Primäre Spermatozyten: Eigenschaften und Histologie
Ein primärer Spermatozyt ist eine ovale Zelle, die Teil der Spermatogenese ist, einem Prozess, der zur Produktion von Spermien führt. Primäre Spermatozyten gelten als die größten Zellen des Samenepithels; Sie haben 46 Chromosomen und duplizieren ihre DNA während der Interphase.
Um die Bildung eines primären Spermatozyten zu erreichen, muss sich in den Hoden ein Zelltyp namens Spermatogonie bilden. Beim Eintritt in die Prophase I wird es zu einem primären Spermatozyt, der den Prozess der Reduzierung der Mitose fortsetzt (erste meiotische Teilung).
Die Spermatozyten müssen ihre Chromosomenladung reduzieren, um mit 23 Chromosomen zum endgültigen Gameten zu werden. Die primären Spermatozyten treten in eine verlängerte Prophase von etwa 22 Tagen ein und führen zu sekundären Spermatozyten; Dabei entstehen Spermatiden, die reifen und zu befruchtungsfähigen Spermien werden.
Der globale Prozess der Gametogenese dauert etwa 74 Tage und beinhaltet eine diploide Spermatogonie, die vier haploide geladene Spermien teilt und schließlich bildet. Ein Mann kann täglich durchschnittlich 300 Millionen Spermien bilden.
Eigenschaften und Histologie
Die primären Spermatozyten sind die größten Keimzellen, die in den Samenkanälchen in den Zwischenschichten des Keimepithels zu finden sind. Sie stammen aus der Zellteilung der Spermatogonie.
Morphologisch haben sie keine Ähnlichkeit mit dem reifen Spermatozoon, das durch einen Kopf und ein typisches Flagellum, das ihm Mobilität verleiht, angepasst ist. Im Gegensatz dazu handelt es sich um ovale Zellen, die durch die beschleunigte Herstellung von Proteinen, Organellen und anderen zellulären Produkten kontinuierlich wachsen können.
In Bezug auf das zelluläre Verhalten enthält das Zytoplasma in diesen Zellen mehr endoplasmatisches Retikulum als Spermatogonium. In ähnlicher Weise ist der Golgi-Komplex weiter entwickelt.
Spermatozyten können von Spermatogonien unterschieden werden, da sie der einzige Zelltyp sind, bei dem die Meioseprozesse auftreten.
Der Prozess der Zytokinese ist besonders, da die resultierenden Zellen ein Synzytium bilden und durch einen zytoplasmatischen Anteil von 1 μm Durchmesser verbunden bleiben, der die Kommunikation zwischen ihnen und den Austausch bestimmter Moleküle wie Proteine ermöglicht.
Spermatogenese
Bildung der primären Spermatozyten
Der Prozess der Spermatogenese findet in den Samenkanälchen statt und besteht aus zwei Zelltypen: den keimenden Zellen oder der Spermatogonie und den Sertoli-Zellen.
Die Bildung primärer Spermatozyten wurde 1980 von Erwing und Kollegen und 1981 von Kerr und Krestser am Menschen beschrieben
Spermatogonie sind die Zellen, aus denen die primären Spermatozyten entstehen. Dies sind ziemlich dicke Zellen mit runder Form und homogenem Zytoplasma. Sie lassen sich nach der Morphologie ihres Kerns einteilen in: Typ A länglich, Typ A klar, Typ A dunkel und Typ B.
Spermatogonia Typ A sind Stammzellen und haben Reservefunktionen. Eine Gruppe von Spermatogien vom Typ A differenziert und produziert Spermatogien vom Typ B, aus denen nach mehreren Teilungen die primären Spermatozyten hervorgehen.
Mit fortschreitender Spermatogenese vergrößert sich der primäre Spermatozyt und es können bemerkenswerte Veränderungen in der Morphologie des Kerns nachgewiesen werden. Die Spermatozyten können wandern, wenn die Übergänge zwischen den Sertoli-Zellen verschwinden.
Sertoli-Zellen
Die Sertoli-Zellen sind an der Regulation des gesamten Spermatogeneseprozesses beteiligt. Sie polstern die Samenkanälchen und haben die Aufgabe, die Keimzellen zu nähren, sie zu unterstützen, als Barriere zwischen dem Interstitium und den Keimzellen zu dienen und den zellulären Stoffwechselaustausch zu vermitteln.
Ebenso tritt die hormonelle Regulation hauptsächlich in Sertroli-Zellen auf, die Testosteronrezeptoren und FSH (follikelstimulierendes Hormon) besitzen.
Bei der Aktivierung durch FSH wird eine große Anzahl von Schlüsselproteinen ausgelöst, so dass dieser Prozess stattfinden kann, unter anderem Vitamin A und ABP.
Ziel der primären Spermatozyten
Die primären Spermatozyten mit einem Durchmesser von 16 mm erreichen die mittlere Zone des Keimgewebes und teilen sich meiotisch, um ihre Chromosomenladung zu teilen. Jetzt wird jede Tochterzelle als sekundärer Spermatozyt bezeichnet.
Sekundäre Spermatozyten sind ebenfalls gerundete, aber kleinere Zellen. Diese Zellen durchlaufen eine schnelle meiotische Teilung, die zu Spermatiden führt.
Mit anderen Worten, nach Meiose I (Reduktionsmeiose) setzt sich Meiose II (Gleichstellungsmeiose) fort, was zur Reduktion der genetischen Ausstattung auf 23 Chromosomen führt: 22 sind Autosomen und eine ist sexuell.
Meiose II ist ein Prozess ähnlich der Mitose, der vier Phasen umfasst: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase.
Die Spermatiden machen eine Metamorphose durch, die die Bildung des Akrosoms, die Verdichtung des Kerns und die Bildung des Flagellums nach einem als Spermiogenese bezeichneten Verfahren umfasst. Am Ende dieser Reihe von Schritten - bei denen es nicht um Zellteilungsprozesse geht - ist das Sperma bereits vollständig ausgebildet.
Morphologie der Spermatozyten bei Meiose
Die primären Spermatozyten sind tetraploide Zellen, von denen erkannt wird, dass sie große Kerne aufweisen, die von Chromatin begleitet sind, in feinen Fäden oder in dicken Körpern. Diese Eigenschaften variieren jedoch während der Meiose.
Wenn es in der Leptotinphase beobachtet wird, hat es ein filamentöses Chromatin, verlässt das Basalkompartiment und wandert zum Intermediat, um schließlich das Adluminalkompartiment zu erreichen.
Im Zygoten sind die Chromosomen im Vergleich zum vorherigen Stadium kleiner. In diesem Stadium beginnen sich homologe Chromosomen zu paaren und es werden grobe Chromatinkörner beobachtet.
Der Nucleolus erhält eine besondere Struktur mit einer deutlichen Trennung seiner Regionen (körnige und fibrilläre Anteile). Mit dem Nukleolus assoziiert ist ein runder Körper mit Proteincharakter.
Im Pachyten sind die homologen Chromosomen vollständig gepaart und das Chromatin sieht weniger zahlreich aus als in den vorherigen Stadien, insbesondere im Zygoten.
Im Diploten sind die Spermatozyten viel größer und die durch die Chiasmen vereinigten homologen Chromosomenpaare beginnen sich zu trennen.
Im letzten Stadium der Prophase (Diakinese) zeigen die Spermatozyten eine maximale Verkürzung; Außerdem zerfallen die Kernhülle und der Nucleolus. Somit vervollständigt der Spermatozyt die verbleibenden Phasen der ersten meiotischen Teilung.
