La Spermatogenesi

Cosa è la Spermatogenesi?

spermatogenesiLa spermatogenesi è quel complesso di fenomeni differenziativi e maturativi della linea germinale, che avvengono all’interno dei tubuli seminiferi del testicolo, e che determina la formazione dello spermatozoo a partire dallo spermatogonio.

Esso inizia con la pubertà e continua per tutta la durata della vita dell’uomo.

Il ciclo spermatogenetico dura 70 giorni, e la maturazione finale degli spermatozoi, che avviene nell’epididimo, ha la durata di 12-21 giorni. Si calcola che un testicolo umano normale produca 123 ± 18 milioni di spermatozoi al giorno.
Il processo maturativo avviene all’interno dell’epitelio seminifero con il contributo delle cellule di Sertoli.

In ogni segmento di tubulo seminifero le cellule germinali sono presenti in varie fasi di maturazione, e si spostano gradualmente dalla regione basale verso il lume del tubulo, durante il processo di maturazione.

Classifichiamo due tipi di spermatogoni:spermatozoi

  • spermatogoni A, a loro volta distinguibili in spermatogoni Ad, cellule staminali di riserva, e spermatogoni Ap, derivati dagli Ad.
  • spermatogoni B, derivati dagli Ap, che iniziano la prima divisione meiotica.

Dalla prima divisione meiotica degli spermatogoni B, si formano gli spermatociti di primo ordine e gli spermatociti di secondo ordine, i quali hanno subito un rimescolamento genetico.
Lo spermatocita di secondo ordine, attraverso una seconda divisione meiotica, riduce il normale corredo cromosomico diploide (46 cromosomi per l’uomo) ad un corredo aploide (23 cromosomi).

Oltre a tale fenomeno di riduzione del patrimonio genetico cellulare, lo spermatocita va progressivamente incontro ad un processo di trasformazione della sua morfologia (spermiogenesi) divenendo spermatide, che, infine, si differenzia in spermatozoo.

Una normale spermatogenesi richiede anche un’integrità ed un’interazione tra le varie componenenti somatiche del parenchima testicolare, e cioè la microcircolazione arteriosa, venosa, e linfatica, le cellule di Leydig o cellule interstiziali, e l’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi.

L’ormone luteinizzante (LH) ipofisario, trasportato dai numerosi vasi sanguigni, raggiunge il bersaglio testicolare: la cellula di leydig, stimolandone la produzione di testosterone, il quale, in parte raggiunge il circolo, ed in parte diffonde dall’interstizio al tubulo seminifero, attraversando la sua parete contrattile, dove raggiunge il suo bersaglio tubulare, la cellula di Sertoli, trasportata dall’ l’ABP (androgen-binding-protein)(6).

Il complesso ABP-androgeno, a contatto con la membrana della cellula germinale, libera l’ormone che passa nel citoplasma della cellula, dove si lega con il recettore specifico. Il complesso androgeno-recettore entra quindi nel nucleo, e si lega alla cromatina ad uno specifico sito accettore, per svolgere la sua azione modulatrice.

L’ormone follicolo-stimolante (FSH) ipofisario, attraverso il sistema arterioso, raggiunge le zone interstiziali del testicolo, e si diffonde passivamente attraverso la membrana basale del tubulo seminifero, si lega ad un recettore specifico di membrana della cellula di Sertoli e, stimolando la produzione di AMP ciclico, promuove la sintesi di RNA, che sintetizza l’ABP.

La cellula di Sertoli, stimolata dal testosterone e dall’ormone follicolo-stimolante (FSH) ipofisario, assolve alla sua funzione trofica e di controllo della spermatogenesi.

Le cellule di Sertoli, essendo provviste di microtubuli e filamenti, sono in grado di far progredire le cellule germinali dalla base verso il lume tubulare, e, contemporaneamente, la barriera emato-testicolare evita la formazione di anticorpi specifici nei confronti delle cellule germinali più mature.

Altre funzioni della cellula di Sertoli sono:

  • nutrizionale nei confronti della linea germinale per il suo contenuto in glicogeno e per la produzione di lattato e piruvato;
  • aromatizzazione degli androgeni in estrogeni;
  • fagocitosi per le cellule germinali danneggiate;
  • produzione di androgen-binding-protein (ABP) e inibina B, proteine specifiche per il testicolo;
  • produzione di somatomedina C e transferina, proteine non specifiche per il testicolo;
  • produzione di fattori stimolanti la mitosi degli spermatogoni, quale l’SGF (seminiferous Growth Factor);
  • produzione di fattori di crescita, quali l’IGF-I utili nella spermatogenesi.