Сперматогенез

Гоноциты у мужиков к 5-ой неделе внутриутробного развития мигрируют в гонады. Как известно, у мужчин есть Y половая хромосома. Так вот именно Y хромосома и отвечает за развитие половых органов у мальчика по мужскому типу. Гоноциты превращаются в сперматогонии — первая и начальная стадия сперматогенеза.

Под воздействием генов Y хромосомы происходит дифференцировка эпителиальных и эндокринных клеток гонад. Эпителиальные клетки у мальчиков теперь будут называться клетками Сертоли (сустентоцитами), а

эндокринные клетки — клетками Лейдига. Эти клетки выделяют антимюллеров гормон, который и ответственен за развитие половых органов по мужскому типу.

Сперматогоний, которые образовались из гоноцитов, остаются без особых изменений в канальцах яичка до начала полового созревания, то есть до пубертатного возраста. У пацанов это примерно 12 лет, с различными колебаниями.

Где-то начиная с 4-5 лет происходят некоторые гистологические изменения в ткани яичков. В канальцах появляются просветы (раньше их не было), потихоньку созревают клетки Сертоли и Лейдига. К 9-10 лет сустентоциты и эндокринные клетки считай уже готовы к выполнению своих главных задач.

Клетки Лейдига — это эндокринные клетки яичков. Их главная функция заключается в секреции мужского полового гормона тестостерона. Также они с помощью определенных белков контролируют/поддерживают работу сустентоцитов и самого сперматогония. Транспорт сперматозоидов внутри канальцев и дальше осуществляется с помощью сокращений гладких мышц,

9

а стимулирует сокращение окситоцин, который синтезируется в тех же клетках Лейдига.

Клетки Сертоли (сустентоциты) — это эпителиальные клетки канальцев яичка, которые выполняют роль своеобразных «нянек» для сперматогония.

На клетке Сертоли есть специальные «кармашки», в которых находятся развивающиеся сперматозоиды на разных стадиях. Эти клетки питают сперматозоиды, при этом они также и защищают своих детей от угроз.

Сперматозоиды являются антигенами для организма пацана, поэтому сустентоциты формируют гемато-тестикулярный барьер. То есть, если ввести сперму внутривенно (свою же причём), то произойдет иммунная реакция с формированием антител к своим же сперматозоидам. Теоретически такое явление может быть причиной бесплодия у мужиков, если гематотестикулярный барьер будет хуево работать.

Также клетки Сертоли жрут аномальные и неправильные сперматозоиды, избавляя их от дальнейшего бессмысленного существования.

Ещё одной функцией сустентоцитов является выработка жидкого секрета в просвет канальцев.

В сперматогенезе различают четыре фазы: размножения, роста,

созревания и формирования. Пройдемся по каждой фазе.

10

Рисунок 3: Яичко мужика под микроскоп

Фаза размножения

В этой фазе происходит деление сперматогоний, в результате которого формируются первичные сперматоциты. Сперматогоний — это стволовые клетки сперматозоидов. Морфологически это округлые клетки с круглым же,

относительно большим ядром.

Важно отметить, что сперматогоний активно делится, причем митозом,

по многу раз. Можно провести аналогию со стволовой клеткой крови, но тут все намного легче. Сперматогоний в процессе своего деления митозом образует несколько видов клеток: А темные, А светлые и В клетки.

А темные клетки — это изначальные клетки, это полностью стволовые клетки, которые редко делятся и дают потомство в виде светлых А клеток.

11

Названы так, потому что их ядра более темные (за счёт конденсации хроматина). Следует не забывать, что стволовые клетки обладают самоподдерживающим свойством: то есть при делении стволовой клетки, он дает не только светлую клетку, но и темную, чтобы сохранить популяцию стволовых (иначе сперма быстро кончится, лол).

А светлые клетки — это следующая генерация клеток, после того, как темный собрат поделился. Эти клетки уже не стволовые, а скорее полустволовые, так как при делении образуются либо две В клетки, либо одна

Вклетка и одна А светлая клетка, все решает великий рандом.

Вклетки — последняя генерация сперматогоний. Они делятся, однако под конец клетки не отсоединяются, а образуют между собой цитоплазматические мостики, образуется синтиций. Как только В клетки перестают делится, они начинают называться сперматоцитами 1-ого порядка.

Это следующая фаза развития сперматозоидов.

Фаза роста

В фазе роста начинается мейоз. То есть сперматоцит 1-ого порядка является начальной клеткой цепи мейоза, в результате которого сформируются 4 зрелых сперматозоида.

Вначале у сперматоцита 1-ого порядка обычный набор хромосом, то есть

23 пары. Но перед первым мейозом сперматоцит удваивает количество хромосом и увеличивается в размере (поэтому и фаза роста).

Особенность мейоза в том, что во время удвоения хромосом происходит

кроссинговер. Это процесс, когда две гомологичные хромосомы обмениваются различными участками между собой. Тут я поясню поподробней, так как эта тема запутывает. Придется погрузиться немного в генетику/цитологию. Посмотри на картинку ниже.

12

Рисунок 4: Нормальный кариотип человека

Видим кариотип человека, то есть полный набор хромосом в самой обычной клетке человека (соматической, не в зрелых сперматозоидах). Мы видим, что над каждой цифрой находится две «палочки», то есть две хромосомы. Это и есть пары хромосом, которых у человека в норме 23. В

общей сумме 46 хромосом для человека. Последняя пара хромосом XY

является половой и определяет судьбу пол человека. Если тут будет пара из двух X хромосом, то это женщина, а если одна хромосома X, а другая Y, то это мужчина. Пара хромосом, которые находятся над одной цифрой называются

гомологичными хромосомами, они похожи генами и своим строением/морфологией, НО они полностью не одинаковые, то есть между гомологичными хромосомами все-таки есть какая-то разница (позже ты поймешь, почему). Теперь посмотрим на другую картинку:

13

Рисунок 5: Нормальный кариотип человека с удвоенным количеством хромосом перед делением

Видим почти ту же картинку, только в каждой паре почему-то уже по 4

палочки. Тут просто произошла репликация, то есть удвоение, генетической информации, что происходит в норме перед делением клетки (дабы обеспечить одинаковым генетическим материалом две дочерние клетки).

Каждая гомологичная хромосома приобрела СВОЮ ТОЧНУЮ копию и связана с ним небольшим мостиком (как ты видишь на пикче выше). Давай рассмотрим абстрактную пару гомологичных хромосом.

14

Рисунок 6: Схематичный рисунок репликации гомологичных хромосом

Красная и зеленая палочки — это гомологичные хромосомы. После репликации генетической инфы каждая «палочка» удваивается, при этом они соединены тонким мостиком, который называется центромерой. В

дальнейшем в обычной, соматической (не половой) клетке каждая палочка отделяется и идёт в дочернюю клетку, так мы получаем две клетки, которые полностью похожи на материнскую. Это деление митотическое.

Рисунок 7: Схема классического митотического деления

15