La gametogénesis es el proceso que convierte las células germinales primordiales (PGC) en gametos masculinos y femeninos maduros. Hay dos tipos de espermatogénesis y ovogénesis específicos para hombres y mujeres, respectivamente.
¿QUÉ ES LA ESPERMATOGÉNESIS?
La espermatogénesis comienza en la pubertad cuando los testículos comienzan a secretar una mayor cantidad de testosterona. Una vez que comienza la pubertad, las CGP latentes reanudan el desarrollo, se dividen varias veces por mitosis y luego se diferencian en espermatogonias (2N); esto ocurre dentro de los túbulos seminíferos.
El espermatogonio sufrirá primero una mitosis que producirá dos células hijas idénticas que son espermatocitos primarios (4N).
Uno de los cuales permanecerá indiferenciado y el otro se diferenciará aún más. El espermatocito primario pasará por la primera etapa de la meiosis y producirá dos espermatocitos secundarios (2N).
Cada espermatocito secundario producirá dos espermátidas (1N). Esta es la segunda etapa de la meiosis. Las espermátidas se someterán a espermiogénesis en la que maduran más y ahora se conocen como espermatozoides (1N).
PROCESO DE LA ESPERMATOGÉNESIS
Entre las espermatogonias (en total, más de mil millones en ambos testículos) que forman la capa basal del epitelio germinal, se pueden distinguir varios tipos: ciertas células tipo A se ven como espermatogonias que se dividen mitóticamente y se reproducen (división homónima), por lo que se mantiene la población de espermatogonias.
El comienzo de la espermatogénesis se introduce a través de la denominada división heterónima, en la que las células hijas (segundo grupo de células tipo A) quedan unidas entre sí por delgados puentes de citoplasma.
A través de la preservación de estas conexiones citoplasmáticas, las espermatogonias son inducidas al proceso de espermatogénesis.
Después de una nueva división mitótica, se engendran espermatogonias de tipo B que también se dividen mitóticamente en espermatocitos primarios (I).
Los espermatocitos primarios recién creados (I) ahora entran en la primera meiosis. Luego pasan inmediatamente a la fase S (es decir, a la meiosis del preleptoteno), duplican su ADN interno, abandonan el compartimento basal y alcanzan el medio especial del compartimento luminal.
Después de la fase S, estas células alcanzan la etapa compleja de la profase de la meiosis y, por lo tanto, se vuelven notablemente visibles con un microscopio óptico.
Esta profase, que dura 24 días, se puede dividir en cinco secciones:
- Leptoteno
- Cigoteno
- Paquiteno
- Diploteno
- Diaquinesis
En la división heterónima, la división citoplasmática no se completa; las células hijas permanecen unidas entre sí a través de delgados puentes citoplasmáticos.
También en la meiosis subsiguiente la división citoplásmica es incompleta, de modo que de un espermatogonio surge una red de células hijas que duplica su tamaño en cada generación. La formación de tales redes asegura que todos los procesos en cada generación ocurran al mismo tiempo.
En la profase en cada célula germinal se produce una nueva combinación de material genético materno y paterno. Después de la profase larga sigue la metafase, la anafase y la telofase que toman mucho menos tiempo. Un espermatocito primario produce dos espermatocitos secundarios.
ESPERMATOCITOS SECUNDARIOS
Los espermatocitos secundarios van directamente a la segunda meiosis, de la cual emergen las espermátidas. Dado que en los espermatocitos secundarios no se produce ni la reduplicación del ADN ni la recombinación del material genético, la segunda meiosis puede tener lugar rápidamente.
Dura solo alrededor de cinco horas y, por esa razón, los espermatocitos secundarios rara vez se ven en una sección histológica. A través de la división de las cromátidas de un espermatocito secundario, surgen dos espermátidas haploides que contienen solo la mitad del contenido de ADN original.
Además de los espermatozoides, las espermátidas son las células más pequeñas del epitelio germinal. En un proceso que dura varias semanas (la llamada espermiogénesis o espermiohistogénesis) se transforman en espermatozoides con la ayuda activa de las células de Sertoli.
RESUMEN
La mayoría de los organismos constan de dos linajes celulares: células somáticas y células germinales. Los primeros son necesarios para la generación actual y los segundos crean descendencia.
Las células germinales masculinas y femeninas generalmente se producen durante la espermatogénesis y la ovogénesis, que tienen lugar en el testículo y el ovario, respectivamente.
La espermatogénesis implica la diferenciación de células madre espermatogoniales en espermatocitos mediante la división de células mitóticas y la producción de espermátidas haploides a partir de los espermatocitos primarios tetraploides mediante la división celular meiótica.
Posteriormente, las espermátidas dan lugar a espermatozoides en la fase final de la espermatogénesis, llamada espermiogénesis. Estos pasos fundamentales, donde la proliferación mitótica precede a la meiosis durante la espermatogénesis, se observan en una amplia variedad de organismos.
Sin embargo, desarrollar una comprensión completa de la biología celular y la genética de la espermatogénesis es difícil para la mayoría de las especies porque ocurre dentro de un entorno testicular complejo caracterizado por la asociación íntima de espermatozoides en desarrollo con células accesorias.
En este manual, resumimos los procesos de espermatogénesis que ocurren en dos animales modelo fundamentales, el ratón y Caenorhabditis elegans, y los comparamos para considerar qué características importantes podrían conservarse evolutivamente.
