GAMETOGÉNESIS Proceso de formación y desarrollo de células especializadas: gametos

GAMETOGÉNESIS

Proceso de formación y desarrollo de células especializadas: gametos.

                                                                 Espermatozoide → espermatogénesis

 Ovocitos  → ovogénesis

Prepara a las células para la fecundación.

Derivan de las células germinales primordiales que se forman en el epiblasto durante la 2da semana de v.i. y se desplazan a la pared del saco vitelino.

Embrión de 3 semanas: se identifican las PGC (células germinales primordiales) en el epitelio del saco vitelino.

Embrión de 4 semanas: las PGC proliferan y migran desde el saco vitelino a la cresta genital:

   Gónadas indiferenciadas (no es posible diferenciarlas)

Embrión de 6 semanas: Se completó la colonización por PGC

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ESPERMATOGENESIS

Embrión de 6-8 semanas: En el macho: Ruta Testicular: expresión del SRY (Sex-determining Region of the Y chromosome).

Inicio de la formación gonadal: depende de la presencia o ausencia de actividad SRY

Desarrollo de una gónada normal completa: depende de la presencia de una población de células germinales normales: 2X para ovario y 1X para testículo.

La espermatogénesis comienza en la pubertad (13 – 16 años).

Comprende todos los fenómenos por medio de los cuales las espermatogonias se transforman en espermatozoides.

Al nacimiento, las células germinales en el varón pueden identificarse en los cordones sexuales de los testículos como células grandes y pálidas, rodeadas por células de sostén.

Las células de sostén derivan del epitelio superficial del testículo y se convierten en células sustentaculares o células de Sertoli

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Antes de la pubertad, los cordones sexuales se tornan huecos y se convierten en túbulos seminíferos. Estos túbulos son muy contorneados, de 30 – 70 cm de largo y de 150 – 250 μm de diámetro. En los 2 testículos  se encuentran cerca de 1000 túbulos, para una longitud total de 0.5 km.

Las células espermatogénicas son un grupo de células que comprende a las espermatogonias, los espermatocitos primarios, los espermatocitos secundarios, las espermátides y los espermatozoides.

En el ser humano, se reconocen 3 tipos de espermatogonias: tipo A oscuras (indiferenciadas),  tipo A claras y  tipo B (llevan a cabo la producción de espermatozoides).

Casi al mismo tiempo que se forman los túbulos, a partir de una población de células madre (CGP) surgen células que dan origen a las espermatogonias tipo A. Estas se dividen por mitosis para formar clones de células;  y la última división (inducida por la testosterona) produce las espermatogonias tipo B, que posteriormente se dividirán  y formarán a los espermatocitos primarios. Estos entran en una profase  prolongada (22 días), seguidas por la finalización rápida de la meiosis I y la formación de los espermatocitos secundarios. Durante la segunda división meiótica, estas células producen  espermátides haploides.

Mientras este proceso se da, la citocinesis es incompleta, de modo que las generaciones sucesivas  están unidas por puentes citoplasmáticos que permite un desarrollo sincronizado de las células espermatogénicas; y las espermatogonias y espermátides permanecen incluidos en profundos recesos de las células de Sertoli durante todo su desarrollo, lo que hace que se comuniquen unas con otras y en consecuencia sincronicen sus actividades.

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La espermatogénesis es regulada por la hormona luteinizante (LH), que es producida por la hipófisis. Esta se une a receptores localizados en las células de Leydig y estimula la producción de testosterona, la cual se une a las células de sertoli para promover la espermatogénesis.

La hormona folículo estimulante (FSH) es esencial, ya que se une a las células de sertoli y estimula la producción de líquido testicular y la síntesis de proteínas intercelulares que constituyen los receptores de andrógenos.

Las células de Leydig se localizan en el espacio intesticial de los lóbulos testiculares. Son células poliédricas y miden 15 μm. Su función principal es la producción de testosterona.

La testosterona es una hormona derivada del colesterol. La célula de Leydig toma el colesterol circundante y en la mitocondria lo convierte en pregnenolona; ésta es transformada en el retículo endoplásmico liso en testosterona, pasando primero por progesterona y después por androstenediona. La testosterona se convierte en un andrógeno más potente, la dihidrotestosterona,  por medio de la enzima 5 – reductasa.  

FUNCIONES DE LAS CÉLULAS DE SERTOLI

Son alargadas y muy ramificadas, que se extienden desde la base hasta la luz del túbulo seminífero.

Proporcionan:

• Apoyo físico y nutricional de las células espermatogénicas en desarrollo.
• Fagocitosis del citoplasma (cuerpos residuales) que se elimina durante la espermiogénesis y de células apoptóticas.
• Establecimiento de una barrera hematotesticular por la formación de zonas de oclusión entre las células de Sertoli adyacentes.
• Síntesis y liberación de proteína fijadora de andrógeno (ABP) que facilita un incremento en la concentración de testosterona en el túbulo seminífero al unirla y evitar q salga del túbulo.
• Síntesis y liberación (durante la embriogénesis) de hormona antimülleriana, q suprime la formación del conducto mülleriano (precursor del ap. reproductor femenino), y por tanto, establece la “masculinidad” del embrión en desarrollo.
• Síntesis y secreción de inhibinas (hormona que anula la liberación de la hormona FSH de la hipófisis anterior y que participa en la regulación de la síntesis de testosterona).
• Secreta un medio rico en fructosa que nutre a los espermatozoides y facilita su transporte a los conductos genitales.
• Síntesis y secreción de transferrina testicular (apoproteína q une al hierro de la trasferrina sérica y lo transporta a los gametos en maduración.

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ESPERMIOGÉNESIS

Serie de cambios que experimentan las espermátides para su transformación en espermatozoides.

Se mencionan las siguientes etapas:

• Fase de Golgi → Formación de la vesícula acrosómica a partir del retículo endoplásmico rugoso y el aparato de Golgi; este granulo acrosómico se une a la membrana nuclear externa en uno de sus polos. En el polo opuesto, los centríolos se alejan de la cercanía del núcleo y luego regresan para formar la pieza conectora (axonema flagelar).
• Fase de cubierta o capucha → Aumenta de tamaño la vesícula acrosómica y su membrana rodea parcialmente al núcleo: acrosoma.
• Fase acrosomal. → El núcleo se condensa, se aplana y disminuye de tamaño; la célula se alarga y las mitocondrias cambian de sitio.
• Fase de maduración. → Eliminación  del citoplasma y organelos (cuerpo residual).

En el ser humano, el tiempo necesario para que el espermatogonio se convierta en espermatozoide maduro es de 74 días (otras referencias dicen que son 64 días; es decir, 2 meses aprox.); y se puede formar aprox. 300 millones de espermatozoides al día.

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