Spermiogenezė

Kaip Spermiogenezė Kviečiama spermatogenezės metu sukurtų spermatidų transformacijos į subrendusius ir derlingus spermatozoidus fazė. Spermogenezės metu spermatozoidai praranda didelę dalį savo citoplazmos ir suformuoja gumbasvogūnį, kuris naudojamas aktyviam judėjimui. Ant galvos, turinčios branduolinę DNR, priešingai nei flagella tvirtinimo taškas, susidaro akrosoma, kurioje yra fermentų, leidžiančių jai prasiskverbti į kiaušinio ląstelę.

Kas yra spermogenezė?

Skirtingai nuo spermatogenezės, kai kiekvienos lytinės ląstelės pereina per mitozę ir brandos dalijimąsi (mejozė) I ir II, o vėliau vadinamos spermatidais, spermatogenezė daro įtaką spermatozoidų virsmui subrendusiomis ir tręšiamomis spermomis.

Spermatozoido spermiogenezė trunka apie 24 dienas. Spermatozoidai, kuriuose dėl ankstesnės mejozės yra tik vienas haploidinių chromosomų rinkinys, paverčiami specializuota ląstele, kurios vienintelis tikslas yra įsiskverbti į derlingą moters kiaušinį.

Spermatidio transformacija į spermą yra susijusi su rimtais vidiniais ir išoriniais pokyčiais. Spermatidis praranda beveik visą citoplazmą, taigi iš esmės lieka tik branduolys, kuriame yra DNR. Labai sumažėjusi ląstelė virsta būsimojo spermos galva. Ten, kur yra centriolas, atsiranda žvynelis, dar žinomas kaip uodega, kuris naudojamas aktyviai judinti spermą.

Šone, esančiame priešais žiedkočius, susidaro dangtelis, akrosoma, kurioje yra fermentų, leidžiančių jai prasiskverbti į moters kiaušinį. Mitochondrijos, įskaitant jų mitochondrijų DNR ir RNR, iš pradžių buvo spermatidio citozolyje, prisijungia prie vidurinės žvakutės dalies ir suteikia reikiamą energiją judėjimui.

Funkcija ir užduotis

Spermatidas, kuris spermiogenezės pradžioje vis dar atpažįstamas kaip haploidinė ląstelė, virsta išoriškai ir vidiškai stipriai pasikeitusiu spermatozoidu. Haploidinis chromosomų rinkinys nebesikeičia. Mitochondrijos yra paprasčiausiai perkeliamos kartu su mitochondrijų DNR ir RNR, siekiant suteikti flagellai jų judėjimui reikalingą energiją. Vienintelis genetinis spermos skirtumas ejakuliato viduje yra tas, kad 50 procentų turi X chromosomą, o kiti 50 procentų turi Y chromosomą.

Ypatingas bruožas yra tas, kad sperma skleidžia žandikaulį, kai jis prasiskverbia į moters kiaušinį, todėl mitochondrinė DNR iš vyro spermos ląstelės nebeatlieka vaidmens. Apvaisinto kiaušinio mitochondrinė DNR, vėliau zigota, gaunama išskirtinai iš motinos mitochondrijų.

Spermiogenezė yra naudojama spermatozoidams paversti skirtomis, optimizuotomis spermos ląstelėmis. Stiprūs spermatozoidai, kurie po ejakuliacijos gali kuo greičiau judėti link apvaisinamo kiaušinio, turi didžiausią tikimybę perduoti savo chromosomų rinkinį.

Pririšęs prie kiaušinio membranos, suaktyvėja fiziologinis procesas, neleidžiantis spermai susikaupti. Atskirų spermos gebėjimas judėti ir energijos atsargos gali padaryti lemiamą įtaką „laimėti lenktynes“.

Kalbama ne apie konkurenciją tarp genetiškai tapačių spermos ląstelių ejakuliate, bet daugiau apie konkurenciją su „svetimo“ ejakuliato sperma, nes žmonės paprastai negyvena monogamiškai. Galimybės laimėti konkurenciją su „pašaliniais spermatozoidais“ nėra išnaudojamos „grynai sportinėse varžybose“, tačiau dalis spermos per ejakuliaciją nesugeba judėti ir gali praktiškai užkirsti kelią svetimam spermatozoidui. Ejakuliato viduje yra ir „žudikų spermatozoidų“, kurie atpažįsta svetimas spermas ir gali jas nužudyti cheminėmis priemonėmis.

Ligos ir negalavimai

Sutrikimai, ligos, genetiniai anomalijos, per didelis alkoholio ar kitų vaistų vartojimas ir dar daugiau gali sutrikdyti spermiogenezę, todėl gali atsirasti grįžtamasis ar nuolatinis nevaisingumas. Daugeliu atvejų į spermogenezės sutrikimus neturėtų būti žiūrima atskirai, nes jie dažniausiai yra sutrikusios spermatogenezės padariniai.

Sumažėjusią spermiogenezę iš esmės gali sukelti spermatozoidus gaminančių organų ligos ar pažeidimai, sėklidės arba sutrikimai gaminant hormonus. Įvairūs sėklidžių anomalijos, tokios kaip nenusileidusios sėklidės, sėklidžių hipoplazija ir prostatos infekcijos, taip pat su kiaulytėmis susijęs sėklidžių uždegimas (kiaulytės orchitas) yra tipiškos spermiogenezės ir spermatogenezės sutrikimų priežastys, dėl kurių paprastai sumažėja vaisingumas ar netgi visiškas nevaisingumas.

Sėklidžių ligos, tokios kaip varikocelė, spermatocelė, hidrocelė ar prostatos navikas, gali turėti panašų poveikį. Radioterapija, skirta vėžiui gydyti, galinti pažeisti sėklides, taip pat patenka į gaminamų organų spermiogenezės sutrikimų diapazoną.

Ligos, kurios gali paveikti spermatogenezę ir spermiogenezę, laikomos ekstragenitinėmis priežastimis. Dėl karščiavimo sėklidėse laikinai gali susilpnėti spermatozoidų formavimasis pirmiausia dėl karščiavimo infekcijų. Aplinkos toksinai ir toksinių medžiagų, tokių kaip bisfenolis A, organiniai tirpikliai, pesticidai, herbicidai, sunkieji metalai, plastikų plastifikatoriai ir dar daugiau, darbas su darbu susijęs su sutrikusia spermiogeneze.

Ypatingas dėmesys taip pat nusipelno pagumburio ir hipofizės, kuris yra pagrindinis hormoninių procesų organizme kontrolės centras. Jei hipofizė negali pateikti kontrolinių hormonų, tokių kaip FSH (folikulus stimuliuojantis hormonas) ir LH (liuteinizuojantis hormonas) bei keletas kitų reikalingoje koncentracijoje, rezultatas yra pakitusi - dažniausiai sumažėjusi - lytinių hormonų ir tokiu būdu sutrinka spermiogenezė.