Spermiogenese

Net zo Spermiogenese De transformatiefase van de door spermatogenese gecreëerde spermatiden in volwassen en vruchtbaar sperma wordt genoemd. Tijdens de spermiogenese verliezen de spermatiden een groot deel van hun cytoplasma en de flagellumvormen, die worden gebruikt voor actieve voortbeweging. Op de kop met het nucleaire DNA, tegenover het aanhechtingspunt van de flagella, vormt zich het acrosoom, dat enzymen bevat die het mogelijk maken om de eicel te penetreren.

Wat is spermogenese?

In tegenstelling tot spermatogenese, waarbij de kiemcellen elk een mitose en een meiose I en II doormaken en dan spermatiden worden genoemd, heeft spermatogenese alleen invloed op de omzetting van de spermatiden in volwassen en vruchtbaar sperma.

De spermiogenese van een spermatide duurt ongeveer 24 dagen. De spermatiden, die vanwege de vorige meiose slechts één set haploïde chromosomen hebben, worden omgezet in een gespecialiseerde cel die als enig doel dient om een ​​vruchtbaar vrouwelijk ei te penetreren.

De transformatie van een spermatide in een sperma gaat gepaard met ernstige interne en externe veranderingen. De spermatide verliest bijna al zijn cytoplasma, zodat in wezen alleen de kern, die het DNA bevat, overblijft. De sterk verkleinde cel wordt omgezet in de kop van het toekomstige sperma. Waar de centriole zich bevindt, ontstaat een flagella, ook wel de staart genoemd, die wordt gebruikt om het sperma actief te verplaatsen.

Aan de kant tegenover het flagellum vormt zich een kap, het acrosoom, dat enzymen bevat die het mogelijk maken om het vrouwelijke ei te penetreren. De mitochondriën, die zich, inclusief hun mitochondriaal DNA en RNA, oorspronkelijk in het cytosol van het spermatide bevonden, hechten zich vast aan het middengedeelte van het flagellum en leveren de nodige energie voor voortbeweging.

Functie en taak

Het spermatide, dat aan het begin van de spermiogenese nog als haploïde cel herkenbaar is, verandert in een extern en intern sterk veranderd sperma. De haploïde chromosoomset wordt niet meer gewijzigd. De mitochondriën worden simpelweg samen met het mitochondriale DNA en RNA verplaatst om de flagellen de nodige energie te geven voor hun bewegingen. Het enige genetische verschil tussen het sperma in een ejaculaat is dat 50 procent een X-chromosoom bevat en de andere 50 procent een Y-chromosoom.

Bijzonder is dat het sperma bij het binnendringen van de vrouwelijke eicel het flagellum afscheidt en daarmee het mitochondriaal DNA uit de mannelijke zaadcel geen rol meer speelt. Het mitochondriale DNA van het bevruchte ei, later de zygote, komt uitsluitend uit de mitochondriën van de moeder.

Spermiogenese wordt gebruikt om de spermatiden om te zetten in toegewijde, geoptimaliseerde zaadcellen. Sterk sperma, dat na de ejaculatie zo snel mogelijk naar het bevruchtbare ei kan bewegen, heeft de grootste kans om hun chromosoomset door te geven.

Na het koppelen met het membraan van het ei, wordt een fysiologisch proces geactiveerd dat verhindert dat verder sperma aanmeert. Het vermogen om te bewegen en de energiereserves van het individuele sperma kunnen een beslissende bijdrage leveren aan "het winnen van de race".

Het gaat minder om de concurrentie tussen de genetisch identieke zaadcellen binnen een ejaculaat, maar meer om concurrentie met sperma van een 'vreemd' ejaculaat, aangezien mensen over het algemeen niet monogaam leven. De mogelijkheden om de wedstrijd tegen "vreemd sperma" te winnen zijn niet uitgeput in "puur sportieve competitie", maar een deel van het sperma in een ejaculaat kan niet bewegen en kan de weg van vreemd sperma vrijwel blokkeren. In een ejaculaat bevinden zich ook "killer sperma", die vreemd sperma herkennen en deze kunnen doden met chemische middelen.

Ziekten en aandoeningen

Stoornissen, ziekten, genetische afwijkingen, overmatig alcoholgebruik of andere drugs en nog veel meer kunnen leiden tot verminderde spermiogenese, waardoor omkeerbare of permanente onvruchtbaarheid kan optreden. In de meeste gevallen mogen aandoeningen van de spermogenese niet afzonderlijk worden beschouwd, aangezien ze meestal het resultaat zijn van een verminderde spermatogenese.

In principe kan een verminderde spermiogenese worden veroorzaakt door ziekten of laesies in de organen die sperma produceren, de testikels, of door storingen in de hormoonproductie. Een grote verscheidenheid aan testiculaire afwijkingen, zoals niet-ingedaalde testikels, testiculaire hypoplasie en prostaatinfecties, evenals bofgerelateerde testiculaire ontsteking (boforchitis), zijn typische oorzaken van aandoeningen in de spermiogenese en spermatogenese, die meestal leiden tot verminderde vruchtbaarheid of zelfs volledige onvruchtbaarheid.

Ziekten van de testikels zoals varicoceles, spermatoceles, hydroceles of prostaattumoren kunnen vergelijkbare effecten hebben. Stralingstherapie voor de behandeling van kanker, die de testikels kan beschadigen, valt ook binnen het bereik van aandoeningen van de spermiogenese door de producerende organen.

Ziekten die de spermatogenese en spermiogenese kunnen beïnvloeden, worden als extragenitale oorzaken beschouwd. Het zijn vooral febriele infecties die de vorming van zaadcellen tijdelijk kunnen belemmeren als gevolg van een temperatuurstijging in de testes. Milieutoxines en werkgerelateerde omgang met giftige stoffen zoals bisfenol A, organische oplosmiddelen, pesticiden, herbiciden, zware metalen, weekmakers in kunststoffen en nog veel meer vormen risico's voor verminderde spermiogenese.

De hypothalamus en hypofyse, het belangrijkste controlecentrum voor het beheersen van hormonale processen in het lichaam, verdienen ook speciale aandacht. Als de hypofyse niet in staat is om controlehormonen zoals FSH (follikelstimulerend hormoon) en LH (luteïniserend hormoon) en enkele anderen in de noodzakelijke concentratie te leveren, is het resultaat een veranderde - meestal verminderde - productie van geslachtshormonen en dus tot een verstoring van de spermiogenese.