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Espermatogénesis
En la pubertad, las células germinales masculinas de los testículos, o gónadas masculinas, se activan y dan lugar al inicio de la espermatogénesis, o formación de espermatozoides, que son los gametos masculinos. Los gametos son células sexuales especializadas (espermatozoides y ovocitos) producidas por las gónadas (masculina y femenina, respectivamente) que transmiten la información genética entre generaciones.
La espermatogénesis, o formación de espermatozoides, se produce en los túbulos seminíferos de los testículos, donde las células germinales se encuentran en distintas fases de desarrollo. Las células germinales son células indiferenciadas llamadas espermatogonias que se multiplican por mitosis y contienen 46 cromosomas. Cada espermatogonia aumenta de tamaño y evoluciona hacia un espermatocito primario que sigue teniendo 46 cromosomas. Cuando el espermatocito primario se divide, da lugar a dos espermatocitos secundarios, cada uno de los cuales tiene ya 23 cromosomas, es decir, la mitad de la composición genética de una célula normal. Cada espermatocito secundario da lugar a dos células hijas llamadas espermátidas, que también contienen 23 cromosomas. Por último, se produce la transformación de cada espermatozoide en una célula espermática.
La formación de un espermatozoide a partir de un espermatocito primario tarda unos dos meses, y este proceso sólo se produce a temperaturas inferiores a las del cuerpo humano. Por eso los testículos se alojan en el escroto, fuera de la cavidad abdominal. Cada día, unos 300 millones de espermatozoides completan el proceso de espermatogénesis.
En la pared de los túbulos seminíferos también hay células de Sertoli que proporcionan apoyo mecánico y metabólico a los espermatozoides, y en el tejido conectivo entre los túbulos seminíferos, células de Leydig que son responsables de la secreción de la hormona testosterona. La diferencia fundamental entre la espermatogénesis y la oogénesis es que las células germinales (espermatogénesis) del varón continúan multiplicándose a lo largo de su vida adulta, mientras que las de la mujer (ovocitos) terminan su multiplicación antes del nacimiento, permaneciendo en el estadio de ovocito primario.
Los espermatozoides y los ovocitos sólo contienen 23 cromosomas, por lo que en el momento de la fecundación (penetración de un espermatozoide en un ovocito secundario) se formará una nueva célula, el cigoto u ovocito, con 46 cromosomas, 23 de origen materno y 23 de origen paterno.
¿Qué son los espermatozoides y cual es su estructura?
El espermatozoide humano maduro es una célula alargada (de unas 60 micras de longitud), delgada y formada por una cabeza y una cola. En la cabeza se encuentra el núcleo, que contiene 23 cromosomas, es decir, la mitad de la dotación cromosómica completa de una célula normal, con un citoplasma muy fino y una membrana citoplasmática a su alrededor. En la parte exterior de los 2/3 delanteros de la cabeza hay un grueso capuchón, el acrosoma, que contiene muchas enzimas que ayudan a los espermatozoides a entrar en el ovocito secundario y lograr así la fecundación. La cola es móvil, con un gran número de mitocondrias en la parte proximal, y la parte restante es en realidad un largo flagelo que contiene microtúbulos con una estructura similar a la de los cilios, que sirven para permitir que los espermatozoides avancen, lo que hacen a través del movimiento flagelar de la cola a una velocidad de 1-4 mm/min. Tras la eyaculación, la mayoría de los espermatozoides no sobreviven más de 48 horas en el aparato reproductor femenino.
La función endocrina de los testículos
La función principal de los testículos es la espermatogénesis, pero también es un órgano endocrino cuyas células de Leydig producen y segregan la hormona testosterona, que es un andrógeno y la principal hormona masculina, aunque también se segregan otros andrógenos como la dihidroepiandrosterona (DHA) y la androstenediona. También se producen pequeñas cantidades de estrógeno.
Las funciones de la testosterona son:
- La testosterona interviene en el desarrollo embrionario de los genitales externos masculinos.
La información genética de las células fetales controla el desarrollo de las gónadas. Las gónadas se desarrollan, bajo control genético, a partir de la gónada primordial. Inicialmente, esta gónada primordial está dividida en una parte externa y otra interna, la misma para ambos sexos. En el varón, es la parte interna que da origen al testículo. En la hembra, la parte exterior se convierte en el ovario. Una vez formados, los testículos comienzan a producir testosterona, que influye en el posterior desarrollo del sistema reproductor del feto. Sólo la testosterona es necesaria para el desarrollo de los genitales externos masculinos. En ausencia de testosterona, se desarrollan los genitales externos femeninos. En otras palabras, en las mujeres, es la ausencia de testosterona la que determina los cambios femeninos. - La testosterona mantiene la espermatogénesis actuando sobre los receptores situados en las células de Sertoli.
La testosterona no es capaz de iniciar la espermatogénesis por sí misma. Controla el ritmo y el mantenimiento de la espermatogénesis actuando sobre las células de Sertoli, pero sólo después de que se haya producido la acción de la hormona estimulante del folículo (FSH) procedente de la adenohipófisis. Por lo tanto, las células de Sertoli deben ser activadas primero por la acción de la FSH desde la adenohipófisis. - La testosterona es responsable de varias características masculinas, como ciertos aspectos del comportamiento, el aumento de la masa muscular y los cambios en la laringe. También es responsable del desarrollo de las glándulas accesorias del aparato reproductor masculino. También contribuye a la libido o al deseo sexual.
Los andrógenos se inactivan en el hígado y los productos de degradación resultantes se excretan en la orina.
Hormonas en el sistema reproductor masculino
Al igual que las mujeres, el sistema reproductor masculino incluye hormonas segregadas por el hipotálamo y la hipófisis.
La hipófisis anterior o adenohipófisis segrega hormonas proteicas, las gonadotropinas, que tienen una importancia fundamental para la función reproductora y, como su nombre indica, actúan sobre las gónadas o glándulas sexuales: los testículos en el hombre y los ovarios en la mujer. Se trata de la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH).
La secreción de gonadotropinas, a su vez, depende del hipotálamo, que es una estructura situada en el sistema nervioso central y es responsable de la secreción de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), que es transportada desde la sangre hasta la adenohipófisis o hipófisis anterior, donde, como su nombre indica, estimula la liberación de gonadotropinas. La LH actúa sobre las células de Leydig, provocando la liberación de testosterona. La testosterona, a su vez, cuando alcanza un determinado nivel, inhibe la secreción de LH ejerciendo un efecto de control negativo sobre la adenohipófisis y el hipotálamo.
La FSH actúa de forma sinérgica con la testosterona en las células de Sertoli estimulando la secreción de la proteína de unión a andrógenos (ABP) en el lumen de los túbulos seminíferos alrededor de las células germinales, y dado que la ABP se une a la testosterona, se obtienen niveles elevados de este andrógeno a nivel local para estimular la parte final del desarrollo del esperma. Una vez alcanzado el nivel adecuado de espermatogénesis, las células de Sertoli segregan una hormona llamada inhibina que reduce la secreción de FSH, mediante un mecanismo de control negativo sobre la adenohipófisis y el hipotálamo.