Généralités sur la spermatogenèse

Généralités sur la spermatogenèse

• La spermatogenèse est le processus de production des gamètes mâles haploïdes, les spermatozoïdes.
• Ce processus se produit en continu dans les testicules/tubes séminifères, de la puberté à la sénescence.

La lignée germinale

• La spermatogenèse comprend 4 étapes clés :
  • Multiplication cellulaire : augmentation du nombre de cellules germinales.
  • Méiose : division cellulaire réductionnelle pour réduire le nombre de chromosomes.
  • Maturation/Différenciation (spermiogenèse) : transformation des spermatides en spermatozoïdes.
  • Formation du spermatozoïde : le spermatozoïde mature.

Spermatogenèse

• Les testicules ont deux fonctions principales : exocrine (spermatogenèse) et endocrine (stéroïdogenèse).
• Les tubes séminifères (de 1 à 4 par lobule), les cellules germinales et les cellules de Sertoli composent le compartiment tubulaire.
• Les cellules de Leydig composent le compartiment interstitiel.

Embryologie (Développement)

• La gonade indifférenciée se différentie en testicules par l'expression du gène SRY.
• Les cellules germinales et les cellules de Sertoli apparaissent dans les cordons séminifères.
• Les cellules mésenchymateuses se différencient en cellules de Leydig.

Voies excrétrices

• Les tubes séminifères se jettent dans les tubes droits, qui rejoignent le rete testis (réseau de Haller).
• L'ensemble (tubes droits et rete testis) forme les voies excrétrices intratesticulaires.
• Les voies excrétrices extra-testiculaires incluent les canaux efférents, le canal épididymaire et le canal déférent.

Tubes séminifères

• Les testicules contiennent 200 à 300 lobules, chacun contenant 1 à 4 tubes séminifères.
• Chaque tube est bordé d'un épithélium séminifère composé de cellules germinales et de cellules de Sertoli.
• L'épithélium présente une membrane basale et une membrane propre cellulaire et fibrillaire.

Structure testiculaire (Microscopie optique)

• Une coupe transversale de testicules révèle des sections de tubes séminifères.
• Des amas de cellules de Leydig et des capillaires sanguins se trouvent entre les tubes séminifères.
• Un grossissement plus important montre les différentes étapes de la spermatogenèse : multiplication, accroissement et maturation (cycle spermatogénétique).

Spermatocytogenèse/Spermiogenèse

• La spermatocytogenèse comprend la multiplication des spermatogonies en spermatocytes primaires, puis secondaires, et finalement, en spermatides.
• La spermiogenèse est le processus de différenciation des spermatides en spermatozoïdes matures.

Étapes de la spermatogenèse

• La multiplication, l'accroissement et la maturation combinés constituent le cycle spermatogénétique.

Phase de multiplication

• La multiplication commence pendant la vie fœtale et s'accélère à la puberté.
• Les spermatogonies souches (principaument de type A) sont situées à la périphérie des tubes séminifères.
• Elles se divisent, formant des spermatogonies de type A et B, et celles de type B engagent la spermatogenèse en se différenciant.
  • Les spermatogonies Ap constituent une réserve.

Phase de Croissance

• Les spermatocytes formés sont de type I et se préparent à la méiose.
• Ils grossissent et deviennent de grandes cellules ovales appelées auxocytes.

Phase de Maturation

• Les auxocytes subissent la méiose, une division cellulaire réductionnelle en deux étapes.
• La première division méiotique est longue (environ 22 jours) et produit des spermatocytes II.
• La deuxième division méiotique est rapide et crée des spermatides.

Phase de différenciation (Spermiogenèse)

• Transformation des spermatides en spermatozoïdes.
• Différenciation des spermatides, transformation d'une cellule arrondie en une cellule effilée avec un cytoplasme réduit.
• La spermiogenèse dure 23 jours.
  • L'acrosome se forme, le flagelle se développe, les mitochondries migrent, et le noyau se réorganise.
  • Le cytoplasme se réduit et la cellule acquiert sa forme finale.

Spermatozoïde

• Le spermatozoïde mature présente une tête (acrosome et noyau), une pièce intermédiaire et une pièce principale, et un flagelle.
• La tête contient le noyau avec le matériel génétique et l'acrosome.
• Le flagelle assure la mobilité du spermatozoïde.

Cinétique de la spermatogenèse

• Chez l'homme, le processus complet prend environ 74 jours.
  • Les étapes de spermatogonies Ap, B, spermatocytes I, II, spermatides occupent les périodes spécifiques durant la durée totale du cycle spermatogénétique.

Régulation de la spermatogenèse

• La spermatogenèse est étroitement régulée par l'hypothalamus (GnRH), l'hypophyse (FSH et LH), et les testicules (cellules de Leydig et de Sertoli).
• La FSH stimule les cellules de Sertoli pour synthétiser une protéine de liaison à la testostérone (TeBG), permettant de concentrer la testostérone dans la lumière des tubes séminifères.
• La testostérone produite par les cellules de Leydig est essentielle à la spermatogenèse.
• Des rétrocontrôles négatifs régulent la production hormonale.

Infertilité masculine

• L'infertilité masculine peut avoir des causes génétiques (47,XXY, microdélétions de Y).
• 1 homme sur 500 est infertile en raison d'un défaut génétique.
• Dans d'autres cas, les causes sont inconnues.

Bibliographie

• Différents auteurs et manuels de médecine ont été cités.

Ce quiz explore le processus de la spermatogenèse, qui est essentiel pour la production des spermatozoïdes. Vous apprendrez sur les étapes clés de ce processus, y compris la multiplication cellulaire, la méiose, et la maturation des spermatozoïdes. Testez vos connaissances sur la biologie reproductive masculine à travers ce quiz.