4° sett: migrazione delle - unife

4° sett: MIGRAZIONE delle CELLULE GERMINALI dal sacco vitellino in abbozzi gonadi: mitosi

Spermatogenesi e Ovogenesi

allantoide

cellule germinali primordiali

sacco vitellino

amnios

Quando le cellule germinali primordiali arrivano nelle creste genitali, sia l’epitelio celomatico che la medulla proliferano e formano i cordoni sessuali primitivi

Durante lo sviluppo embrionale… 7° sett . 4 eventi principali:

1. Formazione dei cordoni seminiferi: sotto l’azione del TDF, le cellule dei

cordoni sessuali primitivi si differenziano in cellule sostentacolari o cellule

del pre-Sertoli, che iniziano a produrre fattore antimulleriano (AMH). I

cordoni sessuali si trasformano in cordoni seminiferi (pieni) e si spingono

all’interno della medulla. Le cellule germinali primordiali si differenziano in

spermatogoni (la cui proliferazione è bloccata fino alla pubertà)

Fine VI sett stadio indifferente

cordoni seminiferi

spermatogoni

7a sett differenziamento maschile

cordoni sessuali primitivi


Differenziamento delle gonadi maschili

2. Formazione delle cellule interstiziali. Il TDF induce le cellule della medulla a differenziarsi in cellule interstiziali, i precursori delle cell del Leydig. Queste cell iniziano a produrre testosterone per salvare dalla degenerazione sia il Dotto di Wolff che la rete blastema

cordoni seminiferi


spermatogoni



7a sett differenziamento maschile


3. Formazione della rete testis. La rete blastema salvata dalla degenerazione dal testosterone, si sviluppa in rete testis. I cordoni seminiferi entrano in contatto con la rete testis per mezzo di prolungamenti che formano i tubuli retti.

cordoni seminiferi


spermatogoni



Rete testis

Tunica

albuginea

Tubuli retti


4. Formazione della tunica albuginea. Poco dopo l’inizio del differenziamento del testicolo, si forma una capsula connettivale densa che circonda la medulla, la tunica albuginea, che interrompe la continuità tra i cordoni seminiferi e l’epitelio celomatico. A seguito di ciò, l’epitelio celomatico si atrofizza.

cordoni seminiferi


spermatogoni



Rete testis

Tunica

albuginea

Tubuli retti

La spermatogenesi avviene nei testicoli

alla pubertà alla ripresa della attività ormonale

Spermatogenesi

DIFFERENZIAMENTO PUBERALE

DELLE GONADI

Ripresa GAMETOGENESI

INDUZIONE dei CARATTERI

SESSUALI SECONDARI

PUBERTA’

TESTICOLO

. Produce una quantità

elevata di TESTOSTERONE

Comparsa del pelo pubico

- Ingrandimento dei testicoli e

del pene

- Crescita della barba

- Cambiamenti della voce

- Diversa distribuzione del

grasso e dei muscoli

Differenzamento sessuale terminale

I testicoli alla pubertà

epididimo

testa dell’epididimo

dotti efferenti

tubuli seminiferi

tubuli retti

tonaca

vaginale

lobuli

tunica

albuginea

setti

rete testis

dotto

deferente

1.Cordoni seminiferi tubuli seminiferi cavi 2.Completo differenziamento di: Cellule interstiziali cellule del Leydig 3. Cellule sostentacolari cellule del Sertoli 4.Spermatogoni ricominciano a dividersi per mitosi spermatogoni di tipo A 5.Testicolo suddiviso in 100-200 lobuli da tunica albuginea

tubuli seminiferi

Gli spazi intertubulari sono occupati da connettivo lasso con vasi e le Cellule interstiziali del Leydig (testosterone)

tubulo seminifero tubuli seminiferi I tubuli seminiferi sono formati da un epitelio seminifero stratificato 2 popolazioni cellulari: -cellule spermatogenetiche -Cellule sostentacolari del Sertoli

Parete del tubulo seminifero

Spermatogenesi

Lume del tubulo

seminifero

Cellule del Leydig

Spermatozoo

Spermatide

Spermatogone

Spermatocito

Cellule mioidi

Funzioni -supporto strutturale -genera movimenti peristaltici

Parete dei tubuli

Compartimento tubulare

Compartimento interstiziale

La parete del tubulo seminifero è formata da: Membrana Basale

Cellule mioidi Separa 2 COMPARTIMENTI: Compartimento Tubulare (cellule germinali) Compartimento Interstiziale (androgeni)

Cellule del Sertoli Le cellule del Sertoli sono cellule grandi, dotate di prolungamenti citoplasmatici che avvolgono le cellule germinali durante la spermatogenesi

Funzioni Supporto meccanico alle cellule spermatogenetiche Regolazione della spermatogenesi Produzione del fluido tubulare Formazione barriera emato-testicolare


Cellule del Sertoli

Le cellule del Sertoli unite da giunzioni occludenti Ciò suddivide il tubulo seminifero in : COMPARTIMENTO BASALE (tra parete del tubulo e le giunzioni occludenti) COMPARTIMENTO ADLUMINALE


Compartimento adluminale (meiosi)

Compartimento basale (mitosi)

Compartimento

interstiziale

Cellule del Leydig

Spermatozoo

Spermatide

Spermatogone

mitosi

Spermatocito

BARRIERA EMATO-TESTICOLARE

Costituta dalle cellule del Sertoli unite da giunzioni occludenti

Compartimento adluminale (meiosi)

Compartimento basale (mitosi)

Separa le cellule in mitosi da quelle in meiosi Impedisce la diffusione del fluido interstiziale Le cellule germinali nel compartimento adluminale sono bagnate dal fluido tubulare (cellule Sertoli ) Impedisce che proteine dello spermatozoo entrino in circolo. (sterilità autoimmune)

E’ suddivisa in 3 fasi

PROLIFERAZIONE

MEIOSI

SPERMIOGENESI

Spermatogenesi

16 giorni

24 giorni

24 giorni

64 giorni TOT

Durata costante caratteristica per ogni specie

• Nel testicolo esistono due popolazioni di spermatogoni:

• spermatogoni di tipo A (scuri, cellule staminali) che possono autorinnovarsi o riprendere la spermatogenesi originando

• spermatogoni di tipo A1 (chiari) che iniziano la fase proliferativa (I mitosi)

Spermatogenesi I fase PROLIFERAZIONE (16 giorni) Compartimento basale

Tipo Ad scuri

Tipo Ad scuri Tipo Ap chiari

Spermatogone di tipo A1 (chiari) A2

A1

A3

A4

Spermatogone intermedio (4° mitosi)

Spermatogoni di tipo B (5° mitosi)

Spermatociti primari (6° mitosi) (diplodi)

– Sequenza fissa di mitosi (6 nell’uomo)

– 1 spermatogone di tipo A1: un clone di 64 cellule o meno (morte) – Una parte di spermatogoni A4 ritorna al tipo A1 (sorgente di staminali)

– In ogni clone di cellule derivanti da uno spermatogone intermedio restano

ponti citoplasmatici (sincronia sviluppo clone)

M i t o s I

Inizio della spermatogenesi: spermatogoni scuri

diventano chiari: A →A1

Spermatociti I

Spermatociti II

Spermatidi n

Gli spermatociti I migrano nel compartimento adluminale e compiono le due divisioni meiotiche Gli spermatidi sono dotati di espressione genica aploide, diversa da spermatociti I e II

I divisione meiotica)

II divisione meiotica

Spermatogenesi II fase MEIOSI (24 giorni) Compartimento adluminale

Notare i ponti citoplasmatici

In ogni clone derivante da uno spermatogone intermedio restano

Ponti citoplasmatici

- sincronia sviluppo clone

SPERMATOGONI B Uniti da ponti citoplasmatici

SPERMIOGENESI (24 giorni)

Spermatidi

Corpi residui Spermatozoi che si liberano nel lume del Tubulo seminifero (spermiazione)

Rimodellamento cellulare che coinvolge nucleo e citoplasma e trasforma gli spermatidi in spermatozoi: differenziamento degli spermatozoi Si formano: Testa Acrosoma Coda Corpo residuo

Spermatogenesi III fase

apparato di Golgi

Acrosoma

riveste il nucleo

Mitocondri

Corpo residuo

Flagello

Nucleo

TESTA Nucleo diventa eterocromatico

istoni sostituiti da proteine nucleari basiche e protamine (resistenza ad enzimi litici delle vie femminili)

Acrosoma = organo penetrazione (lisosoma gigante) formato dal Golgi

CODA o flagello CORPO RESIDUO Raccoglie le parti

scartate ed è fagocitato dalle cellule del Sertoli

SPERMIOGENESI (24 giorni)

Spermatidi

Spermatozoo

SPERMIOGENESI

Spermatide nella fase

acrosomica Spermatide nella fase

maturativa

Acrosoma

Nucleo

Microtubuli Mitocondri

Mitocondri

Microtubuli

Centriolo

Collo

Pezzo intermedio

Segmento principale

Segmento terminale

Testa

coda

(CODA Assonema:9+2 µtubuli +9 fibre esterne dense +guaina di mitocondri),

SPERMATOZOO

Lo spermatozoo è lungo 60 micron Testa 4-5 micron

SPERMATOZOO

ORGANIZZAZIONE DELLA

Spermatogenesi

Le cellule si spostano verso il lume del

tubulo seminifero seguendo una traiettoria

costituita dal raggio del tubulo

Tempo tra 2 EVENTI SUCCESSIVI di spermatogenesi è costante per ogni specie = ¼ del periodo totale: 16g

Le colonne di cellule di tutti i raggi di

una sezione trasversale fanno il ciclo

spermatogenetico assieme:

CICLO dell’EPITELIO SEMINIFERO

64 g 48 g 32 g

16g

L’alternanza delle associazioni in un raggio con un periodo costante (16g) costituisce il CICLO SPERMATOGENETICO

Organizzazione della Spermatogenesi In ogni sezione del tubulo ci sono strati concentrici con cellule allo stesso stadio di Maturazione (associazioni cellulari) Il coordinamento è realizzato dai ponti citoplasmatici e dalle cellule del Sertoli

Organizzazione della Spermatogenesi

ONDA dell’EPITELIO SEMINIFERO

In ogni sezione trasversale del tubulo le associazioni cellulari fanno il ciclo

spermatogenetico insieme

CICLO dell’EPITELIO SEMINIFERO

-gli spermatozoi sono rilasciati insieme da

tutti i raggi di una sezione

IL FLUSSO DI LIBERAZIONE DEGLI SPERMATOZOI MATURI DA UNA SEZIONE SAREBBE?

DISCONTINUO (OGNI 16 g)

In sezioni diverse i CICLI dell’EPITELIO

SEMINIFERO cominciano in tempi diversi

FLUSSO DI spermatozoi continuo

CONTROLLO ORMONALE della SPERMATOGENESI

cellule del Leydig

CONTROLLO ORMONALE della SPERMATOGENESI LH ed FSH aumentano alla pubertà

LH ed FSH sono entrambi

importanti per la

spermatogenesi

Inibisce rilascio di FSH da ipofisi

Feed back - Feed back -

caratteri sex secondari spermatogenesi

LH stimola le cellule del Leydig

a produrre TESTOSTERONE

FSH stimola la attività delle

cellule del Sertoli che regolano

spermatogenesi

Caratteri sessuali Secondari (via ematica)

Nelle cellule Sertoli: - regola spermatogenesi -trasformato in diidrotestosterone (DHT)

Nel fluido tubulare il testosterone e DHT legano androgen binding protein (ABP) che li trasporta alle vie genitali dove regolano la attività di epididimo, deferente e ghiandole annesse (prostata)

CONTROLLO ORMONALE della SPERMATOGENESI testosterone

Testosterone controlla - caratteri sex secondari (via ematica) -la spermatogenesi nel testicolo

-la attività di epididimo, deferente e ghiandole annesse (prostata) insieme a DHT (Trasportato da ABP)

FSH controlla la attività delle cellule del Sertoli:

- regolazione della spermatogenesi

- produzione di diidrotestosterone (DHT)

da testosterone

- produzione di ABP (androgen binding protein) per il trasporto di testosterone a epididimo nel fluido tubulare

CONTROLLO ORMONALE della SPERMATOGENESI testosterone ed FSH

ANOMALIE nella SPERMATOGENESI

- Errori nella meiosi: gameti con un numero errato di cromosomi, aneuploidie - Variazioni nel numero o forma azospermia, oligospermia Cause - Genetiche

- Infezione croniche, prostatiti

- Criptorchidismo (sensibilità alla temperatura) - Ipogonadismo endocrino

- Anticorpi antispermatozoi

SPERMATOGENESI e OVOGENESI DIFFERENZE

Tutte le fasi della spermatogenesi

(proliferazione e maturazione

spermatogoni, meiosi alla pubertà)

Alla nascita sono presenti

spermatogoni elementi staminali

Spermatogenesi: processo continuo

1 Spermatocita I origina

4 spermatozoi

La proliferazione oogoni, il diff in

oociti e la I div meiotica prima

nascita

-Alla nascita l’ovaio non ha più ovogoni,

ma solo ovociti 1ari

Rilevanza clinica: nella donna agenti

quali le radiazioni ionizzanti

inducono sterilità permanente

Produzione di cellule uovo: processo

ciclico (CICLO OVARICO)

1 Ovocita I origina 1 uovo

4° sett: migrazione delle - unife

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