Espermatogenesis-practica-ajc.docx

Asignatura de Embriologia III Ciclo de Estudios Semestre Académico 2018-I

ESPERMATOGENESIS Autor (es) Renzo Rivera Livaque

Horario 9:30-11:00 am

Chiclayo – Perú 2018

INTRODUCCION

En los organismos que realizan la reproducción sexual se lleva a cabo el proceso de gametogénesis, que da origen a células especializadas llamadas gametos, si son femeninos serán los óvulos y si son masculinos se conocen como espermatozoides en animales o granos de polen en plantas, y se realiza en órganos especializados (ovarios y testículos o estambres respectivamente). La gametogénesis es la formación de gametos por medio de la meiosis a partir de células germinales. Mediante este proceso, el númeste en las células germinales se reduce de diploide (doble) a haploide (único), es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate. Este proceso se realiza de dos formas diferentes que son la ovogénesis y la espermatogénesis. En esta oportunidad hemos observado la espermatogénesis es el proceso de producción de los gametos masculinos (espermatozoides) que tienen su producción en los testículos, específicamente en los túbulos seminíferos. Dentro de este, destacan los siguientes procesos:   

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Proliferación: las células germinales de los testículos sufren mitosis para que la cantidad de espermatogonios sea amplia. Crecimiento: En esta etapa la célula sufre una interfase, creciendo y duplicando la cantidad de ADN, transformándose en espermatocitos1. Maduración: Aquí los espermatocitos 1 sufren dos divisiones celulares consecutivas. De la primera meiosis resultan los espermatocitos 2, de condición celular haploide, y de la segunda, las espermátidas. Diferenciación: Las espermátidas, que ya son haploides y de cromosomas simples, se les genera el flagelo y el acrosoma. A estas espermátidas , luego de su transformación se les llama espermio. En la espermatogénesis, por cada célula germinal se producen cuatro espermios.

MARCO TEORICO La espermatogénesis es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides; es la gametogénesis en el hombre. Este proceso se produce en las gónadas. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 62 a 75 días en la especie humana y se extiende desde la adolescencia y durante toda la vida del varón. La formación de espermatozoides comienza alrededor del día 24 del desarrollo embrionario en el 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 4000 de estas células germinales, Los testículos para poder producir espermatozoides, tendrán que esperar hasta la pubertad, cuando estén suficientemente desarrollados

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, La testosterona es una hormona esteroide que es producida principalmente en los testículos de los machos (células de Leydig) y en los ovarios de las hembras, aunque pequeñas cantidades son secretadas por las glándulas suprarrenales. En los hombres, la testosterona juega un papel clave en el desarrollo de los tejidos reproductivos masculinos como los testículos y próstata, La testosterona es necesaria para el desarrollo normal del espermatozoide. La testosterona activa genes que promueven la diferenciación de espermatogonia. como también la promoción de los caracteres sexuales secundarios tales como el incremento de la masa muscular y ósea y el crecimiento del pelo corporal. Además, la testosterona es esencial para la salud y el bienestar como también para la prevención de la osteoporosis. REGULACIÓN HORMONAL DURANTE LA ESPERMATOGÉNESIS 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. FSH u hormona folículo estimulante: secretada por la hipófisis, actúa sobre las células de Sértoli de los testículos que nutren a los espermatozoides y favorecen su desarrollo. 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.

COMPETENCIAS: -

Refuerza los conocimientos teóricos en el origen, evolución y morfología de las estructuras secuenciales en el desarrollo de la gametogénesis. Integra los eventos morfológicos de la espermatogénesis al interior del túbulo seminífero. Reconoce microscópicamente las diferentes células de la serie espermática y del espacio intersticial y su capacidad de secreción de hormonas. Identifica y esquematiza las diferentes estructuras en el desarrollo de la espermatogénesis. Reconoce y explica la morfología y la función de las células de Leydig y de Sertoli.

MATERIALES: -

Guia de práctica. Microscopio óptico. Láminas de preparados histológicos de testículo (HE): infantil, adulto.

PREGUNTAS: 1. Realice un esquema nominativo del ciclo evolutivo de la espermiogenesis

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2. ¿Qué es la espermiogenesis? La espermiogenesis es el término que recibe la fase final de la formación de los espermatozoides, que es el proceso a través del cual las espermatides se transforman en espermatozoides, que son células muy especializadas para transferir el ADN masculino al oocito. A lo largo de este proceso no se produce ninguna división celular. Las espermatides pueden distinguirse por su pequeño tamaño (7-8 um de diámetro) y por los núcleos con porciones diversas de cromatina condensada. Su posición dentro de los túbulos seminíferos es cercana a la luz. El proceso consiste en: - La formación del acrosoma, contiene enzimas que ayudan a penetrar el ovulo. - La condensación del núcleo, éste se alarga y queda en la cabeza del espermatozoide. - La formación del cuello debido a que las mitocondrias se colocan ahí, los centriolos originan el flagelo que estará formado por cuatro partes: cuello, la pieza intermedia y la cola. - El desprendimiento del citoplasma (forma cuerpos residuales) el cual es fagocitado por las células de Sertoli. Cuando los espermatozoides están completamente formados, entran a la luz de los túbulos seminíferos, los elementos contráctiles de la pared de estos túbulos los impulsan hacia el epidídimo, es aquí donde la maduración bioquímica se lleva a cabo y posteriormente cuando entran en contacto con el líquido seminal y prostático. La espermiogénesis puede dividirse en 3 etapas.

Etapa del Complejo de Golgi: El citoplasma de las espermátides contiene un complejo de Golgi bastante desarrollado, en el cual se acumulan pequeños gránulos, denominados gránulos proacrosómicos, que posteriormente se fisionan para formar un único granulo acrosómico en el interior de una vesícula limitada por una membrana, llamada vesícula acrosómica. Los centríolos migran hacia la superficie de la célula en dirección contraria al acrosoma que se está formando. Los centríolos migran de nuevo hacia el núcleo, al mismo tiempo que empieza a formarse el axonema del flagelo, que se mueve conjuntamente con los centríolos. Etapa del acrosoma o capuchón La vesícula y el granulo acrosómico se extienden por la mitad anterior del núcleo a modo de capuchón y pasan a denominarse acrosoma, que contiene varias enzimas hidrolíticas que como la hialuronidasa, la neuroaminidas, la fosfatasa acida y una proteasa actividad es similar a la de la tripsina. Por consiguiente, el acrosoma se asemeja a un lisosoma. Las enzimas son

capases de disociar las células de la corona radiata y de dirigir la zona pelúcida, que son estructuras que rodean los oocitos. Cuando los espermatozoides encuentran un oocito, varios puentes de la membrana externa del acrosoma se fusionan con la membrana plasmática del espermatozoide liberando las enzimas acrosómicas al espacio extracelular. Este proceso llamado reacción acrosómica, es uno de los primeros pasos de la fecundación. Durante esta etapa de la espermiogénesis el núcleo de los espermátides se orienta hacia la fase del túbulo seminífero y el axonema se proyecta hacia su luz. Aparte de esto, el núcleo se vuelve más alargado y condensado. Uno de los centríolos forma el flagelo, mientras que las mitocondrias se acumulan alrededor de la porción proximal del flagelo, donde se generan los movimientos del espermatozoide. La disposición de las mitocondrias es otro ejemplo de la concentración de estos orgánulos en lugares relacionados con el movimiento celular y el elevado consumo de energía. El movimiento flagelar es consecuencia de la interacción entre los microtúbulos, el ATP y la dineína, una proteína con actividad ATPasa. Etapa de Maduración: Una parte del citoplasma de las espermátides se desprende formando los llamados cuerpos residuales que son fagocitados por las células de Sertoli y los espermatozoides se liberan a la luz del túbulo. 3. ¿Cuál es la importancia de las células de Leydig? Son células localizadas en los testículos. Tienen forma redonda o poligonal con un núcleo central y citoplasma eosinófilo, rico en inclusiones lipídicas. En su interior se alojan también cristales de Reinke. Éstas células producen la testosterona, que es la hormona sexual más importante en el hombre. Su producción se desencadena por un estímulo procedente desde la hipófisis vía sanguínea, la LH (hormona luteinizante), la cual al unirse a su receptor de membrana en las células de Leydig producirá un aumento de la concentración de AMPc en el citoplasma, que como consecuencia producirá la expresión de unos genes a proteínas, las cuales son las enzimas que catalizan las reacciones desde colesterol a testosterona. Por lo tanto, la fuente principal de testosterona en el hombre será a partir de las células de Leydig, mientras que en la mujer será a partir de la corteza suprarrenal. No solo están presentes en el ser humano, también se encuentran en muchos otros grupos animales.

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4. Colocar el número de cromosomas: Número de cromosomas

Espermatogonio

46 cromosomas /2n

Espermatocito I

46 cromosomas /2n

Espermatocito II

23 cromosomas(2 cromáticas/n)

Espermatide

23 cromosomas (1 cromatina/n)

Espermatozoide

23 cromosmas (1cromatida/n)

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5. ¿Cuántos espermatozoides derivan de un espermatocito primario? Un espermatocito primario es una célula ovalada que forma parte del espermatogénesis, proceso que tiene como resultado la producción del espermatozoide. Los espermatocitos primarios se consideran las células más grandes del epitelio seminífero; poseen 46 cromosomas y duplican su ADN en el proceso de interfase. Para llegar a la formación de un espermatocito primario debe ocurrir la formación de un tipo celular llamado espermatogonia en los testículos. Al entrar en profase I, esta se convierte en un espermatocito primario que continua el proceso de mitosis reductora (primera división meiótica). Los espermatocitos deben reducir su carga cromosómica para poder convertirse en el gameto final con 23 cromosomas. Los espermatocitos primarios entran en una profase prolongada de unos 22 días y dan lugar a los espermatocitos secundarios; estos originan las espermátides, que maduran y se convierten en espermatozoides listos para fecundar. El proceso global de gametogénesis dura alrededor de 74 días e involucra a una espermatogonia diploide que se divide y se forma finalmente cuatro espermatozoides con carga haploides. Un hombre puede formar diariamente un promedio de 300 millones de espermatozoides.

BIBLIOGRAFIA   

Langman, Jan. Embriología Medica. Ed. Interamericana, 11° edición Moore, Persand. Embriología Clínica. Mc Gram-Hill, Interamericana. 8° edición. Di Fiori. Atlas de Histología

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Espermiogenesis [Internet]. Wikipedia, la enciclopedia https://es.wikipedia.org/wiki/Espermiog%C3%A9nesis

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Espermatocito primario [Internet]. Outbrain. https://glosarios.servidoralicante.com/biologia/espermatocitoprimario?fbclid=IwAR0kTw6gRIuNSr_TgceWtWEtgntmTA5fskdDjlHYQq hHnWX7dfmk6H63PTM

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