Като Spermiogenesis Нарича се фазата на трансформация на сперматидите, създадена от сперматогенезата в зрели и плодородни сперматозоиди. По време на спермиогенезата сперматидите губят голяма част от своята цитоплазма и формите на жълтиците, която се използва за активно локомоция. На главата с ядрената ДНК, срещу мястото на закрепване на джгутиците, се образува акрозомът, който съдържа ензими, които му позволяват да проникне в яйцеклетката.
Какво е спермогенезата?
За разлика от сперматогенезата, в хода на която зародишните клетки преминават през митоза и зряло разделение (мейоза) I и II и след това се наричат сперматиди, сперматогенезата влияе само върху превръщането на сперматидите в зрели и оплождаеми сперматозоиди.
Спермиогенезата на сперматид отнема около 24 дни. Сперматидите, които имат само един набор от хаплоидни хромозоми поради предишната мейоза, се превръщат в специализирана клетка, която служи единствената цел да проникне в плодородна женска яйцеклетка.
Превръщането на сперматид в сперматозоид е свързано със сериозни вътрешни и външни промени. Сперматидът губи почти цялата си цитоплазма, така че по същество остава само ядрото, което съдържа ДНК. Силно намалената клетка се преобразува в главата на бъдещата сперма. Там, където е разположена центриолата, възниква джгутик, известен още като опашката, който се използва за активно придвижване на спермата.
От страната срещу флагела се образува капачка, акрозомата, която съдържа ензими, които й позволяват да проникне в женското яйце. Митохондриите, които, включително тяхната митохондриална ДНК и РНК, първоначално са били разположени в цитозола на сперматида, се прикрепят към средната част на флагела и осигуряват необходимата енергия за локомоция.
Функция и задача
Сперматидът, който все още е разпознаваем като хаплоидна клетка в началото на спермиогенезата, се променя във външно и вътрешно силно променена сперма. Комплектът от хаплоидни хромозоми вече не се променя. Митохондриите просто се преместват заедно с митохондриалната ДНК и РНК, за да дадат на жлезите необходимата енергия за движението им. Единствената генетична разлика между сперматозоидите в еякулата е, че 50 процента съдържат Х хромозома, а останалите 50 процента съдържат Y хромозома.
Особеност е, че сперматозоидът хвърля жълтиците, когато прониква в женското яйце и по този начин митохондриалната ДНК от мъжката сперматозоидна клетка вече не играе роля. Митохондриалната ДНК на оплодената яйцеклетка, по-късно зиготата, идва изключително от митохондриите на майката.
Спермиогенезата се използва за преобразуване на сперматидите в специализирани, оптимизирани клетки от сперматозоиди. Силните сперматозоиди, които могат да се придвижат възможно най-бързо към оплождаемата яйцеклетка след еякулация, имат най-голям шанс да предадат своя набор от хромозоми.
След докинг с мембраната на яйцеклетката се задейства физиологичен процес, който предотвратява по-нататъшното скачване на сперматозоидите. Способността за движение и енергийните запаси на отделните сперматозоиди могат да допринесат решаващо за „спечелването на състезанието“.
Това е по-малко за конкуренцията между генетично идентичните сперматозоидни клетки в еякулата, но повече за конкуренцията със сперма от „чужд“ еякулат, тъй като хората обикновено не живеят моногамно. Възможностите за спечелване на конкуренцията срещу „чужди сперматозоиди“ не се изчерпват при „чисто спортна конкуренция“, но част от спермата в еякулата не е в състояние да се движи и на практика може да блокира пътя на чуждите сперматозоиди. Вътре в еякулата има и "сперматозоиди убийци", които разпознават чужди сперматозоиди и могат да ги убият с химически агенти.
Болести и неразположения
Нарушения, заболявания, генетични аномалии, прекомерна консумация на алкохол или други лекарства и много други могат да доведат до нарушена спермиогенеза, така че да настъпи обратимо или трайно безплодие. В повечето случаи нарушенията на спермогенезата не трябва да се разглеждат изолирано, тъй като обикновено са резултат от нарушена сперматогенеза.
По принцип нарушената спермиогенеза може да бъде причинена от заболявания или лезии в органите, които произвеждат сперматозоиди, тестисите или от неизправности в производството на хормони. Голямо разнообразие от аномалии на тестисите като неразкрити тестиси, хипоплазия на тестисите и инфекции на простатата, както и възпаление на тестисите, свързано с паротит (паротит орхит) са типични причини за нарушения в спермиогенезата и сперматогенезата, които обикновено водят до намалена плодовитост или дори пълно безплодие.
Заболявания на тестисите като варикоцеле, сперматоцеле, хидроцеле или тумори на простатата могат да имат подобни ефекти. Лъчевата терапия за лечение на рак, която може да увреди тестисите, също попада в обхвата на нарушения на спермиогенезата от произвеждащите органи.
Заболяванията, които могат да повлияят на сперматогенезата и спермиогенезата, се считат за екстрагенитални причини. Основно фебрилните инфекции могат временно да нарушат образуването на сперматозоиди в резултат на повишаване на температурата в тестисите. Токсините в околната среда и работата с токсични вещества като бисфенол А, органични разтворители, пестициди, хербициди, тежки метали, пластификатори в пластмаси и много повече крият риск от нарушена спермиогенеза.
Хипоталамусът и хипофизата, основният контролен център за контрол на хормоналните процеси в организма, също заслужават специално внимание. Ако хипофизната жлеза не е в състояние да осигури контролни хормони като FSH (фоликулостимулиращ хормон) и LH (лутеинизиращ хормон) и няколко други в необходимата концентрация, резултатът е променена - най-вече намалена - производство на полови хормони и по този начин до нарушаване на спермиогенезата.
