Espermatogênese

O processo de espermatogênese, como o próprio nome diz, refere-se à síntese do gameta masculino – os espermatozoides –, e esse processo dura de 65 a 75 dias, iniciando com as espermatogônias (núcleo diploide – 2n), permanecendo nos túbulos seminíferos de maneira indiferenciada, servindo como depósito de células para divisão celular e para a futura produção de espermatozoides (TORTORA, 2016).  

Após sua formação, cada espermatócito primário realiza a replicação de seu DNA e inicia o processo de meiose (imagem 2).

Na meiose I, pares de cromossomos homólogos se alinham na placa metafásica, e ocorre o crossing-over. Em seguida, o fuso meiótico puxa um cromossomo (duplicado) de cada par para um polo oposto da célula em divisão. As duas células formadas pela meiose I são chamadas de espermatócitos secundários. Cada espermatócito secundário tem 23 cromossomos, o número haploide (n). Cada cromossomo dentro de um espermatócito secundário, no entanto, é constituído por 2 cromátides (2 cópias do DNA) ainda ligadas por um centrômero. Não há replicação de DNA nos espermatócitos secundários (TORTORA, 2016, p. 1053).

Já durante a meiose II, ocorre o alinhamento dos cromossomos ao longo da placa metafásica, resultando na separação de duas cromátides. Durante esse processo, as quatro células haplóides resultantes da meiose II são denominadas espermátides. Nesse sentido, apenas um único espermatócito primário secreta quatro espermátides por meio de duas divisões celulares, a meiose I e meiose II.

Durante a fase final da espermatogênese (espermiogênese), ocorre o desenvolvimento de espermátides haploides, não ocorrendo divisão celular durante a espermiogênese, onde cada espermátide se torna um espermatozoide único. Em seguida, as espermátides se tornam alongadas e delgadas, surge os acrossomos (TORTORA, 2016).

Por fim, o espermatozoide se dirige ao lúmen do túbulo seminífero com o auxílio do líquido secretado pelas células sustentaculares, ajudando o espermatozoide a chegar aos ductos dos testículos.

Em relação ao volume de produção diária de espermatozoides, cerca de 300 milhões destes concluem o processo de espermatogênese, e estes, por sua vez, apresentam como principais estruturas a cabeça e cauda.

A cabeça apresenta uma morfologia achatada e triangular, onde se encontram os 23 cromossomos oriundos do pai. Já a cauda de um espermatozoide é dividida em 4 partes: colo, peça intermediária, peça principal e peça terminal. A peça principal é a região mais longa da cauda, a intermediária apresenta mitocôndrias (produção de ATP), enquanto que a peça terminal é a parte distal e afiliada da cauda (imagem 2) (TORTORA, 2016).

O processo de maturação sexual ocorre no período da adolescência, em ambos os gêneros. No caso dos homens, os fatores que deflagram esse processo não são tão claros, porém, sabe-se que células neurossecretoras hipotalâmicas aumentam o volume de secreção de GnRH.  O GnRH por sua vez, estimula os gonadotropos presentes na adeno-hipófise a aumentarem a secreção de duas gonadotropinas específicas, o LH e FSH. Estes hormônios participam do processo de feedback negativo sobre a secreção de testosterona e espermatogênese (imagem 3).

O LH atua sobre as células intersticiais localizadas entre os túbulos seminíferos para que secretem o hormônio esteroide testosterona, que é sintetizado a partir do colesterol presente nos testículos, sendo o principal androgênio masculino. A testosterona pode ser convertida em di-hidrotestosterona (DHT) em algumas células-alvo por meio da ação da enzima 5-alfarredutase, em tecidos como os órgãos genitais e próstata.

O FSH e a testosterona participam de maneira sinérgica sobre as células sustentaculares promovendo a secreção das proteínas de ligação a androgênios (ABP), na região do lúmen dos túbulos seminíferos e no líquido intersticial ao redor das células espermatogênicas. A ABP ligada a testosterona resulta na manutenção de altas concentrações desse hormônio, o qual, participa das etapas finais da espermatogênese. Quando a espermatogênese é finalizada, as células sustentaculares secretam o hormônio inibina que atua sobre a adeno-hipófise resultando em inibição da secreção de FSH (TORTORA, 2016).

A testosterona a DHT se ligam aos tecidos alvo por meio dos mesmos receptores androgênicos, localizados no interior celular. Quando o hormônio se liga ao seu receptor, forma o que denominamos de complexo hormônio-receptor, regulando a expressão de genes, por meio da ativação ou inibição. Em resultado a esses processos de ativação e inativação, os hormônios androgênicos:

Como demonstrado na imagem 3, o controle da secreção de testosterona é regulado por um refinado sistema de feedback negativo. Caso ocorra aumento plasmático de testosterona de maneira que supere os valores de normalidade fisiológica, há a supressão da secreção de GnRH (hipotálamo). Isso resulta em menor liberação de LH e, as células intersticiais dos testículos secretam menor quantidade de testosterona, normalizando as concentrações.