Spermatogeneza este dezvoltarea celulelor germinale masculine ( spermatozoizi ), care are loc sub influența reglatoare a hormonilor . Una dintre formele gametogenezei .
Spermatozoizii se dezvoltă din celule progenitoare care suferă diviziuni de reducere ( diviziuni meiotice ) și formează structuri specializate ( acrozom , flagel etc.). În diferite grupuri de animale, spermatogeneza diferă. La vertebrate, spermatogeneza se desfășoară după următoarea schemă: în embriogeneză , celulele germinale primare - gonocitele migrează către rudimentul gonadal , unde formează o populație de celule numită spermatogonie . Odată cu debutul pubertății, spermatogoniile încep să se înmulțească activ, unele dintre ele se diferențiază într-un alt tip de celule - spermatocite de ordinul întâi , care intră în meioză și, după prima diviziune a meiozei, dau naștere unei populații de celule numite spermatocite ale de ordinul doi , trecând ulterior de a doua diviziune a meiozei și formând spermatide ; printr-o serie de transformări, acestea din urmă capătă forma și structura spermatozoidului în timpul spermiogenezei.
Spermatogeneza la om începe în mod normal în pubertate (aproximativ 12 ani) și continuă până la bătrânețe. Durata spermatogenezei complete la bărbați este de aproximativ 73-75 de zile [1] . Un ciclu al epiteliului germinal este de aproximativ 16 zile [2]
Spermatozoizii sunt produși în testicule , și anume în tubii seminiferi contorți. Lumenul tubului seminifer este împărțit în părți bazale (luminale) și adluminale prin formarea de contacte puternice între celulele Sertoli adiacente. În partea luminală sunt celule Sertoli ( sustentocite ) și precursori ai celulelor germinale (spermatogonii, spermatocite de ordinul I și II și spermatide).
Spermatogonia , situată direct pe membrana bazală a tubilor seminiferi contorți, trec prin mai multe etape succesive de diviziune mitotică . Numărul total de spermatogonii dintr-un testicul masculin este de aproximativ 1 miliard.Există două categorii principale de spermatogonii: A și B. Spermatogoniile A, care se divid mitotic, își păstrează capacitatea de a-și diviza și de a-și menține populația. Restul se diferențiază în spermatogonie B, care sunt „evacuate” prin contactele celulare ale sustentocitelor (formează un nou contact sub baza celulei germinale și îl resorb pe cel vechi). Spermatogonium B se împarte mitotic, diferențiându-se într-un spermatocit de ordinul întâi care intră în meioză .
Ca urmare a primei diviziuni a meiozei, se formează două celule fiice - spermatocite de ordinul doi, fiecare dintre ele conține un set haploid (23 la om) de cromozomi d [3] . Spermatocitele secundare sunt situate mai aproape de lumenul tubului. În a doua diviziune a meiozei, sunt produse două spermatide . Astfel, ca urmare a diviziunii unui spermatogonium, se formează patru spermatide, fiecare având un set haploid de cromozomi.
În timpul procesului complex de spermiogeneză, spermatidele se diferențiază în spermatozoizi maturi. Spermatidele de diferențiere se află în depresiuni ale membranei plasmatice a celulelor Sertoli . În timpul spermiogenezei , complexul Golgi formează un acrozom care conține enzime proteolitice care, la contactul cu oul , dizolvă o parte a zonei sale pellucide.
Procesul complex de spermatogeneză este reglat de hormonii gonadotropi pituitari și hormonii steroizi testiculari. După pubertate, hipotalamusul începe să secrete hormonul de eliberare gonadotrop, sub influența căruia glanda pituitară secretă hormonul foliculostimulant (FSH), care stimulează dezvoltarea și funcționarea celulelor Sertoli și hormonul luteinizant (LH), care stimulează celulele Leydig. pentru a produce testosteron . Testosteronul are efect asupra dezvoltării celulelor Sertoli, precum și asupra precursorilor celulelor germinale (în asociere cu proteina care leagă androgenii secretată de celulele Sertoli).
Activitatea secretorie a glandei pituitare este reglată de celulele Sertoli și celulele Leydig. Testosteronul secretat de celulele Leydig inhibă activitatea glandei pituitare de a produce LH și FSH. Inhibina și estradiolul, produse în celulele Sertoli, inhibă glanda pituitară să producă FSH și celulele Leydig să producă testosteron. Starea morfofuncțională a testiculului este reglată de hormonii adenohipofizei - FSH și LH, iar nivelul hormonilor este constant, există doar ușoare fluctuații.