Tema32: Gametogénesis

El proceso embrionario comienza tras la fecundación con la fusión del ovocito y espermatozoide formando una célula denominada zigoto, una célula diploide que se divide por mitosis para dar lugar a un nuevo ser.

Los gametos hacen posible la fecundación. En el organismo hay células somáticas, con 46 cromosomas, diploides, que duplican su material genético y se divide en la mitosis, en los cuales se separan cromátidas hermanas por lo que tendrá 46 cromátidas que se duplicarán en el ciclo celular, los gametos no pueden ser diploides, ya que al unirse se formaría un organismo tetraploide no viable. Es necesario reducir el contenido genético de los gametos mediante las dos divisiones meióticas, pasan de diploides a haploide (26 cromosomas con una cromátida). Porque ello en la primera división meiótica se pasa de células haploides a células diploides, además se da la recombinación genética de cromosomas homólogos, con lo que la composición genética será idéntica pero la secuencia de nucleótidos será distinta. No hay dos gametos idénticos, se separan los cromosomas y se obtiene dos células o la mitad de cromosomas, pero con dos cromátidas. En la segunda división meiótica dos cromátidas se separan y se obtienen cuatro células con 23 cromosomas y una cromátida cada una.

Luego en el proceso de la fecundación se van a fusionar dos gametos cada uno de ellos con 23 cromosomas con una única cromátida, y cuando se unan esos 46 cromosomas lo primero que va ocurrir es que ese va a duplicar en frase S el material genético para que rápidamente se dividan por mitosis y se desencadene en desarrollo embrionario.

Desarrollo de los espermatozoides

La gametogénesis realmente ocurre durante el desarrollo embrionario, en torno al día 23 o 24, donde se desarrollan unas células grandes que darán lugar a las células germinales. En la capa endodérmica del saco vitelino aparecen unas células grandes en torno al día 23, que se marcan muy bien con la fosfatasa alclina, y migran del saco vitelino a los esbozos de las gónadas. En este camino se van dividiendo por mitosis para convertirse en células germinales. En la sexta semana alcanzan los esbozos y se dividen allí por mitosis, para luego dar lugar a espermatozoides a partir de la pubertad. Para que se conviertan y se diferencien en células germinales hace falta el cromosoma Y y dentro de él el gen SRY, que se diferencien como espermatozoides y testículo. En células con dotación XX si se añade el producto, es decir la proteína que codifica el gen SRY que se localiza en el cromosoma Y se forman testículos y espermatozoides.

Los espermatozoides se producen en el testículo durante la pubertad. El testículo tiene una capa externa del tejido conjuntivo (túnica albujinea, (albujinea porque es blanca) rodea al testículo en su cara más externa) También aparecen unos túbulos contorneados que se dirigen al centro de testículo y lo dividen en unos 200-250 compartimentos, llamados lóbulos. Hay unos 1000 lóbulos por testículo. Cada uno de los lóbulos es el lugar donde se van a formar los espermatozoides.

Los túbulos que deja la túnica se llaman túbulos seminíferos (de uno a cuatro por cada lóbulo y tienen varias decenas de centímetros de largo) En los túbulos se forman los espermatozoides. Los túbulos se continúan en una parte recta y esta se une en una red de canales, la red testicular o red de Testis, donde se vierten y acumulan los espermatozoides creados en los túbulos. Salen por el conducto eferente, conducto único que se continúa por un conducto muy enrollado que se denomina conducto del epidídimo. Al cual llegan los espermatozoides y comienzan a tener movilidad, (antes los espermatozoides eran empujados por la secreción de los tubos seminíferos) ahora el movimiento es debido a la unión de productos de dos glándulas: la próstata y las glándulas seminales que se une al final del conducto del epididimo y van a forman el semen que va a nutrir a los espermatozoides y les permite el movimiento. El epidídimo se continúa con el conducto deferente que se une a la uretra para salir al exterior. Entre medios de los túbulos seminíferos existe un tejido muy irrigado, tejido endocrino, denominado túnica vasculosa, la que está muy vascularizada. Contiene células encargadas de secretar testosterona, son las denominadas células de Leynig. La testosterona esta estimulada por varias hormonas de la hipófisis.

En la periferia del túbulo seminífero se encuentran dos tipos de células: las células germinales que van a formar los espermatozoides y las células de Sertoli que están colocadas en la parte más externa del tubos seminíferos, son células que sirven de barrera entre las diferentes fases de los espermatozoides y también sirven de nutrición para los espermatozoides. Los espermatozoides se van a ir desarrollando de células redondeadas hasta formar células con la cabeza y una cabeza, y eso lo hacen de manera centrípeta es decir desde el exterior hacia el interior, en la parte más externa van a estar las células menos diferenciadas y en la luz están los espermatozoides que se han formado durante la gametogénesis.. El comienzo de la espertogénesis se produce a partir de la pubertad debido a la influencia de dos hormonas, la LH hormona luterizante y la FSH hormona folículoestimulante que son secretadas por la hipófisis a la sangre mediante otra hormona que secreta el hipotálamo, sistema nervioso central , y controlan las células de Leydig y sertoli para la formación de espermatozoides. Los receptores estos células al recibir la secreción activan la espermatogénesis. Las células germinales que se habían acumulado durante desarrollo embrionario en las gónadas a partir de la pubertad comienzan a formar espermatozoides. (las hormonas LH y FSH toman su nombre el desarrollo femenino) la LH actua sobre las células de Leydig para producir testosterona, que permite la formación de espermatozoides. La FSH actúa sobre las células de Sertoli, que van a nutrir al espermatozoide.

Como se producen los espermatozoides

Los espermatozoides a partir de la pubertad se forman desde las gónadas. Aparecen dos tipos de espermatogónias que son células grandes y redondeadas, que pueden ser a, células que se dividen por mitosis para formar células oscuras o b, los grandes.El desarrollo hay puentes citoplasmáticos, por lo que están todas unidas. (Ambas son distintas histológicamente.)

Los espermatofitos primarios (espermatogónia tipo b) dejan de dividirse por mitosis y comienzan la meiosis, convirtiéndose en espermatocitos secundarios (células haploides con 23 cromosomas pero con dos cromátidas), que pasan la primera división meiotica y luego la segunda, para ser haploide y formar la espermátida, que se diferenciará y se individualizará dará lugar a espermatozoides.

Por lo que la espermatogénesis se puede dividir en tres fases:

La espermatocitogénesis división de las espermatogonias para formar gran cantidad para formar mayor número células espermáticas.

El espermatocito secundarios forman la espermátida con la segunda división meiótica.

En la espermiogénesis se produce la formación de espermatozoides con cabeza y flagelo, a partir de una célula redondeada, la célula se alarga perdiendo casi todo su citoplasma (esto ocurre en la luz del túbulo seminíferos)

La estructura del espermatozoide está definida para fecundar al ovocito. Va a perder la mayor parte de su citoplasma, su cromatina ser compacta al máximo--> se sustituyen las histonas por protaminas, por lo tanto el núcleo ocupa dos tercios de la cabeza del espermatozoide. Además en la cabeza encontramos el acrosoma en la parte delantera del espermatozoide tienen enzimas fundamentales para la fecundación, estos enzimas provienen del Golgi.

Después de la cabeza aparece el flagelo que está dividido en: cuello del flagelo, una pieza intermedios, una pieza principal y luego la pieza terminal.

La cabeza ( cinco micras de largo, por dos micras de ancho) en la cual la cromatina está muy compactada, se forma el acrosoma y tiene poco citoplasma

En el cuello observamos los centriolos, uno esencial en la fecundación ya que va a formar al primer huso mitótico (centriolo proximal, cercano al núcleo, va a entrar junto con el núcleo en el proceso de la fecundación) el otro centriolo, el centriolo distal es el que organizar estructuras del flagelo. En el cuello también observamos una o dos mitocondrias colocadas longitudinalmente que van a aportar la energía necesaria para el espermatozoides se mueva. El espermatozoide tiene una vida media de dos o tres días con la energía de la mitocondrias.

En la pieza intermedia hay nueve pares de zonas densas (queratinas) que van a dar consistencia al espermatozoide y que rodean a los 9 microtúbulos. También existe una vaina helicoidal de mitocondrias que rodea a la pieza se intermedia y que les permite dar aporte energético.

A continuación se localiza la parte principal en la cual se observa el esqueleto proteico (nueve zonas densas de queratinas) que dan consistencia flagelo además se pueden observar estructuras transversales que une las partes longitudinales densas (costillas) que le dan rigidez.

En la parte terminal sólo tiene axonema, es típica de cualquier flagelo.

El flagelo tiene unas 55 micras de largo aproximadamente, que le permite moverse a través del tracto genital femenino. Éste espermatozoides sólo adquiere la actitud fecundante del interior del tracto genital femenino. Mediante el proceso de capacitación