La Spermatogenèse PDF (2023/2024)

UNIVERSITE D’ALGER - FACULTE DE MEDECINE ZIANIA CHATEAUNEUF – DEPARTEMENT DE MEDECINE. PREMIERE ANNEE DE MEDECINE ET DE MEDECINE DENTAIRE. ANNEE UNIVERSITAIRE 2023/2024 MODULE D’EMBRYOLOGIE. DR ZOUBIR PR YAHIA I /Définition-Généralités II /La ligné...

UNIVERSITE D’ALGER - FACULTE DE MEDECINE ZIANIA CHATEAUNEUF – DEPARTEMENT DE MEDECINE. PREMIERE ANNEE DE MEDECINE ET DE MEDECINE DENTAIRE. ANNEE UNIVERSITAIRE 2023/2024 MODULE D’EMBRYOLOGIE. DR ZOUBIR PR YAHIA I /Définition-Généralités II /La lignée germinale 1-Multiplication cellulaire 2-Méiose 3-Maturation-Différenciation : la spermiogénèse 4-Le spermatozoïde III /Spermatogenèse IV/ Régulation de la spermatogenèse I Définition-Généralités SPERMATOGENESE GAMETOGENESE MÂLE PRODUCTION DES GAMETES MÂLES HAPLOÏDES  LES SPERMATOZÏDES LIEU : TESTICULES/TUBES SEMINIFERES PROCESSUS : CONTINU « DE LA PUBERTÉ À LA SÉNESCENCE »  Sixième-Septième semaine du développement embryonnaire Gonade indifférenciée GENETIQUE : Gène SRY Testicule  Cordons séminifères : Cellules germinales Cellules de Sertoli  Cellules mésenchymateuses : Cellules de Leydig  Deux compartiments/Deux fonctions Compartiment tubulaire/Fonction exocrine Tubes séminifères Cellules de la lignée germinale Epithélium séminifère Cellules de Sertoli  Compartiment interstitiel/Fonction endocrine Cellules de Leydig  Il comprend :  - Deux gonades ou testicules.  - Des conduits excréteurs.  - Des glandes annexes.  - Le pénis.  sont logés dans un sac cutané externe : le scrotum ou bourse. Ils ont une double fonction :  - EXOCRINE élaborer les cellules reproductrices masculines : les spermatozoïdes.  - ENDOCRINE Synthétiser des hormones sexuelles masculines : les androgènes, représentés essentiellement par la testostérone.  Les tubes séminifères (de 01 à 04 par lobule testiculaire) se jettent dans  Les tubes droits qui vont rejoindre le rete testis(réseau de Haller).  L’ensemble (tubes droits et rete testis) constitue les voies excrétrices intratesticulaires.  Voies extra testiculaires Les voies excrétrices extra testiculaires : représentées par l’épididyme : canaux efférents et canal épididymaire et le canal déférent 200 à 300 lobules (1 à 4 tubes séminifères)  Membrane propre cellulaire et fibrillaire  Lame basale : cellule de Sertoli  Echanges : Cellules germinales/Cellules de Sertoli Epithélium séminifère  Structure du testicule en microscopie optique  Sur une coupe transversale, au faible grossissement, le testicule offre à décrire :  - Des sections de tubes séminifères.  - Entre les tubes séminifères, des amas de cellules de Leydig associés aux capillaires sanguins.  Au fort grossissement : dans la paroi du tube séminifère, on peut observer les différentes étapes de la spermatogenèse, c’est-à-dire (la multiplication,  l’accroissement, la maturation) l’ensemble des 3 étapes constitue le cycle spermatogénétique.  Spermatocytogenèse : SPERMATOGONIES / SPERMATOCYTES I / SPERMATOCYTES II Spermiogenèse : SPERMATIDES/SPERMATOZOÏDES II La lignée germinale SPERMATOGONIES 46 chromosomes MITOSE 2n ADN SPERMATOCYTES I 46 chromosomes 4n ADN MEIOSE SPERMATOCYTES II 23 chromosomes 2n ADN SPERMATIDES 23 chromosomes n ADN SPERMIOGENESE SPERMATOZOÏDES 23 chromosomes n ADN  a/La phase de multiplication : commence pendant la vie fœtale et s’accélère à partir de la puberté.  - Les spermatogonies souches : sont situés à la périphérie des tubes séminifères,  spermatogonie Ad  dark (sombre) type A.  Au début du cycle spermatogénétique, des  spermatogonies Ad entrent en mitose et se transforment en 02 cellules, la spermatogonies Ad et la spermatogoniesAp (pale type A). SPERMATOGONIES Ad SPERMATOGONIES Ap RESERVE SPERMATOGONIES B RENOUVELLEMENT (D’après Y. Clermont)  Les spermatogonies Ap ou spermatogonies poussiéreuses : vont évoluer de  façon irréversible, leur division donne naissance à 02 spermatogonies B ou  spermatogonies croutelleuses (chromatine répartie en bloc).  La division de chaque spermatogonie B forme 02 spermatocytes de premier ordre  (spermatocyte I à 2N chromosomes).  phase courte.  Les spermatocytes I deviennent de grandes cellules ovalaires les auxocytes ( noyau rond, chromatine en mottes et répartie de façon uniforme, nucléole est souvent visible.)  La multiplication des spermatogonies s’effectue par des mitoses normales et les cellules filles ont le même équipement chromosomique que les cellules meres  La transformation d’une spermatogonie Ap en 4 auxocytes se fait en 27 jours.  Les auxocytes subissent la Méiose,  La 1ere division de méiose est longue (22 jours) et donne 2 spermatocytes II à N  chromosomes  Un chromosome Son homologue Cellule à deux chromosomes Chaque chromosome se dédouble Les chromosomes se spiralisent Les homologues (dédoublés) se séparent (première division méiotique = division Méiose I réductionnelle) Méiose II Les copies se séparent (deuxième division méiotique = division équationnelle)  Caractérisée par sa prophase qui est relativement longue  La réduction de moitié de la garniture chromosomique.  - La disjonction des hétérochromosomes X et Y.  - L’échange de matériel héréditaire entre les chromatides d’origine paternelle et  maternelle.  est très rapide (moins de 24 heures)  le stade de spermatocyte II est rarement observé en microscopie optique.  On obtient 04 spermatides à N chromosomes (quantité d’ADN divisée par deux), ce sont des  cellules arrondies à noyau clair et à nucléoles volumineux.  La méiose produit donc deux grandes populations de spermatozoïdes (à X ou à Y) et  crée une très grande diversité génétique par la répartition aléatoire des chromosomes.  Transformation des 04 spermatides issues d’un spermatocyte I en 04 spermatozoïdes.  Elle permet la transformation d’une cellule arrondie en une cellule effilée à cytoplasme réduit et spécialisée dans la reproduction.  La spermiogénèse dure 23 jours  Spermatides rondes Jeunes spermatides  Spermatides en cours d’élongation  Spermatides allongés  Spermatides matures  Spermatozoïdes  Les transformations nucléaires :  le noyau, petit et sphérique va s’allonger (grâce au système micro tubulaire du cytoplasme),  la chromatine subit des remaniements qui la  protègent des atteintes physiques et chimiques.  Les transformations cytoplasmiques :  la spermatide comporte un riche réticulum endoplasmique lisse, des mitochondries, un appareil de golgi ainsi que deux centrioles.  Dans les vésicules de l’appareil de Golgi apparaissent des granules, la confluence des vésicules forme une vacuole acrosomiale contenant un gros granule dense.  La vacuole acrosomiale s’applique contre la membrane nucléaire et s’étale sur environ un tiers de la surface du noyau et constitue le capuchon céphalique ou capuchon acrosomial.  er  Le premier centriole dit centriole proximal se dispose au pôle nucléaire non revêtu du capuchon céphalique.  Le 2eme centriole dit centriole distal, se situe en arrière du 1er  ,va donner naissance aux divers filaments qui constituent le flagelle du spermatozoïde.  Au voisinage du noyau, quelques mitochondries s’orientent parallèlement aux filaments du flagelle, les autres forment un manchon mitochondrial disposé en hélice autour des filaments.  Il se produit un véritable écoulement du cytoplasme sur le pourtour du noyau aboutissant à la formation autour de la partie proximale du manchon mitochondrial d’une gouttelette cytoplasmique qui renferme du réticulum endoplasmique et les restes de vésicules golgiennes.  Formation de l’acrosome  Formation du flagelle  Migration des mitochondries  Réorganisation et maturation nucléaire  Réorganisation du cytoplasme  Structure du spermatozoïde Tête (Acrosome, Noyau) Flagelle  Fonctions du spermatozoïde Fonction flagellaire : Mobilité Fonction céphalique : Fécondance Fonction nucléaire : Génétique SPERMATOZOIDE  FLAGELLE ACROSOME Pièce intermédiaire Pièce principale NOYAU Pièce terminale PIECE INTERMEDIAIRE PIECE TERMINALE PIECE PRINCIPALE III Cinétique de la spermatogenèse  Durée Chez l’homme : 74 jours Spermatogonies Ap : 18 jours Spermatogonies B : 9 jours Spermatocytes I : 23 jours Spermatocytes II : 1 jour Spermatides : 23 jours UNE SPERMATOGONIE B 46 chromosomes 2n ADN M U Q O A S E S P T L I UN SPERMATOCYTE I 46 chromosomes 4n ADN MEIOSE I DEUX SPERMATOCYTES II 23 chromosomes 2n ADN MEIOSE II QUATRE SPERMATIDES RONDES 23 chromosomes n ADN QUATRE SPERMATOZOÏDES 23 chromosomes n ADN IV RÉGULATION DE LA SPERMATOGENÈSE  « DEUX FONCTIONS »  FONCTION EXOCRINE Spermatogenèse  FONCTION ENDOCRINE Stéroïdogenèse (androgènes testiculaires)  La spermatogenèse dépend à la fois de l’hypothalamus (LH-RH), de l’hypophyse (FSHLH) et du testicule endocrine (Cellules de Leydig).  La FSH stimule les cellules de Sertoli qui vont synthétiser une protéine de transport  (TeBG) qui permet de concentrer dans la lumière des tubes séminifères de fortes  quantités de testostérone qui gagne ainsi les cellules germinales.  1 homme/500 est infertile à cause d’un défaut génétique touchant la spermatogenèse (cas dits idiopathiques sécrétoires)  Deux causes génétiques fréquentes connues: 47,XXY et microdélétion de Y (supprimant un des 3 facteurs AZF). Un seul des gènes critiques pour la spermatogenèse est aujourd’hui identifié dans cette zone : USP9Y ( SUN C, et al. Nat. Genet., 1999).  Chacune de ces 2 anomalies se retrouvent chez 10% des hommes avec oligozoospermie (