La espermatogénesis es el desarrollo de las células germinales masculinas ( espermatozoides ), que se produce bajo la influencia reguladora de las hormonas . Una de las formas de gametogénesis .
Los espermatozoides se desarrollan a partir de células progenitoras que experimentan divisiones de reducción (divisiones meióticas ) y forman estructuras especializadas ( acrosoma , flagelo , etc.). En diferentes grupos de animales, la espermatogénesis difiere. En los vertebrados, la espermatogénesis se desarrolla de acuerdo con el siguiente esquema: en la embriogénesis , las células germinales primarias, los gonocitos, migran al rudimento gonadal , donde forman una población de células denominada espermatogonias . Con el inicio de la pubertad, las espermatogonias comienzan a multiplicarse activamente, algunas de ellas se diferencian en otro tipo de células: los espermatocitos de primer orden , que entran en meiosis y, después de la primera división de la meiosis, dan lugar a una población de células llamadas espermatocitos del segundo orden , pasando posteriormente a la segunda división de la meiosis y formando espermátides ; a través de una serie de transformaciones, estos últimos adquieren la forma y estructura del espermatozoide durante la espermiogénesis.
La espermatogénesis en humanos normalmente comienza en la pubertad (alrededor de los 12 años) y continúa hasta la vejez. La duración de la espermatogénesis completa en los hombres es de aproximadamente 73 a 75 días [1] . Un ciclo del epitelio germinal es de aproximadamente 16 días [2]
Los espermatozoides se producen en los testículos , es decir, en los túbulos seminíferos contorneados. La luz del túbulo seminífero se divide en partes basales (luminales) y adluminales mediante la formación de fuertes contactos entre las células de Sertoli adyacentes. En la parte luminal se encuentran las células de Sertoli ( sustentocitos ) y precursores de las células germinales (espermatogonias, espermatocitos de I y II órdenes y espermátidas).
Las espermatogonias , situadas directamente sobre la membrana basal de los túbulos seminíferos contorneados, pasan por varias etapas sucesivas de división mitótica . El número total de espermatogonias en un testículo masculino es de alrededor de mil millones. Hay dos categorías principales de espermatogonias: A y B. Las espermatogonias A, que se dividen mitóticamente, retienen la capacidad de dividirse y mantener su población. El resto se diferencian en espermatogonias B, que son “evacuadas” por contactos celulares de sustentocitos (forman un nuevo contacto bajo la base de la célula germinal y reabsorben el antiguo). El espermatogonio B se divide mitóticamente, diferenciándose en un espermatocito de primer orden que entra en meiosis .
Como resultado de la primera división de la meiosis, se forman dos células hijas: espermatocitos de segundo orden, cada uno de los cuales contiene un conjunto haploide (23 en humanos) de cromosomas d [3] . Los espermatocitos secundarios se encuentran más cerca de la luz del túbulo. En la segunda división de la meiosis se producen dos espermátidas . Así, como resultado de la división de un espermatogonio, se forman cuatro espermátidas, cada una de las cuales tiene un conjunto haploide de cromosomas.
Durante el complejo proceso de espermiogénesis, las espermátides se diferencian en espermatozoides maduros. Las espermátidas que se diferencian se encuentran en depresiones en la membrana plasmática de las células de Sertoli . Durante la espermiogénesis , el aparato de Golgi forma un acrosoma que contiene enzimas proteolíticas que, al entrar en contacto con el óvulo , disuelven una parte de su zona pelúcida.
El complejo proceso de la espermatogénesis está regulado por las hormonas gonadotrópicas hipofisarias y las hormonas esteroides testiculares. Después de la pubertad, el hipotálamo comienza a secretar la hormona liberadora gonadotrópica, bajo cuya influencia la glándula pituitaria secreta la hormona foliculoestimulante (FSH), que estimula el desarrollo y el funcionamiento de las células de Sertoli , y la hormona luteinizante (LH), que estimula las células de Leydig . para producir testosterona . La testosterona tiene un efecto sobre el desarrollo de las células de Sertoli, así como sobre los precursores de las células germinales (en asociación con la proteína fijadora de andrógenos secretada por las células de Sertoli).
La actividad secretora de la glándula pituitaria está regulada por las células de Sertoli y las células de Leydig. La testosterona secretada por las células de Leydig inhibe la actividad de la glándula pituitaria para producir LH y FSH. La inhibina y el estradiol, producidos en las células de Sertoli, inhiben la glándula pituitaria para producir FSH y las células de Leydig para producir testosterona. El estado morfofuncional de los testículos está regulado por las hormonas de la adenohipófisis: FSH y LH, y el nivel de hormonas es constante, solo hay ligeras fluctuaciones.