Gametogeneză

Gametogeneza (ovogeneza/spermatogeneza) reprezintă procesul de formare al gameților feminini sau masculini apți pentru reproducere [1,2]. Aceasta prezintă o etapă preliminară, comună, de apariție și migrare a celulelor germinale primordiale fiind ulterior divizată în funcție de sex în ovogeneză și spermatogeneză [3].

Pentru a iși spori numărul, gameții se divid; există 2 tipuri de diviziuni folosite în acest scop, diviziunea mitotică, de importanță redusă și divizunea meiotică [1,2]. Procesul principal de diviziune prin care se obțin gameții este reprezentat de către meioză (2 etape, meioza I – reducțională și meioza II – ecuațională), diviziune considerată specifică celulelor sexuale, rolul acesteia constând în menţinerea constantă a numărului de cromozomi la toate generaţiile unei specii [1,3]. Acest proces este îndeplinit prin trecerea de la o celulă precursoare diploidă (ovocit primar/spermatocit primar cu 23 x 2 cromozomi) la gamet haploid (ovul/spermatida cu 23 x 1 cromozomi) [1,3].

Celulele germinale primordiale, faza de gonadă indiferentă

Originea gameților este reprezentată de celulele germinale primordiale. Acestea se dezvoltă din endodermul peretelui sacului vitelin în săptămâna a 3-4a de dezvoltare embrionară, migrează prin mezenterul dorsal al intestinului primitiv (dorsal) și populează crestele genitale în săptămâna a 5/6 a, dând naștere gonadei indiferente [3]. În funcție de diferentierea sexuală, se realizează dezvoltarea gonadelor și se initiază gametogeneza feminină - ovogeneza sau masculină – spermatogeneza [1,2].

Ovogeneza

Definiție – Constă în suma evenimentelor prin care ovogonia se transformă în ovul, fenomen ciclic debutat în viața intrauterină și finalizat la menopauză [1,3,4].

A.Etapa embriofetală –

Datorită absenței cromozomului Y (gena SRY, codifică testis determining factor) la nivelul gonadei indiferente se produc modificări printre care și replicarea și diferențierea celulelor germinale primordiale în ovogonii; astfel dintr-o singură celulă germinală primordială vor rezulta multiple ovogonii care se vor diferenția în principal în ovocite primare care iși replică ADNul și intră într-o stare de latență (profaza diviziune meiotică I,subfaza latență - diplotene) până la debutul pubertății [2,3]. Ovocitele primare aflate în acest stadiu se inconjoară de celule foliculare formând astfel un folicul primordial [1,3,5]. La sfârșitul lunii a V a numărul total al foliculilor primordiali atinge un maxim de 7 milioane, urmând apoi sub influența apoptozei celulare (atrezie) numărul să se reducă dramatic [1,2,3,5]

B.Etapa extrauterină –

La naștere, ca urmare a apoptozei celulare, din cele 7 milioane de celule germinale mai rămân doar 2 milioane, atrezia foliculară (apopotza) continuând și după aceasta etapa (ritm de 1000 foliculi/luna) [2,3]. La debutul pubertății numărul de foliculi primordiali ajunge la aproximativ 400,000 dintre care doar 400 ajung la ovulație [2,3].

Foliculogeneza - Din masa foliculară, la fiecare ciclu menstrual este selecționată o cohortă de foliculi primordiali care încep să se dezvolte și să crească; pe masura dezvoltării foliculare sub stimulul hormonal FSH-estrogeni este selecționat foliculul dominant care iși va definitiva maturarea și va ajunge să ovuleze [2,3,6]

Spermatogeneza

Definiție – Constă în suma evenimentelor prin care spermatogonia se transformă în spermatozoid, fenomen ciclic debutat la pubertate, prezent pe tot parcursul vieții masculine și cu durată aproximativă de 72 de zile [1,3,4].

A.Etapa embriofetală - Sub influența cromozomului Y se produc multiple modificări printre care și formarea de cordoane testiculare și inconjurarea celulelor germinale primoridale de celule sustentaculare/Sertoli (derivate din epiteliul de suprafață glandular) [3]. Până la pubertate se menține același aspect, moment în care spermatogeneza începe de fapt [2,3,4].

B.Etapa extrauterina - La pubertate este inițiată spermatogeneza cu următoarele etape: replicația spermatogoniilor, meioza și diferențierea (spermiogeneza) [1].

1.Replicția spermatogoniilor – Puțin înainte de pubertate, cordoanele testiculare se canalizează și se transformă în tubuli seminiferi [3]. În același moment celulele germinale primordiale se replică mitotic și dau naștere spermatogoniilor care sunt de 3 tipuri, tip A (închis și palid) sau tip B [1,3,4]. Celulele de tip A se divid pentru a fi o sursă continuă de celule stem [1,3,4]. În progresia normală unele din spermatogoniile de tip A părăsesc populația celulelor stem și prin diferențiere (spermatogonii tip A închispalidtip B) prin diviziuni succesive dau naștere spermatogoniilor de tip B care prin mitoză se transformă în spermatocite primare [1,3,4].

2.Meioza- Spermatocitele primare diploide inițiază meioza (spermatocit primar  2 spermatocite secundare  4 spermatide) rezultând spermatidele, haploid [1,3,4]. 3.Spermiogeneza/diferențierea – Reprezintă seria de modificări care conduc la transformarea spermatidelor în spermatozoizi [1,3,4]. Aceste modificări include [1,3,4,7]:

a.formarea acrozomului (derivat din aparatul Golgi, care acoperă jumătate din suprafața nucleului și conține enzime care ajută la penetrarea oului și a straturilor sale înconjurătoare);

b.condensarea cromatinei nucleului într-o masă compactă;

c.formarea gâtului, a piesei de mijloc și a cozii;

d.alungirea citoplasmei și înconjurarea flagelului;

e.eliminarea majorității citoplasmei. [1,3,4,7]

La oameni, timpul necesar ca o spermatogonie să se transforme în spermatozoid este de aproximativ 72 zile; apoi apare o stagnare de încă 21 de zile în epididim pentru maturare (obținerea motilității complete în epididim) [1,3,7]