Образуването на сперматозоиди (сперматогенеза) – част 1

Всеки тестис съдържа по няколко хиляди силно извити семенни каналчета. В тях се образуват сперматозоидите, а хормонът тестостерон се произвежда между тях от гроздовете клетки, наречени интерстициални клетки на Лейдиг.

 

До вътрешната страна на семеносните каналчета са разположени малки клетки, сперматотни. От пубертета нататък те започват да се делят и да произвеждат нови клетки, от които ще се получава спермата.

 

Редом със сперматогоните се образуват и много по-големите клетки на Сертоли, които имат три съществени функции:

• Издигат здрава бариера между каналчетата и други тъкани — т.н. бариера кръв-тестиси.

• Секретират подхранващи течности в каналчетата.

• Действат като „люлки" за развиващите се сперматозоиди.

 

Бариерата кръв-тестиси

 

Клетките на Сертоли са тясно свързани както помежду си, така и със сперматогоните, но и с мембраната на семеносните каналчета. Така те създават бариерата кръв-тестиси. Подобно на гумена изолация тази бариера не позволява на големи молекули да преминават напред-назад между вътрешността на семеносните торбички и околните тъкани, включително на кръвоносната система.

 

Клетки на Сертоли, сперма, сперматозоиди, тестиси, сперматогенеза

 

През пубертета присъствието на хормон, стимулиращ образуването на фоликули, както и повишеното ниво на тестостерона са като реактивен заряд за действието на клетките на Сертоли. Тестостеронът е мастноразтворим и може лесно да проникне през мембраната от клетки на Сертоли. След това той се свързва с един андрогенен рецептор, който го отвежда в клетъчното ядро и там той „задейства" някои гени. Клетките на Сертоли започват да изпомпват соли и хранителни вещества в различни посоки през стените на каналчетата и секретират вътре в тях андрогеносвързващ протеин, който поема тестостерона и го поддържа във висока концентрация около образуващите се сперматозоиди.

 

Четете още: Мъжете и безплодието в семейството

 

Благодарение на секретирането на Сертолиевите клетки течността в каналчетата е вече съвсем различна по състав от тази навън. Тя е богата на тестостерон, калий и аминокиселини, аспартатова и глутаминова киселина, необходими за образуването на сперматозоидите. Бариерата кръв-тестиси е необходима за поддържането на тези вещества в различна концентрация в каналчетата.

 

сперматогенеза, сперматозоиди, сперма, тестисиУдивително е на какво високо налягане противодействат клетките на Сертоли, изпомпвайки течности във вътрешността на каналчетата. Дори и нещо да препречи пътя на течността от тубулите към епидидима, притокът на секрет още продължава, така че каналчетата се издуват, докато се прекъсне кръвоснабдяването. Тогава може да се стигне до нарушаване на равновесието в налягането, свиване и дори изсъхване на тубуларните клетки.

 

Най-важната функция на бариерата между кръвта и тестисите е, че тя пречи на частиците, образувани в процеса на развитие, да проникнат случайно в кръвообращението и да предизвикат образуването на антитела срещу сперматозоидите. Тя служи за щит на младите сперматозоидни клетки срещу атаките на инфекции, пренасяни по кръвен път, или на отровни молекули. Ако тази бариера се наруши, например при нараняване или вазектомия, и клетките на спермата и кръвта се свържат, имунната система възприема клетките на спермата като чужди. Тогава започва производството на антитела срещу тях, което естествено води до понижаване на оплодителната способност.

 

Сперматогенеза

 

Това е сложен процес на постоянно производство на родителски клетки (сперматогони), които образуват изходния материал — първичните сперматоцити. Те притежават пълен комплект от гени, идентични с гените на други клетки в организма. Първичните сперматоцити претърпяват специализирано деление (мейоза), при което се разполовяват, за да се получи цяло поколение от клетки с намалено наполовина количество на гени — сперматиди. Те се развиват, узряват и образуват зрели подвижни сперматозоиди.

 

Четете още: Има ли бавно подвижни и бързо подвижни сперматозоиди?

 

Любопитното е, че когато сперматогоните се делят, получените клетки трябва да преминат през бариерата кръв-тестис в процеса на узряването си и движението си към отвора на сперматоносното каналче. Това става, без да се наруши целостта на бариерата. Околните клетки на Сертоли образуват нови, здрави връзки под движещите се сперматоцити и сперматиди, отваряйки им същевременно път нагоре.

 

Мейоза

 

Всяка нормална клетка на тялото съдържа комплект от гени, комбинирани върху 46 хромозоми, намиращи се в клетъчното ядро. Тези хромозоми са подредени в 23 двойки. Сложният процес, при който сперматоцитът с 46 хромозоми се разделя на сперматиди с по 23 хромозоми, е двустепенен и се нарича мейоза.

 

мейоза, анафаза, сперма, сперматозоиди, тестиси, сперматогенеза

 

През първата фаза хромозомите в ядрото на сперматоцита – се удвояват (стават 92) и след това се комбинират по двойки. При това съчетаването на блокове от гени във всяка двойка е произволно. Това е трикът на природата да размесва картите и да внася разнообразие в генетичния код на следващото поколение. След като си разменят генетичен материал, двойките хромозоми се разделят и сперматоцитите се делят наново. Всеки първичен сперматоцит дава живот на два вторични сперматоцита, които съдържат различна комбинация от гени в различен ред върху 23 двойки хромозоми.

 

Четете още: Причини, диагностика и лечение на мъжкия инфертилитет

 

Оттук нататък започва втората фаза на мейозата. Двойките хромозоми (23) във всяко ядро се разделят, ядрената мембрана се разпада и по една хромозома от всяка двойка мигрира към противоположния край на клетката. Сперматоцитите отново се делят, но този път всяка нова клетка взима само по една от всяка двойка хромозоми. В резултат, всяка нова клетка на сперматид съдържа половината количество (23) хромозоми, докато всички останали клетки на организма съдържат 46.

 

мейоза, метафаза, сперма, сперматозоиди, тестиси, сперматогенеза

 

След мейозата всеки от първоначалните първични сперматоцити се е разделил вече на четири сперматида, всеки от които съдържа само половината от генетичния материал, заложен в първоначалния първичен сперматоцит. Но, което е по-важно, всеки сперматид съдържа неповторима комбинация от гени — произволно образувания половин комплект от гените на родителската клетка. Някои сперматиди могат да си приличат с други по набора от гени, на което се дължат фамилните прилики между братя и сестри, но шансовете за пълно съвпадение са практически нулеви.

 

Продължава на: Образуването на сперматозоиди (сперматогенеза) – част 2

 

В партньорство с: www.zachatie.org

Снимка: wellcome images, Niels_Olson, Carolina Biological Supply Company Foter,

imagerymajestic FreeDigitalPhotos.net

Добави коментар