UKŁAD ROZRODCZY MĘSKI

Jądro i najądrze
UKŁAD ROZRODCZY
nasieniowód
głowa
najądrza
przewodziki wyprowadzające
MĘSKI
kanalik nasienny
przegroda
łącznotkankowa
trzon najądrza
śródjądrze
osłonka biaława
sieć jądra
błona surowicza
ogon
najądrza
kanaliki proste
Kanalik nasienny
Zrazik jądra:
• kanaliki nasienne
• międzykanalikowa (śródmiąższowa) tkanka łączna zawierająca naczynia
krwionośne, włókna nerwowe, makrofagi i komórki Leydiga
„Nabłonek” plemnikotwórczy
• komórki plemnikotwórcze
• komórki Sertolego
• błona graniczna
- blaszka podstawna
- cienka warstwa fibryli
kolagenowych
- komórki mioidne (okołokanalikowe)
- cienka warstwa naczyń chłonnych
• „nabłonek” plemnikotwórczy
Spermatogeneza:
• spermatocytogeneza
spermatogonie A
spermatogonie B
• mejoza
spermatocyty I rzędu
spermatocyty II rzędu
• spermiogeneza
spermatydy
Komórki plemnikotwórcze:
• spermatogonie A, B
• spermatocyty I rzędu
• spermatocyty II rzędu
• spermatydy
ciałka resztkowe
plemniki
1
dojrzewające
plemniki
spermatocyty I rzędu
spermatocyty
II rzędu
spermatydy
kom.Sertolego
spermatydy
sp. I rzędu
spermatocyty
I rzędu
kom.Sertolego
spermatogonie
spermatogonie
A „jasne”
A „ciemne”
spermatogonie
Wspólne cechy komórek plemnikotwórczych:
kulisty kształt, okrągłe jadra komórkowe, słabo rozwinięte organelle
(wyjątek: spermatydy)
komórki
Sertolego
• „ciemne” spermatogonie A: macierzyste, ciemna, rozproszona chromatyna
(macierzyste komórki spermatogenezy)
• „jasne” spermatogonie A: jasna, rozproszona chromatyna
• spermatogonie B: ciemne skupiska chromatyny, duże jąderko
• spermatocyty I rzędu: największe, często widoczne chromosomy (mejoza I)
• spermatocyty II rzędu: mniejsze, rzadko widoczne (krótki czas rozwoju)
• spermatydy: najmniejsze, małe, ciemne jądro, więcej organelli
Spermiogeneza
aparat
Golgiego
obejmuje następujące procesy:
• wytworzenie akrosomu (fuzja
pęcherzyków pochodzących
z aparatu Golgiego)
• wytworzenie witki – aksonemy
witka
i otaczających ją struktur
włóknistych (pochodne cytoszkieletu)
• zagęszczenie i zmiana kształtu
jądra
• utworzenie mankietu
mitochondrialnego
• utworzenie wyspecjalizowanych
obszarów błony komórkowej
• usunięcie zbędnej cytoplazmy
(ciałko resztkowe, kropla
cytoplazmatyczna)
Tworzenie
akrosomu
akrosom
pęcherzyk
preakrosomalny
osłonka
włóknista
ziarno akrosomalne
jądro
• enzymy akrosomalne są produkowane na szorstkiej siateczce
• w aparacie Golgiego są pakowane do pęcherzyków preakrosomalnych
• pierwsze pęcherzyki preakrosomalne łączą się, tworząc pęcherzyk
akrosomalny, który osadza się na przednim biegunie jądra - powstaje akrosom
• enzymy ulegają agregacji, tworząc ziarno akrosomalne
• kolejne pęcherzyki preakrosomalne łączą się z rosnącym akrosomem
Fazy chronologiczne:
• faza Golgiego
• faza „czapeczki”
• faza akrosomalna
• faza dojrzewania
błona komórkowa
Tworzenie witki
Zagęszczenie jądra
• zagęszczenie chromatyny
• zastąpienie histonów przez
protaminy
• zanik porów w otoczce
jądrowej
centriola
bliższa
centriola
dalsza
jądro
centriole
gęste włókna zewn
kolumny
białkowe
• dalsza centriola indukuje wytworzenie
i wzrost aksonemy, stając się ciałkiem
podstawnym witki
• aksonema wydłuża się, pociągając za
sobą błonę komórkową
• specyficzne białka cytoszkieletu
(spokrewnione z cytokeratynami)
tworzą kolumny wokół dalszej centrioli
i struktury włókniste wokół aksonemy
Wyspecjalizowane obszary
błony komórkowej
• obszar akrosomu (zawiera białka
uczestniczące w zaplemnieniu)
• obszar równikowy główki
• obszar tylny główki
• obszar części pośredniej witki
• obszar części głównej witki
2
tworzenie akrosomu
zagęszczenie jądra
tworzenie witki
i mankietu mitochondrialnego
szyjka
Dojrzały plemnik
mankiet
mitochondrialny
akrosom
• główka: jądro + akrosom
• witka:
- szyjka:
centriole otoczone
część
przez 9 „kolumn”
końcowa
białkowych
- część pośrednia (wstawka):
aksonema, 9 gęstych włókien
zewn., mankiet mitochondrialny
- część główna:
aksonema, 7 gęstych włókien
zewn., osłonka włóknista
- część końcowa:
aksonema (przy końcu witki
pojedyncze mikrotubule)
osłonka
włóknista
Komórki Sertolego
część pośrednia
część główna
część końcowa
akso
nema
gęste
włókna
zewn.
osłonka
włóknista
• wysokie
• boczne i przyszczytowe fałdy
cytoplazmatyczne
• nieregularne jądro
• siateczka gładka i szorstka, Golgi
• cytoszkielet
• specjalizacje ektoplazmatyczne
• krople lipidowe i małe kryształki
białkowe
Funkcje:
• wspomaganie (strukturalne
i metaboliczne) komórek
plemnikotwórczych
• fagocytoza ciałek resztkowych
• bariera krew-jądro
• synteza:
- białka wiążącego androgeny
- inhibiny
- transferyny jądrowej
- w rozwoju płodowym: czynnik
hamujący rozwój przewodów Müllera
mitochondria
Bariera krew-jądro
• strefy zamykające pomiędzy
fałdami komórek Sertolego
• w kanaliku nasiennym
bariera oddziela:
- przedział przypodstawny
(spermatogonie i wczesne
spermatocyty I rzędu)
- przedział przyszczytowy
(pozostałe stadia komórek
plemnikotwórczych)
Specjalizacje ektoplazmatyczne:
• szczególna forma stref przylegania
• w rejonach kontaktów z komórkami
plemnikotwórczymi i między sobą
• filamenty aktynowe, obok nich
kanaliki gładkiej siateczki
Inne połączenia: neksusy
• bariera chroni dojrzewające
komórki plemnikotwórcze
przed atakiem układu
immunologicznego
3
Komórki Leydiga...
komórki
Leydiga
naczynie
Bariera krew-jądro jest dynamiczna:
naprzemienny rozpad i tworzenie
połączeń umożliwiają przechodzenie
komórek plemnikotwórczych
z przedziału przypodstawnego do
przyszczytowego.
komórki
Leydiga
...są typowymi komórkami steroidogennymi. Cecha szczególna:
białkowe kryształy Reinkego
Wewnątrzjądrowa regulacja spermatogenezy
jest wynikiem parakrynowej wymiany sygnałów
chemicznych, w której uczestniczą:
• komórki plemnikotwórcze
• komórki Sertolego
• komórki okołokanalikowe (mioidne)
• komórki Leydiga
• makrofagi jądrowe
Produkują:
• testosteron
• TGF-beta (pobudza wydzielanie FSH)
• MSH, endorfiny (stymulują komórki Sertolego)
• reninę
Kanaliki proste i sieć jądra
• nabłonek walcowaty
• blaszka podstawna
• komórki mioidne
• nabłonek sześcienny
• blaszka podstawna
Cytokiny: IL-1, IL-6, TNF, IFN-γ, SCF
Najądrze
Głowa najądrza zawiera 10-20
przewodzików wyprowadzających:
• nabłonek wielorzędowy o zmiennej wysokości
(sześcienny/walcowaty)
• blaszka podstawna
• cienka warstwa kom. mięśniowych gładkich
Nabłonek:
• komórki z rzęskami
• komórki z mikrokosmkami
(resorbcyjne/wydzielnicze)
• komórki podstawne
(macierzyste)
4
Trzon i ogon najądrza tworzy pojedynczy, zespiralizowany
przewód najadrza
• nabłonek wielorzędowy
• blaszka podstawna
• warstwa mięśniówki gładkiej
Nabłonek:
• kom. główne
• kom. podstawne
Komórki główne:
• stereocylia
• siateczka, Golgi
• lizosomy
• strefy zamykające
• resorbcja wody
• fagocytoza ciałek
resztkowych
• wydzielanie
glicerofosfocholiny
i innych substancji
odżywczych
• produkcja
glikoproteidów
hamujących
kapacytację,
ruchliwość
i aglutynację
plemników
Pęcherzyki nasienne
Nasieniowód
• nabłonek wielorzędowy
• blaszka podstawna
• zrąb łącznotkankowy (blaszka właściwa)
• warstwa mięśniówki gładkiej
• zewnętrzna warstwa włóknista
1. Błona śluzowa
• nabłonek wielorzędowy
(taki jak w przewodzie
najądrza)
• blaszka podstawna
• błaszka właściwa
2. Warstwa mięśniowa
(b. gruba)
• warstwa podłużna
• warstwa okrężna
• warstwa podłużna
Produkują ok. 70 %
płynu nasiennego
3. Warstwa włóknista
Gruczoł krokowy
(rozgałęzione gruczoły cewkowe)
Główne produkty:
• fruktoza
• prostaglandyny
• białka
• nabłonek walcowaty/sześcienny
• blaszka podstawna
• zrąb łącznotkankowy z licznymi
komórkami mięśniowymi gładkimi
• kamyczki sterczowe
strona przednia
torebka
gruczoły
podśluzówkowe
gruczoły
śluzówkowe
cewka moczowa
gruczoły
główne
Produkują ok. 20 % płynu nasiennego
mięśniówka gładka
Główne produkty:
• enzymy proteolityczne
• kwaśna fosfataza
• lipidy
• kwas cytrynowy
zrąb
przegrody łącznotkankowe
przewody wytryskowe
PSA (prostate-specific antigen)
5
Gruczoły opuszkowo-cewkowe (Cowpera)
tkanka łączna
odcinki
wydzielnicze
włókna mięśniowe
szkieletowe
odcinki
wydzielnicze
Problemy starszych panów:
• łagodny przerost prostaty – przerost gruczołów śluzówkowych
i podśluzówkowych, które uciskają cewkę moczową (występuje
u ok. 40 % mężczyzn po 50 r.ż. i u ok. 95% po 80 r.ż.)
• rak prostaty – zazwyczaj wychodzący z gruczołów głównych, złośliwy.
Wczesnym objawem jest podwyższony poziom PSA w osoczu.
przegrody
międzyzrazikowe
przewód
wyprowadzający
• budowa zrazikowa
• odcinki wydzielnicze: cewki śluzowe (nabł. walcowaty, blaszka podstawna)
• przewody wyprowadzające – nabł. sześcienny
• torebka i przegrody z tkanki łącznej zawierającej włókna mięśniowe
szkieletowe
„Tkanka erekcyjna”
– ciała jamiste i gąbczaste
Sieć nieregularnych, zatokowych przestrzeni naczyniowych wyścielonych
śródbłonkiem, pomiędzy nimi beleczki/przegrody łącznotkankowe zawierające
liczne komórki mięśniowe gładkie
6