Il Processo Completo della Spermatogenesi: Fasi, Differenziamento e Ruolo delle Cellule di Sertoli

SPERMATOGENESI: Origine e Sviluppo

I gameti derivano dalle cellule germinali primordiali (CGP), le quali si formano intorno alla 4ª settimana fuori dall’embrione, nella parete che riveste il sacco vitellino. Lungo il mesentere dorsale dell’intestino posteriore, migrano verso gli abbozzi delle gonadi (creste genitali). Questo stadio è identico per entrambi i sessi. Successivamente, all'interno dell’abbozzo si ha la formazione dei cordoni sessuali primari, nei quali si instaureranno le CGP da cui origineranno gli spermatogoni o gli ovogoni.

Differenziamento Sessuale e Formazione del Testicolo

Grazie al cromosoma Y (fattore SRY) si avrà il differenziamento sessuale che porterà alla formazione del testicolo. In questo processo, le cellule della cortex degenereranno, mentre le cellule della medulla si differenziano in spermatogoni. Lo sviluppo dell’apparato riproduttivo maschile sarà influenzato da:

• MIF (Fattore Inibente Mulleriano): inibisce lo sviluppo dei dotti di Müller, permettendo lo sviluppo di quelli di Wolff.
• TESTOSTERONE e DIIDROSSITESTOSTERONE: essenziali per il differenziamento dell’apparato.

Formazione dei Tubuli Seminiferi

Le CGP all’interno dei cordoni sessuali sono circondate da cellule di sostegno che si trasformeranno in cellule di Sertoli. Poco prima della pubertà, nei cordoni sessuali si svilupperà un lume, trasformandoli in tubuli seminiferi, e le CGP daranno origine agli spermatogoni staminali.

Inizio e Sede della Spermatogenesi

Dalla pubertà avrà inizio la spermatogenesi, un processo che prosegue per tutta la vita. Avviene lungo la parete dei tubuli seminiferi (epitelio seminifero formato da cellule di Sertoli e cellule in diversi stadi della spermatogenesi), nei recessi profondi delle cellule di Sertoli, progredendo verso il lume.

Le Tre Fasi della Spermatogenesi

1. FASE MOLTIPLICATIVA

L’inizio della spermatogenesi avviene con la trasformazione, a intervalli regolari, di alcuni spermatogoni staminali in SPERMATOGONI DI TIPO A. Questi ultimi, attraverso un processo mitotico, diventano SPERMATOGONI DI TIPO B e, con un’ulteriore mitosi, diventano SPERMATOCITI PRIMARI.

2. FASE MEIOTICA

Gli spermatociti primari rimarranno in una profase meiotica protratta (stadio di preleptotene) per circa 22 giorni. In questa fase si ha una duplicazione del DNA che rende queste cellule, già diploidi, di fatto tetraploidi. Seguirà un completamento della meiosi con la formazione di SPERMATOCITI SECONDARI. Per questi ultimi seguirà una seconda divisione meiotica che darà luogo agli SPERMATIDI con corredo aploide di 23 cromosomi. La divisione meiotica di una singola cellula germinale diploide dà origine a 4 gameti aploidi.

3. FASE DIFFERENZIATIVA (SPERMIOGENESI)

In questa fase avviene la trasformazione degli spermatidi in SPERMATOZOI. Avviene in 4 sotto-fasi distinte:

1. FASE DEL GOLGI: Nelle vicinanze del Golgi compaiono i granuli preacrosomiali di natura polisaccaridica, contenuti in vescicole che si fonderanno formando il granulo acrosomiale, il quale si posizionerà anteriormente al nucleo. La coppia di centrioli migra posteriormente.
2. FASE DEL CAPPUCCIO: Il granulo acrosomiale si ingrandisce dando origine a un cappuccio che coprirà anteriormente il nucleo per 2/3. Intanto, posteriormente, dai centrioli origina un sottile flagello.
3. FASE DELL’ACROSOMA: Il nucleo si allunga e si appiattisce mentre la cromatina si condensa. Si ha l’allineamento dello spermatide con il nucleo verso le cellule di Sertoli e il flagello verso il lume. Compare la struttura cilindrica manchette, formata dall’associazione dei microtubuli, che si estenderà dal cappuccio verso il flagello in formazione.
4. FASE DI MATURAZIONE: Si assiste alla conclusione della formazione del flagello e del segmento di connessione tra quest’ultimo e la testa, ovvero la parte intermedia. Lungo il flagello si formerà la guaina fibrosa. I mitocondri si avvolgono a spirale intorno alla parte intermedia, che è la zona che consumerà più energia durante i movimenti flagellari, formando la guaina mitocondriale. Infine, avviene la perdita di citoplasma, con il distacco di vescicolette chiamate corpi residui, che vengono fagocitati dalle cellule di Sertoli.

CELLULE DI SERTOLI: Struttura e Funzioni

Insieme alle cellule in diversi stadi della spermatogenesi, le cellule di Sertoli formano l’epitelio seminifero dei tubuli seminiferi. Poggiano sulla membrana basale e presentano prolungamenti citoplasmatici che avvolgono ogni singola cellula germinale, accompagnandola nel suo processo differenziativo fino alla spermiogenesi.

Funzioni Principali

• Produzione di Endotelina: Permette le contrazioni delle cellule mioidi.
• Funzione di Sostegno: Mantenimento strutturale dell’epitelio seminifero.
• Funzione di Protezione: Avvolgimento e protezione delle cellule germinali da agenti esterni.
• Regolazione Ormonale: Produzione di Inibina, che inibisce la secrezione di FSH (ormone che stimola le cellule di Sertoli).
• Azione Fagocitaria: Eliminazione dei corpi residui citoplasmatici.
• Produzione di ABP: Produzione della proteina Androgen Binding Protein, essenziale per mantenere alta la concentrazione di testosterone all'interno dei tubuli.