes secondaires pour aller à former spermatides rondes, les cellules haploïdes qui ne seront plus subir les divisions cellulaires[12].

différenciation de phase

La troisième et dernière phase (appelée aussi spermiogénèse) Est-ce le temps dans lequel spermatides, à la place de leur cessation de la division cellulaire, commencent à se différencier et de devenir dans les trois phases gametes: la phase de Golgi, la phase acrosome et la phase de maturation[5]. Cette dernière phase dure 12-24 jours

A ce moment spermatides sont des cellules contenant un noyau, plusieurs mitochondrie, un appareil de Golgi à proximité du noyau, une paire de centrioles, des ribosomes libres et réticulum endoplasmique lisse[5]. Ils subissent une condensation nucléaire globale, le développement du fléau, la formation acrosome et la perte de cytoplasme[5][14].

phase Golgi

Dans ce premier constituants en phase vésicules dans l'appareil de Golgi il y a une accumulation de granules qui proacrosomiali fusion générer une seule grande granulés acrosome dans le vésiculaire acrosome[14]. Tout cela se passe dans le pôle cellulaire opposé par rapport à l'endroit où ils migrent centrioles qui commencent à donner qui all'assonema sous forme de consistera du fléau[5].

phase acrosome

La formation acrosome est complétée par l'expansion de la vésicule et le granulé acrosome allant maintenant à couvrir approximativement la moitié supérieure du coeur, qui est allongement et de condensation[14]. Les mitochondries sont enroulés en spirale autour de la région de queue appelé section centrale[14] qui est la zone au cours des mouvements flagelle consommera plus d'énergie et ne seront donc plus besoin mitochondries[24]. Dans cette seconde phase se produit également l'alignement des spermatozoïdes avec la tête tournée vers la paroi du tube et le fléau en étirant vers le lumen[24].

phase de maturation

Dans cette dernière phase, nous assistons essentiellement la conclusion du fléau de la formation et de la tête, mais surtout la perte de cytoplasme, qui se produit avec le détachement de vésicules, les corps de résidus, qui sont phagocytés par les cellules de Sertoli[14][24].

Enfin, il y a le détachement de sperme à partir des cellules de Sertoli (et donc du tubule séminifère) et leur libération ultérieure dans la lumière du tube[14][25].

réglage

hormones

Les principales cellules impliquées dans la régulation de la spermatogenèse sont des cellules de Sertoli, les cellules de soutien du tubule séminifère qui entrent en contact avec tous les différents types de cellules germinales. Sur les cellules de Sertoli agissent deux hormones importantes: l 'hormone folliculo-stimulante (FSH) produite par l'hypophyse et testostérone produite par les cellules de Leydig (qui à leur tour produisent l'hormone sous l'impulsion dell 'l'hormone lutéinisante (LH) pituitaire)[3][4].

La FSH, d'ailleurs, non seulement agit directement sur les cellules de Sertoli pour les stimuler, mais induit la production de androgenolegante de protéines qui se combine avec la testostérone et les transports dans les tubules séminifères en facilitant le contact avec les cellules de Sertoli eux-mêmes[3].

température

Fondamental pour la régulation de la spermatogenèse est aussi la température qui doit être strictement 35 ° C et non de 36/37 ° C, comme le reste de l'organisme[3][26].

la plexus pampiniforme, le plexus veineux qui entoure les artères testiculaires générant un échange de température à contre-courant, la transpiration scrotum et la contraction des muscles cremasterici (avec approche conséquente des testicules abdomen) sont quelques-unes des formes dont il a le contrôle et modifie la température des testicules[3].

Les troubles et dysfonctionnements

Il est clair que tout dysfonctionnement ou un blocage de la spermatogenèse conduit à l'infertilité ou la difficulté à concevoir.

température

L'un des principaux problèmes qui peuvent conduire à un dysfonctionnement est cryptorchidie, qui est la condition de la descente des testicules incomplète. Si les testicules, qui, au moment du développement prénatal (ou au plus tard dans les trois mois de la vie)[27] ne sont pas tombés de la cavité abdominale du scrotum, rester dans un siège avec une température plus élevée que celle qui permet de faire passer la Spermatogenese (37 ° C au lieu de 35 ° C) avec une stérilité par conséquent qui peut être résolu avec une chirurgie qui overs testicules scrotale[3][26].

D'autres facteurs

Parmi les autres facteurs qui peuvent conduire à des dysfonctionnements ou des blocs de spermatogenèse comprennent: les rayonnements ionisants, médicaments[3][26], l'alcoolisme, les sels de cadmium[3], Le stress et les carences en vitamine A (en particulier et E)[26].

Le syndrome de cils immobiles, ce qui peut également affecter le système respiratoire, est caractérisé par un manque de protéines qui permettent le mouvement flagellaire avec l'immobilisation consécutive des spermatozoïdes[24].

notes

bibliographie

  • Anastasi et al., Traité d'anatomie humaine, Volume II, Milan, Edi.Ermes, 2007, ISBN 978-88-7051-286-1
  • Keith Moore, T. V. N. Persaud, Le développement prénatal de l'homme, Napoli, EdiSES, 2009, ISBN 978-88-7959-348-9
  • Bani et al., Histologie humaine, Napoli, Idelson-Gnocchi, 2012, ISBN 978-88-7947-541-9
  • Junqueira, Carneiro, Recueil des Histologie, Padova, Piccin, 5ème édition, 2006, ISBN 88-299-1817-2

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