Biologia dello sviluppo - gametogenesi

Biosviluppo III lezione 14.11:

Gametogenesi maschile

Da spermatogonio si ottiene spermatozoo. Le gonadi si sviluppano da una regione indifferenziata chiamata cresta genitale a cui arrivano le cellule germinali primordiali, iniziando a dividersi per mitosi. Anche la componente somatica cresce formando i cordoni sessuali primari. Qui si verifica uno switch a livello della cresta genitale indifferenziata: se XX, la cresta indifferenziata diventerà ovario; se XY, diventerà testicolo.

Soggetto XY: i cordoni sessuali continuano ad approfondirsi nel mesenchima dell'embrione in formazione. Nel frattempo, si organizzano le strutture (tubuli seminiferi) al cui interno sono presenti due componenti cellulari: somatica (cellule di Sertoli) e germinale (spermatogoni). Al di fuori, i due dotti, mesonefrico e paramesonefrico, avranno destini differenti: il dotto di Muller andrà degenerando grazie all'ormone anti-muller prodotto dalle cellule di Sertoli, mentre il dotto di Wollf si svilupperà, grazie al testosterone, in alcune parti dei genitali maschili: rete testis, epididimo, deferente e dotto eiaculatore.

Durante la fase fetale, alcune cellule germinali sono costituite da spermatogoni primitivi, cellule indifferenziate, che effettuano numerose mitosi fino allo stadio prenatale, momento in cui si interrompono. La componente testicolare resta costituita da cellule del Sertoli e spermatogoni fino alla pubertà: grazie ai segnali ormonali, gli spermatogoni riprendono la mitosi. Attraverso successive divisioni, formano gli spermatogoni As, Ap, eccetera: "A" se sono più indifferenziati rispetto a "B", che derivano da loro per mitosi. I "B" si dividono e formano gli spermatociti di I ordine, cellule che entrano in meiosi.

Alla fine della prima divisione meiotica, si originano spermatociti di II ordine e poi gli spermatidi, risultato della meiosi. Da ogni spermatocita si ottengono quattro spermatidi, quindi due successive divisioni cellulari. Gli spermatidi (cellule aploidi, 1n 1c) vanno incontro a un processo morfogenetico di acquisizione della forma dello spermatozoo grazie alla spermiogenesi. Dopo la spermiogenesi, nel testicolo avremo spermatozoi ancora non in grado di fecondare: sono cellule ferme e immobili che acquisiranno motilità nell'epididimo. Non sono ancora capaci di fecondare: solo risalendo nelle vie genitali femminili acquisiranno capacità di fecondare (capacitation).

La gametogenesi avviene nelle gonadi ed è, nel caso maschile, molto produttiva (1 eiaculazione: 300-200 milioni di spermatozoi). Il processo spermatogenetico è continuo. La differenza tra le due gametogenesi è che nel maschio i prodotti provengono da cellule staminali del testicolo, gli spermatogoni, che sono unipotenti e generano un solo tipo differenziato. La gametogenesi femminile non può contare su cellule staminali: gli oogoni ad un certo punto della vita fetale entrano tutti in...