Spermiogeneza: funkcija, naloge, vloga in bolezni

Spermiogeneza je izraz, ki se uporablja za opis faze preoblikovanja spermatid, ki jih tvori spermatogeneza, v zrele sperme, sposobne za oploditev. Med spermiogenezo spermatide izgubijo večino citoplazme in nastane flagellum, ki služi aktivnemu gibanju. Na Glava ki vsebuje jedrsko DNA, nasproti točke pritrditve bičkov, nastane akrosom, ki vsebuje encimi ki omogočajo prodor v jajčece.

Kaj je spermiogeneza?

Spermiogeneza je izraz, ki se uporablja za opis faze preoblikovanja spermatid, proizvedenih s spermatogenezo, v zrele sperme ki so sposobni oploditve. V nasprotju s spermatogenezo, pri kateri se zarodne celice podvržejo mitozi in dozorevanju (mejoza) I oziroma II in pozneje imenovani spermatide, spermiogeneza zadeva izključno preoblikovanje spermatid v zrele in oplodljive sperme. Spermiogeneza spermatide traja približno 24 dni. Spermatide, ki imajo samo haploidni nabor kromosomi zaradi predhodnega mejoza, se pretvorijo v specializirano celico z edinim namenom, da prodrejo v oplodljivo samico jajčeca. Preoblikovanje spermatide v a sperme vključuje resne notranje in zunanje spremembe. Spermatida izgubi skoraj vso svojo citoplazmo, v bistvu ostane le jedro, ki vsebuje DNA. Močno zmanjšana celica se spremeni v Glava prihodnosti sperme. Tam, kjer se nahaja centriol, nastane flagellum, imenovan tudi rep, ki služi za aktivno gibanje semenčic. Na strani nasproti flageluma se oblikuje pokrovček, akrosom, ki vsebuje encimi ki omogočajo prodor v samico jajčeca. mitohondriji, vključno z mitohondrijsko DNA in RNA, ki se prvotno nahajajo v citosolu spermatide, pritrdijo se na srednji del flageluma in zagotavljajo energijo, potrebno za gibanje.

Funkcija in namen

Spermatida, ki je na začetku spermiogeneze še vedno prepoznavna kot haploidna celica, se spremeni v spermo, ki je doživela večje zunanje in notranje spremembe. Nabor haploidnih kromosomov se ne spreminja več. Samo mitohondriji skupaj z mitohondrijsko DNA in RNA se odstranijo, da bi flageli zagotovili potrebno energijo za njihovo gibanje. Sperma v ejakulatu se genetsko razlikuje le v tem, da 50 odstotkov vsebuje kromosom X, ostalih 50 odstotkov pa Y kromosom. Posebnost je, da ko sperma prodre v žensko jajčece, izloči flagelum in tako mitohondrijska DNA iz moške semenske celice ne igra več vloge. Mitohondrijska DNA oplojenega jajčeca, kasnejše zigote, izvira izključno iz mitohondriji matere. Spermiogeneza služi za pretvorbo spermatid v namensko izdelane, optimizirane spermatozoide. Najmočnejše spermatide, ki se lahko po ejakulaciji čim hitreje premaknejo proti oplodljivemu jajčecu, imajo največ možnosti za prenos svojega kromosomskega sklopa. Po združitvi z membrano jajčeca se sproži fiziološki proces, ki preprečuje, da bi sperma pristala. Gibljivost in zaloge energije posamezne sperme imajo lahko odločilno vlogo pri "zmagi na dirki". Pri tem ne gre toliko za tekmovanje med gensko identično spermo znotraj ejakulata, temveč bolj za tekmovanje s spermo iz "tujega" ejakulata, saj ljudje v osnovi nismo monogamni. Možnosti za zmago na tekmovanju proti "tuji spermi" niso omejene na "povsem športno tekmovanje", vendar je del sperme v ejakulatu nepremičen in lahko ovira pot tuji spermi. Znotraj ejakulata se nahajajo tudi "sperma morilci", ki lahko prepoznajo tujo spermo in jo uničijo s kemičnimi sredstvi.

Bolezni in pritožbe

Motnje, bolezni, genetske nepravilnosti, prekomerna uporaba alkohol ali drugo drogein še več vodi do oslabljene spermiogeneze, kar ima za posledico reverzibilno ali trajno neplodnost (neplodnost). V večini primerov se motnje spermiogeneze ne smejo obravnavati ločeno, saj so ponavadi posledica oslabljene spermatogeneze. V bistvu lahko okvaro spermiogeneze povzročijo bolezni ali lezije organov, ki proizvajajo spermo, testisov ali okvare hormona proizvodnjo. Različne anomalije na modih, kot so spuščeni testisi, hipoplazija mod in okužbe prostate tako dobro, kot mumpspovezana vnetje mod (mumps orhitis) so tipični vzroki motenj v spermiogenezi in spermatogenezi, ki običajno vodi do zmanjšane plodnosti ali celo skupne neplodnost. Podobne učinke lahko povzroči bolezni testisov kot so varikokele, spermatocele, hidrokele oz prostate tumorji. Tudi obseg motenj spermiogeneze s strani organov, ki proizvajajo, je na primer sevanje terapija za rak zdravljenje, ki lahko poškoduje testise. Ekstragenitalni vzroki so bolezni, ki lahko vplivajo na spermatogenezo in spermiogenezo. Gre predvsem za vročinske okužbe, ki lahko vodi do začasne okvare spermatogeneze kot posledica povišanja temperature testisi. Toksini v okolju in poklicna izpostavljenost strupenim snovem, kot so bisfenol A, organska topila, pesticidi, herbicidi, težke kovine, mehčalci plastike in številni drugi predstavljajo tveganje za okvaro spermiogeneze. The hipotalamus in hipofiza, ki je glavni nadzorni center za hormonske procese v telesu, si zasluži tudi posebno pozornost. Če je hipofiza ne more zagotoviti nadzora hormoni kot v (folikle stimulirajoči hormon) in LH (luteinizirajoči hormon) in nekaterih drugih v potrebnih koncentracijah se rezultat spremeni - običajno zmanjša - proizvodnja spola hormoni in posledično motenje spermiogeneze.