- Caratteristiche e istologia
- spermatogenesi
- Formazione primaria degli spermatociti
- Cellule di Sertoli
- Destino degli spermatociti primari
- Morfologia degli spermatociti nella meiosi
- Riferimenti
Uno spermatocita primario è una cellula ovale che fa parte della spermatogenesi, un processo che si traduce nella produzione di sperma. Gli spermatociti primari sono considerati le cellule più grandi dell'epitelio seminifero; hanno 46 cromosomi e duplicano il loro DNA nel processo interfase.
Per raggiungere la formazione di uno spermatocita primario, nei testicoli deve verificarsi la formazione di un tipo di cellula chiamata spermatogonia. Entrando nella profase I, diventa uno spermatocita primario che continua il processo di mitosi riduttiva (prima divisione meiotica).
Gli spermatociti devono ridurre il loro carico cromosomico per diventare il gamete finale con 23 cromosomi. Gli spermatociti primari entrano in una profase prolungata di circa 22 giorni e danno origine a spermatociti secondari; Questi danno origine agli spermatidi, che maturano e diventano spermatozoi pronti a fertilizzare.
Il processo di gametogenesi globale dura circa 74 giorni e coinvolge una spermatogonia diploide che si divide e infine forma quattro spermatozoi a carica aploide. Un uomo può formare una media di 300 milioni di spermatozoi ogni giorno.
Caratteristiche e istologia
Gli spermatociti primari sono le cellule germinali più grandi che si possono trovare nei tubuli seminiferi, negli strati intermedi dell'epitelio germinale. Provengono dalla divisione cellulare della spermatogonia.
Morfologicamente non hanno alcuna somiglianza con lo sperma maturo, costituito da una testa e da un tipico flagello che gli conferisce mobilità. Al contrario, sono cellule ovali che hanno la capacità di crescere continuamente grazie alla produzione accelerata di proteine, organelli e altri prodotti cellulari.
Per quanto riguarda il comportamento cellulare, il citoplasma in queste cellule contiene una quantità maggiore di reticolo endoplasmatico rispetto alla spermatogonia. Allo stesso modo, il complesso di Golgi è più sviluppato.
Gli spermatociti possono essere differenziati dagli spermatogoni poiché sono l'unico tipo di cellula in cui si verificano i processi di meiosi.
Il processo di citochinesi è particolare, poiché le cellule risultanti formano un sincizio e rimangono unite da una porzione citoplasmatica di 1 µm di diametro che permette la comunicazione tra loro e lo scambio di alcune molecole, come le proteine.
spermatogenesi
Formazione primaria degli spermatociti
Il processo di spermatogenesi avviene nei tubuli seminiferi ed è costituito da due tipi cellulari: cellule germinali o spermatogoni e cellule di Sertoli.
La formazione di spermatociti primari è stata descritta da Erwing et al.Nel 1980 e negli esseri umani da Kerr e de Krestser nel 1981.
Gli spermatogoni sono le cellule che danno origine agli spermatociti primari. Si tratta di cellule piuttosto spesse, con forma rotonda e citoplasma omogeneo. Possono essere classificati in base alla morfologia del loro nucleo in: tipo allungato A, tipo chiaro A, tipo scuro A e tipo B.
Gli spermatogoni di tipo A sono cellule staminali e hanno funzioni di riserva. Un gruppo di spermatogie di tipo A si differenziano e producono il tipo B, che dopo più divisioni danno origine a spermatociti primari.
Con il progredire della spermatogenesi, gli spermatociti primari aumentano di dimensioni e si possono osservare notevoli cambiamenti nella morfologia del nucleo. Gli spermatociti sono in grado di migrare quando le giunzioni tra le cellule di Sertoli scompaiono.
Cellule di Sertoli
Le cellule di Sertoli sono coinvolte nella regolazione dell'intero processo di spermatogenesi. Rivestono i tubuli seminiferi e la loro funzione è quella di nutrire le cellule germinali, dare loro sostegno, fungere da barriera tra l'interstizio e le cellule germinali e mediare lo scambio metabolico cellulare.
Allo stesso modo, la regolazione ormonale si verifica principalmente nelle cellule di Sertroli, che hanno i recettori del testosterone e dell'FSH (ormone follicolo-stimolante).
Quando si verifica l'attivazione da parte dell'FSH, viene attivato un gran numero di proteine chiave in modo che questo processo possa verificarsi, vitamina A e ABP, tra le altre.
Destino degli spermatociti primari
Gli spermatociti primari, che hanno un diametro di 16 mm, raggiungono il centro del tessuto germinale e subiscono una divisione meiotica per dividere il loro carico cromosomico. Ora ogni cellula figlia è chiamata spermatocita secondario.
Anche gli spermatociti secondari sono cellule arrotondate ma più piccole. Queste cellule subiscono una rapida divisione meiotica con conseguente spermatidi.
In altre parole, dopo la meiosi I (meiosi riduttiva), continua la meiosi II (meiosi equazionale), che si traduce nella riduzione del patrimonio genetico a 23 cromosomi: 22 sono autosomi e uno è sessuale.
La meiosi II è un processo simile alla mitosi che comprende quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase.
Gli spermatidi subiscono una metamorfosi che comporta la formazione dell'acrosoma, la compattazione del nucleo e la formazione del flagello, in un processo chiamato spermiogenesi. Alla fine di questa serie di passaggi - che non coinvolge i processi di divisione cellulare - lo sperma è completamente formato.
Morfologia degli spermatociti nella meiosi
Gli spermatociti primari sono cellule tetraploidi, si riconoscono per avere grandi nuclei accompagnati da cromatina, in fili sottili o in corpi spessi. Tuttavia, queste caratteristiche variano durante la meiosi.
Quando osservato nella fase leptotenica, ha una cromatina filamentosa, lascia il compartimento basale e migra nel compartimento intermedio, raggiungendo infine il compartimento adluminale.
Nello zigotene i cromosomi sono più piccoli rispetto allo stadio precedente. In questa fase, i cromosomi omologhi iniziano ad accoppiarsi e si osservano grani grossolani di cromatina.
Il nucleolo acquisisce una struttura peculiare, con una netta segregazione delle sue regioni (porzioni granulari e fibrillari). Associato al nucleolo viene visualizzato un corpo arrotondato di natura proteica.
Nel pachitene i cromosomi omologhi sono completamente accoppiati e la cromatina è meno numerosa rispetto agli stadi precedenti, in particolare nello zigotene.
Nel diplotene lo spermatocita è molto più grande e gli accoppiati cromosomi omologhi, uniti dai chiasmi, iniziano a separarsi.
Nell'ultimo stadio della profase (diakinesis), gli spermatociti mostrano il massimo accorciamento; inoltre, l'involucro nucleare e il nucleolo si disintegrano. Pertanto, lo spermatocita completa le restanti fasi della prima divisione meiotica.
Riferimenti
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- Pierce, BA (2009). Genetica: un approccio concettuale. Ed. Medica panamericana
- Saddler, TW e Langman, J. (2005). Embriologia medica clinicamente orientata.
- Zhang, SX (2013). Un atlante di istologia. Springer Science & Business Media.