Spermatogénèse
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Spermatogénèse 1 définition 2 Localisation 3 Schéma générale : 3 étapes 4 Cellule de Sertoli 1° Définition La spermatogénèse est l’ensemble des processus qui transforme la cellule germinale initiale qu’on appelle la spermatogonie en une cellule haploïde hautement différencié, le spermatozoïde. La spermatogénèse est un processus complexe donc fragile, il débute à la puberté et est efficace jusqu’à un âge avancé de la vie. À partir du moment où la spermatogénèse débute, c’est un processus continu. Spermatogénèse est un processus de 74j. Toute altération peut être responsable d’une diminution de leur qualité. Toute altération de la spermatogénèse peut être responsable d’une infertilité masculine. Infertilité masculine est relativement fréquente. La spermatogénèse se déroule dans le follicule est en particulier dans les tubes séminifère du testicule. Testicule = organe à double fonctionnalité : - Exocrine : production du spermatozoïde, à lieu dans les tubes séminifères - Endocrine : produit des endogènes réalisé par les cellules de Leydig. Localisation : On distingue des éléments arrondis qui sont des sections de tube séminifère. Tapissé en intérieur d’une couche cellulaire : l’épithélium séminifère, il contient 2 types de cellules : - Cellules germinales qui subissent la spermatogénèse - Cellules somatiques : cellules de Sertoli. Les cellules germinales, disposées en périphérie du tube se trouvent les plus immatures : cellules souches. Les cellules les plus matures sont en haut de l’épithélium séminifère, c’est à dire au contact de la lumière du tube. Entre le tubes séminifère, il y a des cellules : les cellules de Leydig qui produisent les endogènes Spermatogénèse : Elle comprend 3 étapes : - 1° Multiplication : les cellules souches se multiplient (spermatogonies) dure 27j dans l’espèce humaine - 2° Phase de Méiose suivie par cellules germinales : spermatocytes dure dans l’espèce humaine 24j - 3° Spermiogénèse : permet la transformation de cellules germinales : spermatides en spermatozoïdes. Elle a une durée de 23j dans l’espèce humaine. Schéma général de la spermatogénèse : On y retrouve les 3 étapes décrites. On distingue 3 types de spermatogonies : - Ad chromatine compact, sombre - Ap chromatine moins dense, plus claire - B Cellule souches spermatogonies Ad se multiplient par mitose pour donner d’une part des cellules qui vont rentrer dans le processus de différentiation et d’autre par des cellules souches qui vont reconstituer le stock de cellules souches. Spermatogonies Ap se divisent à leur tour par mitose plusieurs fois et vont donner des spermatogonies B, ces spermatogonies B vont également se diviser plusieurs fois pour donner des spermatocytes I. Cette phase de multiplication des spermatogonies est importante, c’est de cette phase que dépend la spermatogénèse. Phase de méiose, suivie par les spermatocytes. Spermatocytes I, avant de rentrer en méiose va réaliser la synthèse d’ADN pré-méiotique qui correspond au stade pré leptotène de la méiose. Spermatocyte I entre en méiose et donne 2 spermatocytes II. Chaque spermatocyte II subit la 2e division de méiose et donne 2 spermatides. Dans le noyau : toutes les étapes de la spermato Transformation, maturation qui fait passer les cellules germinales du stade spermatide au stade Le contenu en ADN des cellules germinales. A l’issue de la synthèse d’ADN préméiotique, dans les spermatocytes I, le noyau contient 46 chromosomes formés chacun de 2 chromatide : 4C ADN. Après la première division de méiose, dans spermatocyte II le noyau contient 2C ADN . Après 2e méiose noyau 23 chromosomes à 1 chromatide=1C ADN. Dans le spermatozoide : 23 chromosomes à 1 chromatide = 1C ADN. Démarre en périphérie du tube se déroule jusqu'à la lumière du tube. Durée totale = 74j. A l’issu de ce processus, une B donne 4 spermatozoïdes. Il existe à toutes les étapes décrites des phénomènes d’apoptose qui surviennent. Au final, efficacité de la spermatogénèse est un équilibre en production et mort cellulaire. Rendement plutôt faible : 45% des cellules qui sont perdues. Spermiogénèse. Cellule de départ est la spermatide (en particulier spermatide ronde). Cellule arrondie avec un noyau centrale. La chromatine de ce noyau ressemble à celle des cellules somatiques. Les protéines PR sont des histones. On trouve un appareil de Golgi localisé. Molécule acrosomique se positionne au niveau du futur pole antérieur du noyau. Présence de paire de centriole qui va progressivement migrer pour aller se positionner dans le futur pôle postérieur du noyau. Dans le cytoplasme on trouve également des mitochondries et une structure dense aux électrons, le corps chromatoïde. Réorganisation du noyau Formation de l’acrosome Formation du flagelle Elimination de la plus grande partie du cytoplasme Ces évènements sont simultanés. - Transformation du noyau. Ce noyau va progressivement s’allonger pour devenir ovale et va également s’aplatir pour devenir pyriforme. Parallèlement la chromatine du noyau va se condenser. Cette condensation réaliser par le remplacement des protéines nucléaires qui sont les histones par des molécules nucléaire spécifiques aux spermatozoïdes qui sont des protamines - Formation de l’acrosome. Il se forme à partir de la vésicule pro-acrosomique, elle s’étale progressivement sur le noyau jusqu'à recouvrir ses 2/3 inférieurs. - Formation du flagelle. Elle fait intervenir 2 organites : o Centrioles : se place au pôle du noyau opposé à celui de la vésicule proacrosomique. Là les 2 centrioles induisent de la fossette d’implantation et de la lame basale. Le centriole proximal ne se modifie pas, il reste tel quel. Le Centriole distal donne rapidement naissance à l’axonème autours duquel se mettent en place les fibres denses, les colonnes segmentes et l’agglutine. Parallèlement à la formation du flagelle. Parallèlement les mitochondries se rassemble et se regroupes autours de l’axonème. Forment un manchon o Corps Chromatoïque : Il donne annulus, qui glisse le long du flagelle et à l’endroit où il s’arrête, il délimite la fin de la pièce intermédiaire - Elimination du cytoplasme. Pour s’alléger. Pour l’éliminer, la membrane plasmique se plaque contre l’acrosome au niveau du pole antérieur de la cellule puis petite à petit la membrane plasmique se place le long de la cellule et le reste du cytoplasme se localise le long du flagelle. Formation d’un corps résiduel. Ce corps résiduel va être phagocyté par la cellule de Sertoli. Le Spermatozoïde va être déposé dans la lumière du tube séminifère. C’est la SPERMIATION. Cette cellule de Sertoli se situe au contact du tube séminifère. Elle est en contact avec tous les stades de différentiation. Elle constitue une sorte d’ossature, de support sur lequel repose la spermatogénèse. Le cytoplasme émet des prolongements entre les cellules germinales. Le noyau de la cellule de Sertoli est localisé au niveau de la membrane basale, il comporte un gros nucléole témoins de sa grande activité. Cellules de Sertoli liées entre elles par des jonctions serrées qui sont très importantes car elle séparent l’épithélium séminifère en 2 compartiment : - Compartiment basal spermatogonie A et B et spermatocytes I et II - Compartiment Ad luminal, il contient les spermatocyte I rentrés en méiose et tous les stades ultérieurs jusqu’au spermatozoïde. Jonction serrée font partie de la barrière hémo-testiculaire, qui isole les cellules germinales de la circulation sanguine à partir de leur entrée en méiose. Cellules apparaissent à la puberté après que le système est réalisé la elle sont isolé pour éviter que les spermatozoïde soit détruit car considéré comme non-soi (cellules différencié) Toutes les fractions de la barrière peut entrainer une auto-immunation de l’individu contre ses propres spermatozoïdes Cellule de Sertoli : - Cohésion de l’ensemble du tub séminifère - Assurent rôle nourricier pour les cellules germinales et en particulier pour les cellules germinales entrée en méiose. - Contrôle maturation et migration des cellules germinales durant la spermatogénèse. - Cellule de Sertoli a également un rôle dans la spermiation : elle assure la libération su spermatozoïde dans la lumière du tube séminifère. Assure aussi phagocytose du corps résiduel. - Cellule de Sertoli : o Sécrétion de fluide testiculaire o Rôle endocrinien, synthétise certaines protéines Inhibine ABP : Androgen Binding Protein o Possède des récepteurs hormonaux Membranaires : FSH Cytoplasmique : fixent la testostérone
