espermatogenesis

Se denomina gametogénesis a la formación de células sexuales o gametas. Se realiza por medio de la meiosis, forma de reproducción sexual de organismos superiores. La producción de gametas se hace a partir de células germinales que en su núcleo portan el número de cromosomas propio de cada especie, con lo cual son diploides. Luego de las dos divisiones de la meiosis se obtienen células sexuales haploides, es decir, con la mitad de la dotación de cromosomas. La gametogénesis se divide en espermatogénesis, que es la producción de espermatozoides y en ovogénesis, la producción de óvulos.

La espermatogénesis es un proceso que se lleva a cabo en los testículos (gónadas), que son las glándulas sexuales masculinas. En su interior se encuentran los túbulos seminíferos, pequeños conductos enrollados de 30-60 cm de longitud y 0,2 mm de diámetro cada uno. Los dos testículos contienen alrededor de un millar de túbulos seminíferos. En el epitelio de los túbulos asientan las células germinativas o espermatogonias y las células de Sertoli. El corte transversal del túbulo seminífero permite distinguir las diferentes etapas de la espermatogénesis, por ejemplo, espermatogonias en la capa basal, espermatocitos en división meiótica o liberación de espermatozoides hacia el lumen del túbulo.La espermatogénesis se inicia cuando el macho alcanza la madurez sexual. En el hombre se produce alrededor de los 12-13 años de edad. Desde su formación en la etapa embrionaria, las células germinales permanecen en estado latente junto a las células de Sertoli en el interior de estructuras denominadas cordones sexuales. Un poco antes de iniciarse la pubertad, estos cordones se hacen huecos y aumentan de tamaño, transformándose en túbulos seminíferos. En su interior, las células germinales producen células madres, que a su vez originan espermatogonias A por mitosis, iniciándose la espermatogénesis. Estas últimas, también por mitosis, generan las llamadas espermatogonias B, las cuales se reproducen a través de múltiples divisiones mitóticas. Las espermatogonias poseen 46 cromosomas en la especie humana, con lo cual son células diploides. Sucesivas transformaciones dan lugar a espermatocitos primarios, también diploides pero de un tamaño mucho mayor. Cada espermatocito primario sufre una primera división por meiosis (meiosis I) y genera dos espermatocitos secundarios haploides, es decir, con la mitad de la dotación cromosómica de la especie. A su vez, estos pasan por la mitosis II y producen cuatro células haploides llamadas espermátidas. A partir de este momento se inicia la maduración de los espermatozoides mediante la diferenciación de las espermátidas. Este último paso se denomina espermiogénesis, que consta de las siguientes transformaciones:
-Reducción total del volumen citoplasmático
-Alargamiento del núcleo que se ubica en la zona anterior (cabeza) del espermatozoide
-Ubicación de las mitocondrias en la parte posterior de la cabeza (cuello)
-Formación de un largo flagelo a partir de los centríolos de la espermátida

En resumen, la espermatogénesis tiene una duración de 70-75 días, lapso de tiempo necesario para la diferenciación de espermatogonias en espermatozoides. Se inicia en la madurez sexual y se mantiene casi hasta el final de la vida. A partir una célula germinal diploide se generan cuatro células sexuales haploides producto de divisiones por mitosis y meiosis. Por lo tanto, la espermatogénesis consta de tres etapas: reproducción, crecimiento y maduración.

Espermatogénesis

Dentro de los túbulos seminíferos, rodeando a las células germinales, se encuentran las células de Sertoli. Cuando se llega a la pubertad, dichas células dejan de reproducirse ni bien comienza la espermatogénesis y dan lugar a la llamada barrera hematotesticular. Esta barrera está compuesta por células de Sertoli que se adhieren firmemente interponiéndose entre los capilares sanguíneos y el epitelio de los túbulos seminíferos, impidiendo así la acción inmunológica de los linfocitos. Cabe señalar que el proceso meiótico que se establece en la espermatogénesis genera proteínas que, de incursionar en el torrente sanguíneo, daría lugar a la formación de anticuerpos que atentaría contra la fertilidad de la especie. Por lo tanto, la barrera hematotesticular cumple con la importante misión de evitar la reacción de los linfocitos y de estimular la evolución y migración de los espermatocitos hacia la luz tubular. Otra función importante de las células de Sertoli es la nutrición de las células espermatogénicas, habida cuenta de que las espermatogonias no tienen acceso a los nutrientes que provee la sangre debido a la barrera antes mencionada. Además, las células de Sertoli producen fructosa, eliminan restos citoplasmáticos de las espermátidas y mantienen un medio adecuado para la transformación de las células germinales. 

Esquema de la disposición de las células en el testículo

Microfotografía de la disposición de las células en el testículo

Los túbulos seminíferos están rodeados de tejido conectivo y de capilares sanguíneos. Entre estas estructuras están las células de Leydig, que adoptan formas redondeadas o poligonales. Las células de Leydig tienen por función producir testosterona, hormona fundamental que proporciona las características sexuales masculinas en los animales superiores. La testosterona estimula la producción de espermatozoides, aunque en altas concentraciones puede llegar a inhibir la espermatogénesis. 

Preparado histológico de los túbulos seminíferos