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Espermatogénesis

Espermatogénesis
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Concepto:Mecanismo encargado de producir los espermatozoides en el aparato genital masculino, este proceso biológico recibe el nombre de gametogénesis.

Espermatogénesis. Mecanismo encargado de la producción de espermatozoides, es la gametogénesis en el hombre; es el proceso de formación de los gametos masculinos, que se desarrolla en los testículos, el cual tiene una duración aproximada de 64 a 75 días en la especie humana.

La espermatogénesis se lleva a cabo en el epitelio de los túbulos seminíferos del testículo, el cual recibe el nombre de epitelio seminífero ó germinal.

Composición

Está compuesto por:

  • Células espermatogénicas ó germinales
  • Células de sostén ó sustentacular ó de Sertoli

Las células espermatogénicas forman a los espermatozoides siguiendo la siguiente secuencia:

  • Espermatogonia
  • Espermatocito I
  • Espermatocito II
  • Espermátide y
  • Espermatozoide

Aspectos Históricos

El comienzo de las investigaciones en el desarrollo de las células reproductivas masculinas coincide casi exactamente con la llegada de la teoría celular, que naturalmente conllevo al descubrimiento de la naturaleza “celular” de los espermatozoa; la palabra aparece en 1827 por primera vez, sin embargo no es del todo claro quién fue el primero en pronunciar la idea de que los espermatozoides provenían de células testiculares.

Koelliker (1841), quien colectó la primera evidencia notable acerca de este tema, mantuvo que fue Rudolph Wagner, puesto que el examinó los fluidos frescos provenientes de los túbulos testiculares en mamíferos, y los observó bajo el microscopio evidenciando “gránulos peculiares o esférulas” de formas y tamaños muy variables.

Wagner también observó “Samenthierchen”, o animálculos de esperma, espermatozoa, sintiéndose seguro de que los varios tipos de esférulas vistos con anterioridad eran estados anteriores al espermatozoa. Su trabajo, en el que la palabra “célula” no ocurre ni una sola vez, es característico del tipo de concepto de formación que precedió inmediatamente a la teoría celular.

Años más tarde, Albert Koelliker presenta un tratado tras varios años de investigación, en el que enseña por primera vez los aspectos fundamentales concernientes a la espermatogénesis:

  • En el semen de todos los animales, con algunas excepciones, se encuentran partículas motiles “Thelie”, espermatozola.
  • Los espermatozoa son la parte esencial del semen.
  • Los espermatozoa se desarrollan individualmente en paquetes a partir de células que se han formado en momentos de madurez sexual o de actividad testicular a través de procesos análogos al desarrollo celular, pero significativamente diferentes del desarrollo cigótico de los animales.
  • Las formas de los espermatozoa son bastante limitadas en variedad. Usualmente son similares dentro de géneros, y frecuentemente también dentro de clases y familias. Cada animal parece poseer solo un tipo de espermatozoa, con solo algunas excepciones.

Bajo estas conclusiones y un par más, Koelliker deja claro que la visión del espermatozoa como condición primaria de un animal en desarrollo, sostenida por Leeuwenhoek y muchos otros, debía ser abandonada.

A partir de ese momento, las investigaciones acerca de la espermatogénesis comenzaron a avanzar con mucha más rapidez.

Finalmente, el descubrimiento más importante en este campo y el de los tejidos espermatogénicos, fue la demostración de las células de soporte (células de Sertoli), en los túbulos seminíferos de humanos hecha por el mismo hombre de cuyo nombre se deriva el nombre de estas células.

Las corrientes de investigación actuales están predominantemente orientadas a la resolución de problemas humanos en el sentido más amplio de la palabra, y es llevada a cabo por especialistas en los campos médicos y paramédicos actuales, aun así, en el presente, es de suma importancia mantener la significancia biológica de este tema de manera firme en mente.

Espermatogénesis

Proceso de espermatogénesis

La espermatogénesis, en la especie humana, comienza cuando las células germinales de los túbulos seminíferos de los testículos se multiplican. Se forman unas células llamadas espermatogonias. Cuando el individuo alcanza la madurez sexual las espermatogonias aumentan de tamaño y se transforman en espermatocitos de primer orden.

En estas células se produce la Meiosis: la meiosis I dará lugar a dos espermatocitos de segundo orden y tras la meiosis II resultarán cuatro espermátidas (gracias a la meiosis, de una célula diploide surgen cuatro células haploides (gametos)).

La siguiente fase es la espermiogénesis. En ella, las espermátidas se convierten en espermatozoides. Para ello, se reduce el citoplasma, el núcleo se alarga y queda en la cabeza del espermatozoide, las mitocondrias se colocan en el cuello y los centriolos originan un flagelo.

Al realizarse la fecundación, estos espermatozoides antes de salir pasan por el epidídimo del testículo, donde se realiza la espermiohistogénesis, donde obtienen la acrosoma, un estilo de casco en el espermatozoide hecho de enzimas, y una glicolema (capa), que la protege del pH de la vagina.

Esta capa (glicolema), la pierde en la diferenciación natural, que desaparece antes de llegar al óvulo para lograr entrar en él con la fuerza del acrosoma. Además el espermatozoide está formado por una zona intermedia donde se alojan numerosas mitocondrias que garantizan el aporte energético, también están formados por un flagelo constituido por un filamento axial rodeado por una vaina fibrosa, que permite la movilidad.

Período embrionario

Una vez las células germinales llegan a la cresta germinal del embrión masculino, se incorporan a los cordones sexuales, donde se mantendrán hasta la madurez, y perforaran a fin de formar un orificio pasante que corresponderá a los tubulos seminiferos, y el epitelio de dichos tubulos se diferenciara en células de Sertoli.

La formación de espermatozoides comienza alrededor del día 24 del desarrollo embrionario en la capa endodérmica del saco vitelino. Aquí se producen unas 100 células germinales que migran hacia los esbozos de los órganos genitales.

Alrededor de la cuarta semana ya se acumulan alrededor de 4 000 de estas células, y el gen SRY determina que formen los testículos para poder producir espermatozoides, aunque este proceso no empezará hasta la pubertad. Hasta entonces, las células germinales se dividen por dos.

Acción hormonal

Esta regulación se produce por retroalimentación negativa, desde el hipotálamo, el que actúa en la hipófisis, y finalmente en el testículo. Las hormonas responsables son:

  • Testosterona: responsable de las características sexuales masculinas, es secretada en el testículo por las células de Leydig o instersticiales. Esta hormona también es secretada por la médula de la corteza suprarrenal pero en menores cantidades en comparación al testículo, también se secreta en las mujeres pero en mínimas cantidades.
  • LH u hormona luteinizante: secretada por la hipófisis, actua sobre las células de Leydig o instersticiales para que secreten testosterona.
  • Inhibina: secretada las células de Sértoli o nodrizas, actúa sobre la hipófisis inhibiendo la secreción de FSH y con ello deteniendo la espermatogénesis.

Eficiencia

El hecho de que durante el eyaculado se produzca una elevada pérdida de espermatozoides, junto con un número bastante elevado de espermatozoides malformados, convierte este mecanismo en un proceso redundante e ineficaz: de toda la capacidad espermatogénica potencial del testículo, tan sólo un 25% consigue evitar la pérdida por apoptosis o degeneración. A su vez, la mayoría son malformados, motivo por el cual únicamente un 12% de las células iniciales son potencialmente útiles.

A pesar de todo lo anterior, un varón fértil es capaz de producir eyaculados con 150 millones de espermatozoides varias veces por semana.

Diferencia entre espermatogénesis y ovogénesis

  • Se acumula mayor cantidad de material nutritivo durante la ovogénesis que en la espermatogénesis.
  • Las células resultantes de la ovogénesis presentan tamaños distintos debido a que el material nutritivo no se distribuye equitativamente, en cambio, en la espermatogénesis todas sus células resultantes son de igual tamaño.
  • En la ovogénesis se produce sólo un gameto funcional. Al contrario, en la espermatogénesis se producen cuatro.
  • En la espermatogénesis se requiere un proceso de diferenciación para obtener gametos funcionales. En la ovogénesis no.
  • La ovogénesis se inicia en la mujer el tercer mes del desarrollo intrauterino. En el hombre, la espermatogénesis, cuando éste alcanza la pubertad.
  • Los ovocitos primarios, de la ovogénesis, quedan retenidos en la premeiosis, hasta el momento de la ovulación. Los espermatozoides primarios continúan su proceso de reproducción meiótica.

Fuentes