Gametogenesi: processo di formazione dei gameti maschili e femminili

GAMETOGENESI

06/05/2024

SPERMATOGENESI: processo della produzione degli spermi.

L'immagine racchiude il concetto del ciclo della vita, che consiste nel processo di gametogenesi, di fertilizzazione e fecondazione. (La gametogenesi rappresenta la fine e la mitosis Gametogenesis meiosis mitosis meiosis mitosis zygote (2n) Fertilization zygote (2n) Inizio della vita: un ovocita si incontra con uno spermatozoo, avviene la fecondazione con conseguente formazione dello zigote. In seguito si arriva ad uno stadio di morula, che prosegue con la gastrulazone, poi sviluppo dell'embrione, feto, nascita, adolescenza, ed infine maturazione sessuale. Con la maturazione sessuale si arriva alla pubertà dove inizia il processo di produzione dei gameti maturi (spermatogenesi e ovogenesi) che rappresenta la fine della vita. fecondazione l'inizio). mitosisProcesso Dettagliato

Che cos'è la GAMETOGENSI?

La gametogenesi è il processo mediante cellule diploidi, che presentano un corredo genomico doppio: sia del padre sia della madre, attraverso una divisione meiotica diventano gameti aploidi (cellule sessuali).

Spermatogenesi e Oogenesi

Spermatogenesis In Spermatogorsum Mitosis Zn Meiosis I In Secondary spermatocyte Meiosis in Spermatid Differentiation Sperm Nei maschi, questo processo è chiamato spermatogenesi e produce spermatozoi Oogenesis Germinal cell (diploid) Primary pocyte (diploid) MEIOSIS I- First polar body Secondary oocyte (haploid) MEIOSIS II Second polar body Ovum (haploid) Nelle femmine, questo processo è chiamato oogenesi e produce ovuli

Differenze: Le divisioni cellulari che avvengono in entrambi sono mitosi e meiosi. La mitosi ha il ruolo di incrementare il numero delle cellule di partenza (chiamate cellule spermatogoniali o oogoni). Una volta raggiunto un determinato numero, queste cellule diploidi devono essere rese aploidi attraverso la meiosi (che avviene con tempistiche differenti tra maschio e femmina).

Sviluppo dei gameti dal periodo embrionale

A EARLY EMBRYO (FIFTH WEEK) B MIGRATION OF GERM CELLS TO GONADAL RIDGES Gonadal ridg Hindgut Yolk sac Heart Gonadal ridge Foregut Hindgut Primordial germ colly Allantois C INDIFFERENT OR PRIMORDIAL GONAD Acta Suprarenal cortex E DEVELOPING OVARY D DEVELOPING TESTIS Mesonephric tubule Mesonephros Rudimentary Mesonephros Rete tostis Medulla nephric (wolfan) duct albuginea Certes Contex Medulla Medulla Cortex Secondary sex cords Tunie abuginea Primitive sex cords hollow out and form seminiferous tubules Parameso- nephric [müllerian] duct Gonadal Hindgut ridge Urogenital Primary mesentery sex cords Coelom Sviluppo dei gameti a partire dal periodo embrionale.(riassunto generale) In seguito la fertilizzazione, cioè l'inizio del ciclo della vita, si ha la fecondazione con la successiva formazione dello zigote. Lo zigote attraverso divisione mitotiche diventa blastocisti e dopo circa due settimane un gruppetto di cellule che si trovano sotto l'epiblasto acquisiscono la competenza per diventare cellule germinali. (Acquisire competenze= accendere dei geni -- cioè accendere fattori di trascrizione che accendono altri geni che fanno diventare quelle cellule diverse dalle altre). Queste cellule germinali durante il periodo embrionale fanno un percorso di migrazione e proliferazione per aumentare il numero arrivando infine alla CRESTA GENITALE, che nel frattempo si è formata. La cresta genitale o gonade è l'abbozzo o del testicolo o dell'ovaio, a questo punto inizia il periodo fetale. Sympathetic ganglion Suprarenal medulla Migrating Meso- gemm cell Urogenital

Competenza e specificazione delle PGCs

Competenza e specificazione: 2-3ª settimana stage BMP/WNT signalling Primordial germ cells (PGCs) PGC specification circuitry Germ line transcriptional programs Prdm1 COMPETENZA, SPECIFICAZIONE E DETERMINAZIONE Intorno alla seconda settimana un gruppo di cellule, sotto l'epiblasto posteriore, grazie alla spinta multipla di fattori, prodotti dalle cellule circostanti, come BNT4 (fattore morfogenico) acquisisce la competenza di diventare cellule germinali. Lo sviluppo completo delle cellule germinali avviene intorno alla terza settimana dello sviluppo embrionale (momento in cui sono visibili). L'embrione è circondato dal sacco vitellino e un gruppetto di circa 100/150 cellule che si trova tra l'allantoide e il sacco vitellino), prendono il nome di CELLULE GERMINALI PRIMORDIALI. Sono cellule più grandi rispetto alle cellule normali, e hanno la caratteristica di essere positive per un enzima: FOSFATASI ALCALINA. Si trovano alla base dell'al 864lantoide e sono le cellule considerate i primordi dei futuri spermatozoi e ovociti.

Determinazione nella parete del sacco vitellino

Determinazione: nella parete del sacco vitellino (3ª settimana) - Somites Head Tail Primordial germinative cells Heart Yolk sac Head PGC Heart Amnios A

Proliferazione e Migrazione delle PGCs

Proliferazione e Migrazione: 3-5ª settimana Neural Notochord Hindgut Aorta Paramesonephric duct Gonadal ridge Mesentery Midgut Cièaca Allantois Migration of pff mondial gorm omis from the yoik sac into the midgut fe- gion of the embryo as seen from a kal-

PGCs nella cresta genitale

PGCs nella cresta genitale: 6ª settimana 1 0 Aorta Neural tube Spinal cord Pronephros Genital ridges with primordial germ cells Tra la terza e la quinta settimana di sviluppo, avvengono due processi in contemporanea: · Migrazione delle cellule: le cellule partono dal sacco vitellino, passano per il mesentere dorsale (dorsalmente all'embrione), raggiungono degli ispesssimenti della cavità celomatico e raggiungono la gonade. (Alla sesta settimana) · Formazione della gonade: essa si forma dall'epitelio celomatico (celoma). Il celoma è una cavità, ed è rivestito da un epitelio, in cui cellule cominciano a proliferare e ad ispessirsi verso il lato mediale del mesonefro (futuro rene), creando cosi la gonade. Queste cellule epiteliali che continuano a proliferare all'interno della gonade, formando i cordoni sessuali primitivi. Nella gonade distinguiamo due porzioni: 1.Parte più corticale: CORTEX, in cui sono presenti le cellule che proliferano 2.Parte più interna: MEDULLA Alla sesta settimana la gonade è INDIFFERENZIATA, cioè è una gonade bipotente. Proprio alla sesta settimana arrivano le cellule germinali colonizzandola. Dopo questo la gonade può diventare maschio o femmina differenziandosi. Con il differenziamento la corteccia e la medulla cambiano molto la loro conformazione. Questo processo avviene durante la settima settimana. A Amniotic cavi Amnion Neural tube Notochord Somite Gonad x > Midgut Mesonephric duct Metanephros Midgut Intraembryonic coelom Allantois B Mesonephros Mesonephric Gonad Paramesoner (Müllerian) du Mesonephros Yolk sac Yolk Sar

Differenziamento del testicolo

DIFFERENZIAMENTO DEL TESTICOLO (7 settimana) I cordoni sessuali primitivi che si erano formati perdono il contatto con l'epitelio celomatico e penetrano in profondità all'interno della medulla. Nel frattempo le cellule germinali vengono incorporate in questi cordoni sessuali primitivi che ora si chiamano CORDONI SEMINIFERI e parleremo non più di cellule germinali primordiali ma di GONOCITI o PROspermatogoni. (Nell'ovaio i cordoni seminiferi non si formano, la medulla e la corteccia rimangono con le loro caratteristiche, ma la formazione dell'ovocita avviene i maniera interna.) Vediamo nel dettaglio come avviene il differenziamento: Quando le creste genitali vengono colonizzate dalle cellule germinali, le cellule germinali rimangono incorporate in questi cordoni seminiferi. Nel frattempo le cellule dell'epitelio celomatico, chiamate cellule del sertoli, formeranno questo cordone attorno alle cellule germinali. Le cellule del sertoli sono fondamentali, perchè un corretto numero (cellule) sertoli determina un corretto numero di spermatozoi. Tunica albuginea vasi interstizio cordoni seminiferi Fanno parte dell'apparato del cordone le cellule mioidi fondamentali perché la loro contrazione fa muovere le cellule germinali verso il lume. FLCs(fetal leydig cells) PMCs (peritubal mylold cells) Sertoli cells (sertoll cells) PGCs(primordial germ cells cells blood vessels extracellular matrix mesenchyme (Cellule da ricordare: cellule del sertoli, cellule mioidi e cellule del leydig) Le cellule originarie per l'uomo e per la donna sono le stesse. Queste cellule precursori poi possono diventare: )- Pseudoautosomal Region -Maschio: cellule del sertoli Short Arm SRT Gene Femmina: cellule della granulosa Centromere The Y Chromosome Chi decide questo: la presenza del cromosoma Y . 59 million base pairs . Approx. 150 genes Nella porzione terminale (nel braccio corto) del cromosoma Y è presente una regione chiamata regione determinante il testicolo. In cui è presente un particolare gene: gene SRY )-Pseudoautosomal Region Quando è presente e viene espresso, determina la formazione di quelle cellule che portano alla formazione delle cellule del sertoli e quindi allo sviluppo del testicolo. Nel modello accettato di sviluppo, una gonade, diventa per natura un ovaio, diventa un testicolo solo se è presente l'SRY. Se non è presente l'SRY, la gonade diventa un ovaio (senza altri input). Come agisce questo gene? Agisce inizialmente all'interno delle cellule all'interno della gonade (future cellule del sertoli). Quindi dopo l'accensione di questo gene SRY le cellule dell'epitelio celomatico, diventano cellule presertoli, in cui si accendono altri geni: SOX-9, DMRT-1 e AMH (è un ormone). L'accensione di questi altri geni sono fondamentali anche per il differenziamento delle altre cellule, come le cellule del Leydig, che producono testosterone, fondamentale per lo sviluppo degli organi accessori dell'apparato riproduttivo maschile. Inoltre, nelle cellule germinali l'SRY, oltre che a differenziarle in cellule del sertoli, le fa smettere di proliferare, evitando che queste cellule entrino in meiosi. (Differenza con la femmina, la cellula germinale differenziata entra subito in meiosi) Long Arm . Identified as sex determining in 1905 Sono presenti anche cellule interstiziali, cioè cellule che si trovano tra i diversi cordoni dette cellule del Leydig fondamentali per la produzione di ormoni come il testosterone. Esse non hanno origine dall'epitelio ma derivano dal mesenchima. Presenti cellule edoteliali che formeranno i vasi necessari per nutrire le cellule, elementi della matrice extracellulare e una tunica alboginea, che riveste il tutto il testicolo. (Come la capsula delle ghiandole) La tunica è formata da tessuto connettivo e serve a mantenere tutte queste cellule raggruppate in un organo.