Spermiogenese is de term die wordt gebruikt om de hermodellerende fase van spermatiden te beschrijven die wordt gevormd door spermatogenese tot volwassen spermatozoa die in staat zijn tot bevruchting. Tijdens de spermiogenese verliezen spermatiden veel van hun cytoplasma en de flagellumvormen, die dienen voor actieve voortbeweging. Op de hoofd met het nucleaire DNA, tegenover het aanhechtingspunt van de flagella, wordt het acrosoom gevormd, dat bevat enzymen die penetratie in het ei mogelijk maken.
Wat is spermiogenese?
Spermiogenese is de term die wordt gebruikt om de hermodellerende fase van spermatiden te beschrijven die door spermatogenese worden geproduceerd tot volwassen sperma die in staat zijn tot bevruchting. In tegenstelling tot spermatogenese, waarbij kiemcellen mitose en rijpingsdeling ondergaan (meiosis) I en II, en worden vervolgens spermatiden genoemd, betreft spermiogenese uitsluitend de hermodellering van spermatiden tot volwassen en bevruchtbare spermatozoa. De spermiogenese van een spermatide duurt ongeveer 24 dagen. De spermatiden, die alleen een haploïde set hebben chromosomen vanwege prior meiosis, worden omgevormd tot een gespecialiseerde cel met als enig doel het binnendringen van een bevruchtbaar vrouwelijk ei. De transformatie van een spermatide in een sperma gaat gepaard met ernstige interne en externe veranderingen. De spermatide verliest bijna al zijn cytoplasma, waardoor in wezen alleen de kern overblijft, die DNA bevat. De sterk gereduceerde cel wordt omgevormd tot de hoofd van de toekomst sperma Waar de centriole zich bevindt, wordt een flagellum, ook wel een staart genoemd, gevormd, die dient voor de actieve voortbeweging van het sperma. Aan de kant tegenover het flagellum wordt een kap gevormd, het acrosoom, dat bevat enzymen die penetratie in het vrouwelijke ei mogelijk maken. mitochondriën, inclusief hun mitochondriaal DNA en RNA, oorspronkelijk gelokaliseerd in het cytosol van het spermatide, hechten zich vast aan het middenstuk van het flagellum en leveren de energie die nodig is voor voortbeweging.
Functie en doel
De spermatide, nog steeds herkenbaar als een haploïde cel aan het begin van de spermiogenese, verandert in een zaadcel die grote externe en interne veranderingen heeft ondergaan. De haploïde chromosoomset wordt niet meer gewijzigd. Alleen de mitochondria samen met het mitochondriale DNA en RNA worden verwijderd om de flagella van de nodige energie te voorzien voor hun bewegingen. Het sperma in een ejaculaat verschilt genetisch alleen doordat 50 procent een X-chromosoom bevat en de andere 50 procent een Y-chromosoom. Een onderscheidend kenmerk is dat wanneer het sperma het vrouwelijke ei binnendringt, het het flagellum afstoot en dus het mitochondriale DNA van de mannelijke zaadcel geen rol meer speelt. Het mitochondriale DNA van het bevruchte ei, de latere zygote, is uitsluitend afgeleid van de mitochondria van de moeder. Spermiogenese dient om spermatiden om te zetten in speciaal gebouwde, geoptimaliseerde spermatozoa. Krachtige spermatiden die na de ejaculatie zo snel mogelijk naar het bevruchtbare ei kunnen bewegen, hebben de grootste kans om hun chromosoomset door te geven. Na koppeling met het membraan van het ei, wordt een fysiologisch proces geactiveerd dat verhindert dat verder sperma wordt gekoppeld. De beweeglijkheid en energiereserves van het individuele sperma kunnen een doorslaggevende rol spelen bij "het winnen van de race". Dit is niet zozeer een kwestie van competitie tussen genetisch identiek sperma in een ejaculaat, maar eerder concurrentie met sperma van een “vreemd” ejaculaat, aangezien mensen niet fundamenteel monogaam zijn. De mogelijkheden om de wedstrijd tegen "vreemd sperma" te winnen zijn niet beperkt tot "puur sportieve competitie", maar een deel van het sperma in een ejaculaat is onbeweeglijk en kan de weg blokkeren voor vreemd sperma. Binnen een ejaculaat bevinden zich ook "killer-sperma" die vreemd sperma kunnen herkennen en ze met chemische middelen kunnen doden.
Ziekten en klachten
Aandoeningen, ziekten, genetische afwijkingen, overmatig gebruik van alcohol of andere drugs, en meer kan leiden tot verminderde spermiogenese, resulterend in omkeerbaar of permanent onvruchtbaarheid (onvruchtbaarheid). In de meeste gevallen mogen aandoeningen van de spermiogenese niet afzonderlijk worden beschouwd, aangezien ze meestal het gevolg zijn van een verminderde spermatogenese. productie. Verschillende testiculaire anomalieën zoals niet-ingedaalde testis, testiculaire hypoplasie en infecties van de prostaat net zoals de bof-gerelateerde testiculaire ontsteking (de bof orchitis) zijn typische oorzaken van aandoeningen in de spermiogenese en spermatogenese, die meestal leiden tot verminderde vruchtbaarheid of zelfs totaal onvruchtbaarheid Vergelijkbare effecten kunnen worden veroorzaakt door ziekten van de testikels zoals varicoceles, spermatoceles, hydroceles of prostaat tumoren. Eveneens in het kader van verstoring van de spermiogenese door de producerende organen valt bijvoorbeeld straling therapie For kanker behandeling, die de testikels kan beschadigen. Extragenitale oorzaken zijn ziekten die een invloed kunnen hebben op de spermatogenese en spermiogenese. Dit zijn voornamelijk febriele infecties, die kunnen leiden tot tijdelijke aantasting van de spermatogenese als gevolg van een stijging van de temperatuur van de testikels Milieutoxines en beroepsmatige blootstelling aan giftige stoffen zoals bisfenol A, organische oplosmiddelen, pesticiden, herbiciden, zware metalen, weekmakers van plastic en vele andere vormen een risico voor verminderde spermiogenese. De hypothalamus en hypofyse, het belangrijkste controlecentrum voor hormonale processen in het lichaam, verdient ook speciale aandacht. Als het hypofyse kan geen controle geven hormonen zoals FSH (follikelstimulerend hormoon) en LH (luteïniserend hormoon) en sommige anderen in de noodzakelijke concentraties, is het resultaat een veranderde - meestal verminderde - productie van seks hormonen en de daaruit voortvloeiende verstoring van de spermiogenese.
