Spermiogeneza: funcție, sarcini, rol și boli

Spermiogeneza este termenul folosit pentru a descrie faza de remodelare a spermatidelor formate prin spermatogeneză în spermatozoizi maturi capabili de fertilizare. În timpul spermiogenezei, spermatidele își pierd mult din citoplasmă și se formează flagelul, ceea ce servește locomoția activă. Pe cap conținând ADN-ul nuclear, opus punctului de atașare a flagelilor, se formează acrosomul, care conține enzime care permit pătrunderea în ou.

Ce este spermiogeneza?

Spermiogeneza este termenul folosit pentru a descrie faza de remodelare a spermatidelor produse de spermatogeneza la maturitate spermă care sunt capabile de fertilizare. Spre deosebire de spermatogeneză, în cursul căreia celulele germinale suferă mitoză și diviziune de maturare (meioză) I, respectiv II și, ulterior, sunt denumiți spermatide, spermiogeneza se referă exclusiv la remodelarea spermatidelor în spermatozoizi maturi și fertilizabili. Spermiogeneza unei spermatide durează aproximativ 24 de zile. Spermatidele, care au doar un set haploid de cromozomi datorat anterior meioză, sunt transformate într-o celulă specializată cu singurul scop de a pătrunde într-un ou femel fertilizabil. Transformarea unei spermatide în a spermă implică schimbări interne și externe grave. Spermatida își pierde aproape toată citoplasma, lăsând în esență doar nucleul, care conține ADN. Celula mult redusă este transformată în cap A viitorului spermă. Unde se află centriolul, se formează un flagel, numit și coadă, care servește pentru locomoția activă a spermei. Pe partea opusă flagelului, se formează un capac, acrosomul, care conține enzime care permit pătrunderea în oul feminin. mitocondriile, inclusiv ADN-ul și ARN-ul lor mitocondrial, localizat inițial în citosolul spermatidului, se atașează la mijlocul flagelului și furnizează energia necesară locomoției.

Funcția și scopul

Spermatida, încă recunoscută ca o celulă haploidă la începutul spermiogenezei, se transformă într-un spermatozoid care a suferit modificări externe și interne majore. Setul de cromozomi haploizi nu mai este modificat. Doar mitocondriile împreună cu ADN-ul mitocondrial și ARN sunt îndepărtați pentru a oferi flagelilor energia necesară mișcărilor lor. Spermatozoizii dintr-un ejaculat diferă genetic doar prin faptul că 50% conțin un cromozom X, iar celelalte 50% conțin un cromozom Y. O trăsătură distinctivă este că, atunci când spermatozoizii pătrund în ovulul feminin, acesta varsă flagelul și astfel ADN-ul mitocondrial din celula spermatozoizilor masculi nu mai joacă un rol. ADN-ul mitocondrial al ovulului fertilizat, zigotul ulterior, este derivat exclusiv din mitocondriile a mamei. Spermiogeneza servește la transformarea spermatidelor în spermatozoizi optimizați special concepuți. Spermatidele viguroase care se pot deplasa cât mai repede posibil spre ovulul fertilizabil după ejaculare au cele mai mari șanse de a le transmite setul de cromozomi. După andocarea cu membrana ovulului, se declanșează un proces fiziologic care împiedică andocarea în continuare a spermei. Motilitatea și rezervele de energie ale spermei individuale pot juca un rol decisiv în „câștigarea cursei”. Aceasta nu este atât o chestiune de concurență între spermatozoizii identici genetic într-un ejaculat, cât mai degrabă concurență cu spermatozoizii dintr-un ejaculat „străin”, deoarece oamenii nu sunt fundamental monogami. Posibilitățile de a câștiga competiția împotriva „spermei străine” nu se limitează la „competiția pur sportivă”, dar unele dintre spermatozoizii dintr-un ejaculat sunt imobile și pot bloca calea spermei străine. În interiorul unei ejaculări există și „spermatozoizi ucigași” care pot recunoaște sperma străină și îi pot ucide cu mijloace chimice.

Boli și reclamații

Tulburări, boli, anomalii genetice, utilizarea excesivă a alcool sau alte medicamente, și mai multe pot conduce la spermiogeneza afectată, rezultând reversibilă sau permanentă infertilitate (infertilitate). În majoritatea cazurilor, tulburările spermiogenezei nu ar trebui luate în considerare în mod izolat, deoarece acestea sunt de obicei rezultatul afectării spermatozei. producție. Diverse anomalii testiculare, cum ar fi testicul nedescendent, hipoplazie testiculară și infecții ale de prostată precum și oreion-legate de inflamația testiculară (oreion orhita) sunt cauze tipice ale tulburărilor din spermiogeneză și spermatogeneză, care de obicei conduce la fertilitate redusă sau chiar totală infertilitate. Efecte similare pot fi cauzate de boli ale testiculelor cum ar fi varicocelele, spermatocelele, hidrocelele sau de prostată tumori. De asemenea, în sfera perturbării spermiogenezei de către organele producătoare se află, de exemplu, radiațiile terapie pentru cancer tratament, care poate deteriora testiculele. Cauzele extragenitale sunt boli care pot avea un impact asupra spermatogenezei și spermiogenezei. Acestea sunt în principal infecții febrile, care pot conduce la afectarea temporară a spermatogenezei ca urmare a unei creșteri a temperaturii testicule. Toxine de mediu și expunere profesională la substanțe toxice precum bisfenol A, solvenți organici, pesticide, erbicide, metale grele, plastifianții materialelor plastice și multe altele prezintă riscuri pentru spermiogeneza afectată. hipotalamus și glanda pituitară, principalul centru de control al proceselor hormonale din organism, merită, de asemenea, o atenție specială. Dacă glanda pituitară nu poate oferi control hormoni precum FSH (hormonul foliculostimulant) și LH (hormon luteinizant) și unele altele în concentrațiile necesare, rezultatul este modificat - de obicei scăzut - producția de sex hormoni și în consecință perturbarea spermiogenezei.