Spermiogenees

Nagu Spermiogenees Kutsutakse spermatogeneesi käigus loodud spermatümide muundamise faasi küpseteks ja viljakateks spermideks. Spermiogeneesi ajal kaotavad spermatiidid suure osa oma tsütoplasmast ja moodustuvad flagellum, mida kasutatakse aktiivseks liikumiseks. Tuuma-DNA-ga peas, flagella kinnituspunkti vastas, moodustub akrosoom, mis sisaldab ensüüme, mis võimaldavad sellel munarakku tungida.

Mis on spermogenees?

Vastupidiselt spermatogeneesile, mille käigus idurakud läbivad mitoosi ning I ja II meioosi ning mida seejärel nimetatakse spermatiidideks, mõjutab spermatogenees ainult spermatiidide muundamist küpseteks ja viljakateks spermideks.

Spermatiidi spermiogenees võtab umbes 24 päeva. Spermatid, millel on eelmise meioosi tõttu ainult üks haploidsete kromosoomide komplekt, muundatakse spetsiaalseks rakuks, mille ainus eesmärk on tungida viljakasse emasse muna.

Spermatiidi muutumine spermaks on seotud tõsiste sisemiste ja väliste muutustega. Spermatiid kaotab peaaegu kogu tsütoplasma, nii et sisuliselt jääb alles vaid tuum, mis sisaldab DNA-d. Suuresti vähenenud rakk muundatakse tulevase sperma peaks. Kui tsentriool asub, tekib helves, tuntud ka kui saba, mida kasutatakse sperma aktiivseks liikumiseks.

Flagellumi vastasküljel moodustub kork, akrosoom, mis sisaldab ensüüme, mis võimaldavad sellel tungida emaslooma. Mitokondrid, sealhulgas nende mitokondriaalne DNA ja RNA, paiknesid algselt spermatiidi tsütosoolis, kinnituvad flagellumi keskosasse ja pakuvad liikumiseks vajalikku energiat.

Funktsioon ja ülesanne

Spermatiid, mis on spermiogeneesi alguses veel tuvastatav haploidrakuna, muundub väliselt ja sisemiselt tugevalt muutunud spermaks. Haploidset kromosoomikomplekti enam ei muudeta. Mitokondrid paigutatakse lihtsalt koos mitokondriaalse DNA ja RNA-ga ümber, et anda flagellale nende liikumiseks vajalik energia. Ainus seemnerakkude geneetiline erinevus ejakulaadi sees on see, et 50 protsenti sisaldab X-kromosoomi ja ülejäänud 50% sisaldab Y-kromosoomi.

Eripäraks on see, et sperma varjab flagellumit, kui see tungib läbi naissoost munaraku ja seega ei mängi mehe spermarakust pärinev mitokondriaalne DNA enam rolli. Viljastatud munaraku mitokondriaalne DNA, hiljem tsügoot, pärineb eranditult ema mitokondritest.

Spermiogeneesi kasutatakse spermatiidide muundamiseks pühendatud, optimeeritud spermarakkudeks. Tugevatel seemnerakkudel, mis saavad pärast seemnepurset võimalikult kiiresti viljastava munaraku poole liikuda, on suurim võimalus oma kromosoomikomplekt edasi anda.

Pärast munaraku membraaniga dokkimist käivitub füsioloogiline protsess, mis hoiab ära sperma edasise dokkimise. Üksikute spermatosoidide liikumisvõime ja energiavarud võivad anda otsustava panuse "võistluse võitmiseks".

See puudutab vähem konkurentsi ejakulaadis olevate geneetiliselt identsete spermarakkude vahel, vaid rohkem konkurentsi “võõra” ejakulaadi spermaga, kuna inimesed ei ela üldiselt monogaamselt. Võimalused võita võistlus "võõraste seemnerakkude" vastu ei ammendu "puhtalt sportlikul võistlusel", kuid osa seemnerakkudest ejakulaadis ei suuda liikuda ja võivad praktiliselt blokeerida võõraste seemnerakkude tee. Ejakulaadi sees on ka tapja-sperma, mis tunneb ära võõrad spermid ja võib neid keemiliste mõjuritega tappa.

Haigused ja tervisehäired

Häired, haigused, geneetilised kõrvalekalded, alkoholi või muude ravimite liigtarbimine ja palju muud võib põhjustada spermiogeneesi kahjustamist, nii et võib tekkida pöörduv või püsiv viljatus. Enamikul juhtudel ei tohiks spermogeneesi häireid vaadelda eraldi, kuna need on tavaliselt häiritud spermatogeneesi tagajärjed.

Põhimõtteliselt võib kahjustatud spermiogeneesi põhjustada spermat tootvate elundite haigused või kahjustused, munandid või hormoonide tootmise rikked. Spermageneesi ja spermatogeneesi häirete tüüpilisteks põhjusteks on mitmesugused munandite kõrvalekalded, näiteks laskumata munandid, munandite hüpoplaasia ja eesnäärmepõletikud, samuti mumpsiga seotud munandipõletik (mumpsi orhiit), mis tavaliselt põhjustavad viljakuse vähenemist või isegi täielikku viljatust.

Munandite haigused, näiteks varikoceles, spermatoceles, hydroceles või eesnäärme kasvajad, võivad omada sarnast mõju. Kiiritusravi vähiravis, mis võib munandit kahjustada, kuulub ka tootvate elundite spermiogeneesi häirete hulka.

Haigusi, mis võivad mõjutada spermatogeneesi ja spermiogeneesi, peetakse ekstragenitaalseteks põhjusteks. Temperatuuri tõusu tõttu munandites võivad spermarakkude moodustumist ajutiselt kahjustada peamiselt palavikulised infektsioonid. Keskkonna toksiinid ja toksiliste ainete, näiteks bisfenool A, orgaaniliste lahustite, pestitsiidide, herbitsiidide, raskmetallide, plastifikaatorite ja palju muu tööga seotud käitlemine kujutavad endast kahjustatud spermiogeneesi ohtu.

Samuti väärib erilist tähelepanu hüpotalamus ja hüpofüüs, mis on peamine hormonaalsete protsesside juhtimise juhtimiskeskus kehas. Kui hüpofüüs ei suuda vajalikes kontsentratsioonides pakkuda kontrollhormoone nagu FSH (folliikuleid stimuleeriv hormoon) ja LH (luteiniseeriv hormoon) ning veel mõned teised hormoonid, on tulemuseks suguhormoonide ja enamasti hormoonide tootmine - enamasti vähenenud - seega spermiogeneesi häireteni.