Spermioģenēze

Kā Spermioģenēze Tiek saukta spermatoģenēzes radīto spermatidu pārveidošanas fāze par nobriedušu un auglīgu spermu. Spermoģenēzes laikā spermatidi zaudē lielu daļu citoplazmas un flagellum formas, ko izmanto aktīvai pārvietošanai. Uz galvas ar kodolu DNS, pretī flagellas piestiprināšanas vietai, veidojas akrosoma, kurā ir fermenti, kas tai ļauj iekļūt olšūnā.

Kas ir spermoģenēze?

Pretstatā spermatoģenēzei, kuras laikā ikras šūnas iziet caur mitozi un I un II meiozi un pēc tam tiek sauktas par spermatiķiem, spermatoģenēze ietekmē tikai spermatidu pārvēršanu par nobriedušu un auglīgu spermu.

Spermatidīna spermoģenēze notiek apmēram 24 dienas. Spermatīdi, kuriem iepriekšējās meiozes dēļ ir tikai viens haploīdu hromosomu komplekts, tiek pārveidoti par specializētu šūnu, kuras vienīgais mērķis ir iekļūt auglīgā sievietes olšūnā.

Spermatidāta pārveidošana par spermu ir saistīta ar nopietnām iekšējām un ārējām izmaiņām. Spermatidis zaudē gandrīz visu savu citoplazmu, tāpēc būtībā paliek tikai kodols, kas satur DNS. Ļoti samazināta šūna tiek pārveidota par topošās spermas galvu. Tur, kur atrodas centriole, rodas flagella, saukta arī par asti, kuru izmanto, lai aktīvi pārvietotu spermu.

Pusē, kas atrodas pretī flagellum, veidojas vāciņš - akrosoma, kurā ir fermenti, kas tai ļauj iekļūt sievietes olšūnā. Mitohondriji, kas, ieskaitot to mitohondriju DNS un RNS, sākotnēji atradās spermatidu citosolī, piestiprinās flagellum vidusdaļai un nodrošina nepieciešamo enerģiju pārvietošanai.

Funkcija un uzdevums

Spermatidīds, kas spermioģenēzes sākumā joprojām ir atpazīstams kā haploīds šūna, pārvēršas par ārēji un iekšēji stipri izmainītu spermu. Haploīdā hromosomu kopa vairs netiek mainīta. Mitohondriji tiek vienkārši pārvietoti kopā ar mitohondriju DNS un RNS, lai dotu flagella nepieciešamo enerģiju viņu kustībām. Vienīgā ģenētiskā atšķirība starp spermu ejakulātā ir tāda, ka 50 procentos ir X hromosoma, bet pārējos 50 procentos ir Y hromosoma.

Īpaša iezīme ir tā, ka sperma noēno flagellum, kad tā iekļūst sievietes olšūnā, un tādējādi vīriešu spermas šūnas mitohondriju DNS vairs nav nozīmīga. Apaugļotās olšūnas mitohondriju DNS, vēlāk zigota, nāk tikai no mātes mitohondrijiem.

Spermioģenēzi izmanto, lai pārveidotu spermatidu īpašās, optimizētās spermas šūnās. Spēcīgām spermām, kuras pēc ejakulācijas var pēc iespējas ātrāk virzīties uz apaugļojamo olšūnu, ir vislielākās iespējas nodot savu hromosomu komplektu.

Pēc dokstacijas ar olšūnas membrānu tiek iedarbināts fizioloģisks process, kas neļauj spermai turpināt doksēties. Atsevišķu spermas spēju kustēties un enerģijas rezerves var dot izšķirošu ieguldījumu "sacensību uzvarēšanā".

Tas ir mazāk par ģenētiski identisku spermas šūnu konkurenci ejakulātā, bet drīzāk par konkurenci ar “sveša” ejakulāta spermu, jo cilvēki pamatā nedzīvo monogāmi. Iespējas uzvarēt konkurenci pret "svešu spermu" netiek izsmeltas "tīri sportiskās sacensībās", bet daļa spermas, kas atrodas ejakulātā, nespēj kustēties un faktiski var bloķēt svešu spermas ceļu. Ejakulāta iekšpusē ir arī “slepkavas spermatozoīdi”, kas atpazīst svešas spermas un var tos nogalināt ar ķīmiskiem līdzekļiem.

Slimības un kaites

Traucējumi, slimības, ģenētiskās anomālijas, pārmērīga alkohola vai citu narkotisko vielu lietošana un daudz kas cits var izraisīt spermoģenēzes pasliktināšanos, tā ka var iestāties atgriezeniska vai pastāvīga neauglība. Vairumā gadījumu spermoģenēzes traucējumus nevajadzētu aplūkot atsevišķi, jo tie parasti ir traucētas spermatoģenēzes rezultāts.

Principā traucētu spermioģenēzi var izraisīt slimības vai bojājumi orgānos, kas ražo spermu, sēkliniekus, vai darbības traucējumi hormonu ražošanā. Plašs sēklinieku patoloģiju klāsts, piemēram, neizdalītas sēklinieki, sēklinieku hipoplāzija un prostatas infekcijas, kā arī ar cūciņu saistīts sēklinieku iekaisums (cūciņu orhīts) ir tipiski spermioģenēzes un spermatoģenēzes traucējumu cēloņi, kas parasti noved pie samazinātas auglības vai pat pilnīgas neauglības.

Sēklinieku slimībām, piemēram, varikoceles, spermatoceles, hidroceles vai prostatas audzēji, var būt līdzīga iedarbība. Radiācijas terapija vēža ārstēšanai, kas var sabojāt sēkliniekus, ietilpst arī to ražošanas orgānu spermoģenēzes traucējumu diapazonā.

Slimības, kas var ietekmēt spermatoģenēzi un spermioģenēzi, tiek uzskatītas par ekstragenitāliem cēloņiem. Sēklinieku temperatūras paaugstināšanās rezultātā īslaicīgi var pasliktināties spermas šūnu veidošanās, piemēram, febrilas infekcijas. Vides toksīni un toksisku vielu, piemēram, bisfenola A, organisko šķīdinātāju, pesticīdu, herbicīdu, smago metālu, plastifikatoru plastikā un ar to saistītā apstrāde rada risku spermioģenēzes traucējumiem.

Īpaša uzmanība ir pelnījusi arī hipotalāmu un hipofīzi, kas ir galvenais kontroles centrs hormonālo procesu kontrolei organismā. Ja hipofīze nespēj nodrošināt kontroles hormonus, piemēram, FSH (folikulus stimulējošais hormons) un LH (luteinizējošais hormons) un vēl dažus nepieciešamā koncentrācijā, rezultāts ir mainīta - parasti samazināta - dzimumhormonu un tādējādi tiek traucēta spermoģenēze.