spermiogenézie

ako spermiogenézie Nazýva sa transformačná fáza spermatidov vytvorená spermatogenézou na zrelé a plodné spermie. Počas spermiogenézy strácajú spermatidy veľkú časť svojej cytoplazmy a tvoria sa bičíky, ktoré sa používajú na aktívnu lokomóciu. Na hlave s jadrovou DNA, oproti bodu pripojenia bičíka, sa vytvorí akrozóm, ktorý obsahuje enzýmy, ktoré mu umožňujú preniknúť do vajíčkových buniek.

Čo je spermogenéza?

Na rozdiel od spermatogenézy, počas ktorej zárodkové bunky prechádzajú mitózou a meiózou I a II a potom sa označujú ako spermatidy, spermatogenéza ovplyvňuje iba premenu spermatidov na zrelé a plodné spermie.

Spermiogenéza spermatidu trvá asi 24 dní. Spermatidy, ktoré majú v dôsledku predchádzajúcej meiózy iba jednu sadu haploidných chromozómov, sa premieňajú na špecializovanú bunku, ktorá slúži výhradne na prenikanie do plodného samičieho vajíčka.

Transformácia spermatidu na spermie je spojená so závažnými vnútornými a vonkajšími zmenami. Spermatid stráca takmer všetku svoju cytoplazmu, takže v podstate zostáva iba jadro, ktoré obsahuje DNA. Výrazne znížená bunka sa premení na hlavu budúceho spermie. Tam, kde sa nachádza centiole, vzniká bičík, známy tiež ako chvost, ktorý sa používa na aktívny pohyb spermií.

Na strane oproti bičíku sa vytvorí čiapka, akrozóm, ktorý obsahuje enzýmy, ktoré mu umožňujú preniknúť do vajíčka samičky. Mitochondrie, ktoré, vrátane ich mitochondriálnej DNA a RNA, sa pôvodne nachádzali v cytosóle spermatidu, sa pripájajú k strednej časti bičíka a poskytujú potrebnú energiu na pohyb.

Funkcia a úloha

Spermatid, ktorý je stále rozpoznateľný ako haploidná bunka na začiatku spermiogenézy, sa transformuje na externe a interne silne zmenené spermie. Haploidná sada chromozómov sa už nemení. Mitochondrie sa jednoducho premiestnia spolu s mitochondriálnou DNA a RNA, aby dali bičíku potrebnú energiu pre ich pohyby. Jediným genetickým rozdielom medzi spermiami v ejakuláte je to, že 50 percent obsahuje chromozóm X a zvyšných 50 percent obsahuje chromozóm Y.

Zvláštnosťou je, že spermie vrhajú bičík, keď preniká do vajíčka samičky, a tak už nehrá rolu mitochondriálna DNA z mužskej spermie. Mitochondriálna DNA oplodneného vajíčka, neskôr zygota, pochádza výlučne z mitochondrií matky.

Spermiogenéza sa používa na premenu spermatidov na špecializované, optimalizované spermiové bunky. Silné spermie, ktoré sa po ejakulácii môžu čo najrýchlejšie pohybovať smerom k hnojiteľnému vajíčku, majú najväčšiu šancu preniesť svoj chromozómový set.

Po ukotvení vaječnou membránou sa spustí fyziologický proces, ktorý zabráni ďalšiemu ukotveniu spermií. Schopnosť pohybu a energetické rezervy jednotlivých spermií môžu rozhodujúcim spôsobom prispieť k „víťazstvu v závode“.

Ide skôr o konkurenciu medzi geneticky identickými spermatickými bunkami v ejakuláte, ale skôr o konkurenciu so spermiami z „cudzieho“ ejakulátu, pretože ľudia vo všeobecnosti nežijú monogamne. Možnosti vyhrať súťaž proti „cudzím spermiám“ nie sú vyčerpané v „čisto športovej súťaži“, ale časť spermií v ejakuláte sa nemôže pohybovať a môže prakticky blokovať cestu cudzích spermií. Vo vnútri ejakulátu sú tiež „zabijácke spermie“, ktoré rozpoznávajú cudzie spermie a môžu ich zabíjať chemickými látkami.

Choroby a choroby

Poruchy, choroby, genetické abnormality, nadmerná konzumácia alkoholu alebo iných liekov a ešte oveľa viac môžu viesť k narušeniu spermiogenézy, takže sa dá nastúpiť reverzibilná alebo trvalá neplodnosť. Na poruchy spermogenézy by sa vo väčšine prípadov nemalo pozerať izolovane, pretože sú zvyčajne výsledkom zhoršenej spermatogenézy.

V zásade môže byť narušená spermiogenéza spôsobená chorobami alebo léziami v orgánoch, ktoré produkujú spermie, semenníky, alebo poruchami v produkcii hormónov. Typické príčiny porúch spermiogenézy a spermatogenézy, ktoré zvyčajne vedú k zníženiu plodnosti alebo dokonca k úplnej neplodnosti, sú rôzne variability semenníkov, ako sú napríklad nezrstané semenníky, hypoplázia semenníkov a infekcie prostaty, ako aj zápal semenníkov súvisiaci s mumpsu (mumps orchitis).

Choroby semenníkov, ako sú varikokély, spermatocely, hydrocelely alebo nádory prostaty, môžu mať podobné účinky. Radiačná terapia pri liečbe rakoviny, ktorá môže poškodiť semenníky, tiež patrí do rozsahu porúch spermiogenézy produkujúcich orgánov.

Ochorenia, ktoré môžu mať vplyv na spermatogenézu a spermiogenézu, sa považujú za mimotelové príčiny. Primárne febrilné infekcie môžu dočasne narušiť tvorbu spermií v dôsledku zvýšenia teploty v semenníkoch. Environmentálne toxíny a manipulácia s toxickými látkami, ako sú bisfenol A, organické rozpúšťadlá, pesticídy, herbicídy, ťažké kovy, plastifikátory v plastoch a oveľa viac, predstavujú riziká pre zhoršenú spermiogenézu.

Osobitná pozornosť si zaslúži aj hypotalamus a hypofýza, hlavné kontrolné centrum na kontrolu hormonálnych procesov v tele. Ak hypofýza nie je schopná poskytnúť kontrolné hormóny ako FSH (folikuly stimulujúci hormón) a LH (luteinizačný hormón) a niekoľko ďalších v potrebnej koncentrácii, výsledkom je pozmenená - väčšinou znížená - tvorba pohlavných hormónov a teda k narušeniu spermiogenézy.