Embriologia (Gametogenesi)

DIVERSE CHE MATURERANNO A GAMETI

In questo modo in base al numero di cromosomi ci sono più di 8 milioni di combinazioni possibili, che aumentano ancora considerando che ogni gamete si fonde con un altro gamete che ha subito gli stessi processi.

GAMETOGENESI

Consiste nella produzione dei gameti e si differenzia in ovogenesi (produzione ovociti) e spermatogenesi (produzione spermatozoi). Le differenze tra la gametogenesi maschile e femminile sono molte:

• Il tempo di maturazione, che per gli spermatozoi è molto breve e avviene continuamente mentre per l'ovocita inizia prima della nascita e può non completarsi mai (se non avviene la fecondazione).
• Da una cellula differenziata si ottengono quattro spermatozoi maturi e un solo ovocita.
• Gli spermatozoi hanno un pool illimitato mentre gli ovociti sono in numero prestabilito. (pool = insieme di tutti gli alleli dell'intero set di geni di una specie)
• Lo spermatozoo contiene solo DNA e pochi altri componenti.

elementi mentre l'ovocita è molto grande e ricco di citoplasma.

SPERMATOGENESI

La maturazione nucleare del gamete maschile è detta spermatogenesi ed è seguita da una seconda maturazione post meiotica che prende il nome di spermioistogenesi. Avviene nei tubuli seminiferi contorti che si trovano all'interno delle gonadi maschili (testicoli) e a partire da ciascuna cellula germinale primordiale si producono 4 spermatozoi. Il tubulo è costituito da una parte basale dove si poggia il tessuto ed è innervato da vasi e nervi, e da un'epitelio (in cui si formano gli spermatozoi) che si sviluppa dalla base, verso il lume del tubulo. Nell'epitelio sono presenti le cellule nutrici di Sertoli, molto voluminose e con funzione di sostegno e trofica (nutrimento). Ai lati delle cellule del sertoli sono ancorati gli "spermatozoi" che, dalla base verso il lume, si trovano in diversi gradi di maturazione. Zonule occludenti tra cellule del Sertoli

adiacenti formano la barriera emato-testicolare, che permette alla spermatogenesi e alla meiosi di compiersi in un microambiente isolato dal distretto vascolare. Mentre nello stroma troviamo le cellule interstiziali del Leydig che producono testosterone.

La spermatogenesi può essere divisa sostanzialmente in tre fasi, la prima è quella di moltiplicazione nella quale a partire da una cellula primordiale indifferenziata, avvengono una serie di mitosi attraverso cui si accresce e aumenta di numero, i nospermatogoni, a formare gli spermatogoni che si trovano nella parte più basale del tubulo. Il numero di cicli mitotici che portano a differenziazione sono diversi da specie a specie. Gli spermatogoni possono essere divisi in: spermatogoni di tipo A, più chiari e immaturi, che poi matureranno in spermatogoni di tipo A scuro fino ad arrivare a spermatogoni di tipo B che poi diventeranno spermatociti (tutto attraverso una serie di mitosi). Si tratta di cellule globose con un nucleo.

molto attivo perché stasintetizzando tutto ciò che gli permette di maturare in maniera corretta. Spesso idiversi spermatogoni subiscono una divisione citoplasmatica incompleta quindirimangono collegati tra loro da ponti citoplasmatici, questo fa sì che la maturazionespermatocitisia sincrona. FASE DI ACCRESCIMENTO: Una volta maturati inprimari iniziano la prima meiosi e alla fine di questo processo ciascun spermatocitaspermatociti secondariprimario darà origine a due (già aploidi), che andrannoincontro alla seconda meiosi, ottenendo gli spermatidi, che sono le cellule chea ronteranno la spermioistogenesi. SPERMIOISTOGENESI: è la fase di maturazione dove lo spermatide arriva nel lumespermatozoo,e subisce profondi cambiamenti a livello morfologico diventando chesarà poi liberato nelle vie genitali secondarie ed eiaculato nell’atto riproduttivo. Èuna fase che si divide in 4 stadi: 1. Fase del golgi: in questa prima fase lospermatidi sono cellule di forma sferica e presentano un apparato di Golgi ben formato che secerne le vescicole pro-acrosomiali che tendono ad accumularsi. I due centrioli migrano al polo opposto e si dispongono uno in modo prossimale al nucleo e uno distale. La fusione delle vescicole continua fino a quando non si forma una grande vescicola acrosomiale che contiene un denso granulo acrosomico. 2. Fase del cappuccio (cap): La vescicola cresce fino a rivestire circa i due terzi del nucleo dello spermatozoo e a quel punto prenderà il nome di acrosoma. L'acrosoma è una struttura formata da due membrane, interna ed esterna, e contiene gli enzimi litici che andranno poi a digerire i mucopolisaccaridi dell'ovocita. Inoltre, dal centriolo distale inizia a formarsi il flagello che si allontana dal nucleo e si dirige verso il lume del tubulo seminifero. 3. Fase acrosomiale: la testa e il nucleo iniziano ad allungarsi e l'acrosoma copre la maggior parte del nucleo anteriore. Gli

produce un solo ovocita maturo pronto per essere fecondato. L'organo deputato alla formazione degli ovociti è l'ovaio, che viene diviso in una parte corticale (periferica) in cui si trovano i follicoli, all'interno dei quali maturano gli ovociti, e una parte interna detta midollare in cui arrivano i vasi e i nervi che irrorano l'organo. Sia follicolo che ovocita vanno incontro a maturazione. Si divide in tre fasi: la prima è quella della vita embrionale dove la cellula primordiale si evolve in oogonio e poi in oocita, la seconda è quella del ciclo cellulare in cui avviene la prima divisione meiotica e si arriva all'oocita secondario e infine la terza fase è quella della fecondazione dove attraverso una seconda meiosi si arriva a maturazione dell'ovulo. A differenza degli organi maschili che, a partire dalla pubertà, producono gameti maturi per tutta la vita, negli organismi femminili le cellule germinali indifferenziate sono

della corona radiata. Durante la pubertà, sotto l'influenza degli ormoni sessuali, l'ovocita primario inizia la maturazione e si trasforma in ovocita secondario (di tipo II). Durante questo processo, avviene la divisione meiotica I, che porta alla formazione di un ovocita secondario e di un corpo polare. L'ovocita secondario è poi rilasciato dall'ovaio durante l'ovulazione e può essere fecondato da uno spermatozoo per dare origine a un embrione. L'ovocita è circondato da cellule follicolari che formano il follicolo ovarico. Durante la maturazione dell'ovocita, le cellule follicolari si moltiplicano e si organizzano in strati concentrici, formando il follicolo primario, il follicolo secondario e infine il follicolo maturo o follicolo di Graaf. Il follicolo maturo è caratterizzato dalla presenza di una cavità piena di liquido chiamata antrum. Una volta che l'ovocita è maturo, viene rilasciato dall'ovaio e catturato dalle fimbrie della tuba di Falloppio, dove può essere fecondato da uno spermatozoo. Se la fecondazione avviene, l'ovocita fecondato si trasforma in un embrione che si impianta nell'utero e inizia lo sviluppo di una nuova vita. In conclusione, la maturazione dell'ovocita è un processo complesso che inizia prima della nascita e continua durante la pubertà. Questo processo è fondamentale per la riproduzione umana e per la formazione di un nuovo individuo.follicolari della consentendo un continuo scambio di informazioni e di sostanze. Con l'avvento della pubertà si hanno dei cicli cellulari in cui un certo numero di ovociti riprende la maturazione. Il numero di ovociti che viene ovulato dipende dalla specie: i primati sono tendenzialmente monovulari, i mammiferi possono essere monovulari o poliovulari, gli equidi e grossi ruminanti sono monovulari. Dopo l'ovulazione l'ovocita finisce la prima meiosi, con l'espulsione del primo globulo polare, e inizia la seconda meiosi ma si arresta in metafase. (L'ovocita quindi è aploide ma ancora con numero di cromosomi doppio). La meiosi II arriverà a termine se verrà fecondato, se invece non viene fecondato invecchia e degenera. Follicologenesi L'ovocita è avvolto dalle cellule follicolari che costituiscono il follicolo e mentre si accresce di dimensioni anche il follicolo matura. All'interno dell'ovaio di un

Soggetto prepuberale si trovano morfologie di diverso tipo perché i follicoli maturano adondate, perciò sarà possibile trovare contemporaneamente dei follicoli primordiali, follicoli primari, follicoli secondari e follicoli antrali. Anche le cellule follicolari cambiano in base allo stadio di maturazione del follicolo infatti in un follicolo primordiale avremo delle cellule appiattite, in un follicolo primario delle cellule cubiche e in un follicolo secondario le cellule saranno disposte su più strati. Man mano che i follicoli maturano iniziano a formarsi dei piccoli antriche diventano sempre più grandi nchè, con l'azione degli ormoni, si avrà l'ovulazione. In questa fase il follicolo scoppia e rilascia l'ovocita nella cavità addominale dove sarà catturato dalle mbrie della tuba.

Fecondazione: Avviene nell'ampolla della tuba uterina quindi per avvenire è necessario che lo spermatozoo vada incontro all'ovocita.

Per farlo deve attraversare le vie genitali femminili in cui subisce una serie di modifiche che lo spermatozoo subisce prima di raggiungere il suo percorso. Nel passaggio nelle vie genitali maschili infatti, acquista tutta una serie di molecole, proteine, colesterolo ecc. che hanno lo scopo di proteggerlo ma che ostacolerebbero il legame con l'ovocita, quindi le vie genitali femminili liberano la sua membrana plasmatica per fare in modo che sia in grado di fecondare. La fecondazione è un accoppiamento di recettori e membrane che avviene quando lo spermatozoo si dispone tangenzialmente alla zona pellucida dell'ovocita per esporre la sua area equatoriale. Sono interessate diverse proteine, tra cui la più importante è la che si aggancia alla zona pellucida dell'ovocita. Queste proteine sono altamente specifiche in modo che possa avvenire solo con un determinato tipo di recettore per impedire