UNIVERSIDAD DEL CAUCA FACULTAD CIENCIAS DE LA SALUD DEPARTAMENTO DE MORFOLOGÍA AREA DE HISTOEMBRIOLOGÍA Docente: MSc. SONIA GONZÁLEZ PINEDA. GAMETOGÉNESIS Es un proceso biológico mediante el cual se originan los gametos tanto femenino (óvulo) y masculino (espermatozoide) éstas células mediante dos proceso de meiosis deben reducir a la mitad el número de los cromosoma (haploide) esto con el fin de que en el momento de la fecundación se restablezca la carga completa con 46 cromosomas que poseen las células de la especie humana. La gametogénesis lleva consigo implícito procesos de diferenciación los cuales conllevan a cambios en el citoplasma de las células y en la forma de éstas, además de involucrar también procesos de mitosis. El desarrollo de los gametos femeninos y masculinos es diferente pero a s u vez, la secuencia de eventos que se suceden dentro de las células es la misma. La primera meiosis que realizan los gametos suele ser la que permite la reducción, porque es en esta etapa en donde la célula diploide se vuelve haploide, la segunda división meiótica se da inmediatamente después de la primera conservando el número de 23 cromosomas. Las meiosis I y II son etapas muy importantes porque permiten que haya constancia del número de cromosomas a través de las diferentes generaciones, además permite la distribución de genes paternos y maternos al aza, mezcla los genes y produce una recombinación del material genético que va a ser propio del nuevo individuo. Hacia la 3ra semana del desarrollo en la pared posterosuperior del saco vitelino se desarrollan en ambos sexos una población celular denominada células germinativas primordiales, más o menos hacia la misma época se está desarrollando en el embrión un par de estructuras llamadas gónadas indiferentes; su nombre se debe a que en el momento de la fecundación ya se ha determinado genéticamente el sexo del individuo pero es sólo posteriormente durante el desarrollo de éste, cuando estas estructuras; por la expresión del gen SRY que se ubica en el brazo corto del cromosoma Y; que determina si las gónadas indiferentes se trasforman en testículos o en ovarios. Las células Germinativas primordiales van migrando poco a poco hacia las gónadas indiferentes y se establecen allí haciendo mitosis constantes para poblar las gónadas La gametogénesis en el sexo femenino se denomina ovogénesis y en el sexo masculino se denomina espermatogénesis. OVOGÉNESIS Este proceso comienza en los ovarios de la niña antes del nacimiento (Etapa prenatal) se reinicia durante la pubertad y prosigue durante los años de la vida reproductiva de la mujer hasta cuando se alcanza la menopausia en donde el eje hipotálamo – hipófisis – gónadas se hace disfuncional. Desde la pubertad este proceso hace parte del ciclo ovárico. P.Autor: Sonia González P.1 Cuando las células germinativas primordiales llegan a los ovarios entran en constantes mitosis hasta poblar la gónada, posteriormente gran parte de ellas se diferencia a un tipo celular denominado oogonia u ovogonia las cuales se multiplican por mitosis hasta alcanzar una población aproximada de 7.000.000 de células; muchas de ellas entran en apoptosis y mueren y las que quedan se diferencian a oocitos u ovocitos primarios, éstos arrancan la primera meiosis al momento del nacimiento, inician su profase I y se detienen en esta fase hasta cuando en un determinado ciclo ovárico durante la vida reproductiva de la mujer reinician y continúan con la etapas de la meiosis I; a esta etapa de reposo en que entra el oocito 1rio quedándose en el inicio de profase I se le denomina etapa de Dictioteno, que se considera es un periodo de protección para el oocito 1rio contra agentes ambientales que pueden dañar su ADN, entre mayor sea la edad de una mujer, mayor es la exposición del oocito 1rio a agentes nocivos como por ejemplo la radiación. Se calcula que cuando la niña nace trae en sus ovarios aproximadamente entre 700.000 y 2.000.000 de oocitos 1rios pero algunos involucionan y cuando se alcanza la pubertad tan solo quedan aproximadamente 400.000 oocitos 1rios y menos de 500 de éstos llegan a la ovulación. Cuando se activa el eje y llega la pubertad empiezan los ciclos ováricos y con cada uno de ellos uno o varios oocito 1rios reinicia la meiosis I hasta completar todas sus fases y justo antes de la ovulación origina un oocito secundario que recibe casi todo el citoplasma y un cuerpo polar que no recibe casi nada; quedando éste muy pequeño y al poco tiempo involuciona; el oocito 2rio inicia la meiosis II hace la profase II, arranca la metafase II y no la termina si no que se detiene ahí y sólo acaba todas las fases de la meiosis II si es fecundado por un espermatozoide, para originar el gameto femenino (óvulo) y el segundo cuerpo polar que acompaña al óvulo por varios días y se considera que actúa como célula nodriza nutriendo al óvulo. En conclusión los únicos oocitos que llegan a culminar la ovogénesis durante la etapa reproductiva de una mujer son aquellos que son fertilizados. Célula Germinativa Primordial Mitosis Diferenciación Oogonia PRENATAL Diferenciación Oocito 1rio Profase I Anafase I Telofase I POSTNATAL Oocito 2rio Gameto Femenino (Óvulo) P.Autor: Sonia González P.2 Dictioteno Meiosis I Metafase I Pubertad Meiosis II Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Cuerpos Polares Fecundación ESPERMATOGÉNESIS Este proceso involucra una serie de acontecimientos que culmina con la formación de los espermatozoides. Cando las células germinativas primordiales migran hacia las gónadas indiferentes y se ha expresado el gen SRY para la formación de testículos, éstas empiezan a realizar constantes mitosis hasta poblar las gónadas, posteriormente se diferencian durante la etapa fetal a células denominadas espermatogonias que están alojadas en los túbulos seminíferos, éstas células son de dos tipos; espermatogonias A que son célula madre de reserva (stem cells) y espermatogonias B que son las que se diferencian a espermatocitos 1rios.. Con el despertar del eje hipotálamo – hipófisis – gónadas y la llegada de la pubertad las espermatogonias se reactivan e inician una serie de mitosis y luego se diferencian a espermatocitos primarios, éstos inmediatamente inician su meiosis I llevando a cabo todas las etapas originando dos espermatocitos secundarios, estas células arrancan y terminan la Meiosis II para originar cuatro espermátides, en donde cada una de ellas inmediatamente se diferencian a un espermatozoide mediante un proceso denominado espermiogénesis. Se calcula que diariamente cada testículo produce aproximadamente 94 millones de espermatozoides La espermiogénesis es un proceso que dura aproximadamente 16 días de todo el proceso de la espermatogénesis que alcanza aproximadamente 65 a 70 días; en el cual la espermátide sufre una transformación empezando por la condensación del núcleo y su desplazamiento hacia donde se va a formar la cabeza del gameto, el aparato de Golgi de desplaza poco a poco y se posiciona sobre el polo superior del núcleo y forma el acrosoma; una estructura que contiene enzimas como la acrosina y hialuronidasa, importantes para la fecundación del óvulo. Las espermátides van cambiando poco a poco su forma, hay gran pérdida de su citoplasma, además que éste con la membrana celular se alargan hacia el sitio en donde se va a formar el cuello y la cola del espermatozoide y se hacen más voluminoso hacia la cabeza, en la región en donde se va ubicar el cuello del espermatozoide; las mitocondrias de la espermátide se organizan en filas, el centriolo de la espermátide se reubica colocándose al otro extremo del núcleo y origina el flagelo del espermatozoide. Los espermatozoides formados en el testículo no tienen la capacidad de fecundar, es por eso que deben desplazarse hacia el epidídimo en donde reciben la primera capacitación de dos que deben realizar, esta capacitación en el epidídimo consiste en enseñarles a los espermatozoides a mover su flagelo para que puedan desplazarse en el aparato reproductor femenino, es además allí en donde reciben una segunda capacitación que no se conoce muy bien todavía pero se cree que en los órganos sexuales internos femeninos, la membrana celular del espermatozoide sufre ciertos cambios conformacionales que le permiten al espermatozoide alcanzar una hipermovilidad importante para fecundar al óvulo. Durante una relación sexual son depositados en la vagina aproximadamente entre 50 a 500 millones de espermatozoides por eyaculado, éstos pasan rápidamente de la vagina hacia el cuello uterino y de allí se dirigen hacia las tubas uterinas a donde llegan sólo unos cientos. El paso a través del cuello cervical en donde se produce moco permite la selección de los espermatozoides normales con motilidad apropiada porque la concentración y velocidad espermática son esenciales para el ascenso de los gametos pero en este ascenso también participan las contracciones del útero y de las tubas uterinas y la actividad molecular del cérvix y del útero P.Autor: Sonia González P.3 Para determinar la fertilidad del varón se utiliza el espermograma, un examen mediante el cual se determinan parámetros básicos como son el pH del semen, la licuefacción, recuento, morfología, estructura, celularidad, aglutinación e hiperosmolaridad. Célula Germinativa Primordial Mitosis Diferenciación PRENATAL Espermatogonia Diferenciación Espermatocito 1rio Profase I Meiosis I Metafase I Anafase I Telofase I Espermatocito 2rio Meiosis II Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Espermátides Espermiogénesis Espermatozoides P.Autor: Sonia González P.4 Pubertad