İZTÜ Tıp 1 Spermatogenez 2024-2025 PDF

SPERMATOGENEZ Dr. Öğretim Üyesi: Emine Özçınar İZTÜ Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı Öğrenim Hedefleri 1) Spermatogenezis aşamalarını listeler. 2) Spermin normal yapısını ve kriterlerini açıklar.  Mitoz May...

SPERMATOGENEZ Dr. Öğretim Üyesi: Emine Özçınar İZTÜ Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı Öğrenim Hedefleri 1) Spermatogenezis aşamalarını listeler. 2) Spermin normal yapısını ve kriterlerini açıklar.  Mitoz Mayoz 2 Bölünme sayısı 1 Yavru hücrelerin 2 4 sayısı Genetik olarak identik? Evet Hayır Kromozom# Ana hücre gibi Ana hücrenin yarısı Nerede Somatik hücreler Eşey hücrelerini verecek hücreler Ne zaman Hayat boyu Seksüel olgunlukla ilişkili Görevi Büyüme ve tamir Eşeyli üreme SPERMATOGENEZ Erkek üreme sistemi; (1) haploid erkek gametin (spermatozoa [tekil spermatozoon] veya sperm) devamlı üretimi, beslenmesi ve geçici olarak depolanmasından; (2) erkek seks hormonlarının (androjenler) sentezi ve sekresyonundan sorumludur. SPERMATOGENEZ Erkek üreme sistemi; (1) sperm üreten (spermatogenez) ve androjenleri salgılayan testislerden; (2) dışarıya spermatozoa taşınmasından sorumlu olan dış kanallar sistemini oluşturan epididimis, vaza deferens, ejekülatuar kanal ve erkek üretrasının bir parçasından; (3) salgıları semen kitlesini oluşturan ve ejeküle spermatozoaya besinler sağlayan aksesuar bezler seminal vezikül, prostat bezi ve bulbo üretral bezlerden; (4) erektil dokudan oluşan çiftleşme organı penisten oluşur. Testis, epididimis ve vaza deferensin başlangıç kısmı tunika vajinalis denilen mezotelyum döşeli boşluğu içine alan deriyle kaplı bir cep olan skrotal kese içinde yer alırlar. SPERMATOGENEZ Spermatogenezis erkeklerde testis’te meydana gelir. Testisler deriden torba (skrotum) içinde yerleşik bir çift bezdir. Hem endokrin (testosteron) hem de ekzokrin (spermatozoon) salgı yapar. Testisler başlangıçta böbreklerin yakınında, bel bölgesinde, prenatal 7. haftadan itibaren gelişmeye başlar, Daha sonraki yerini almak üzere 7. aydan itibaren skrotum içine doğru hareket eder, bu olaya descendus testis adı verilir. Spermatogenesiz için bu olayın gerçekleşmesi zorunludur. Çünkü normal vücut ısısı spermatogenezis için uygun değildir, skrotum içindeki ısı, vücut ısısından 3-4 derece düşüktür. SPERMATOGENEZ Testis’ler skrotumun altında tunika vaginalis testis adı verilen çift yapraklı seröz bir zar ile (periton’un parietal ve visceral yaprakları) sarılmıştır. Bu seröz zarın visceral yaprağının altında da tunika albuginea adı verilen kuvvetli fibröz bir bağ doku kılıf (yaklaşık 1 mm kalınlıkta) bulunur. Tunika albuginea’nın derin kısmı kan damarlarından zengindir ve zona vasculosa adını alır. SPERMATOGENEZ Tunika albuginea arka yüzde üçgen şeklinde bir genişleme yaparak mediastinum testis’i oluşturur. Mediastinum testis’ten ışınsal olarak ayrılan ince bağ doku trabekülaları (septula testis’ler) testis’i piramit şeklinde küçük lobcuklara (lobuli testis) ayırır (insanda lobcukların sayısı 200-300 arasında değişir). Her lobcukta 1-4 adet, kıvrımlı seyreden, 30-70 cm uzunlukta, 150-200 mikron çapında kanalcıklar vardır. Toplam uzunlukları insanda yaklaşık 250 metreyi bulan bu kanalcıklara tubuli seminiferi kontorti adı verilir, olgun erkek eşey hücresi olan spermatozoa bu tüplerin duvarında (seminifer epitel) yapılırlar. SPERMATOGENEZ Seminifer epitel bir bazal membran ile kollajen lifler, fibroblastlar ve kasılabilir miyoid hücrelerden oluşan bir duvarla çevrelenmiştir. Miyoid hücreler hareketsiz spermleri rete testise ilerleten ritmik kasılma aktivitelerinden sorumludur. Spermler epididimal kanaldan geçtikten sonra ileri motilite özelliklerini kazanırlar. Seminifer tübüller arasındaki boşluk kan damarlan, lenfatik kanallar veya sinüzoidler, makrofajlar ve androjen üreten Leydig hücre gruplan tarafından doldurulmuştur. Seminifer tübül iki belirgin hücre popülasyonunu içeren özelleşmiş seminifer epitelyum ile döşeli merkezi bir lümenden oluşur: (1) somatik Sertoli hücreleri ve (2) spermatogenik hücreler (spermatogonyumlar, spermatositler ve spermatidler) Seminifer tübüllerin duvarında, buluğ çağına kadar, bazal membran üzerine oturmuş Sertoli hücreleri ve spermatogonium’lar (germ hücreleri) bulunur.  SPERMATOGENEZ http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/Germinal_epithelium_testicle.svg/250px-Germinal_epithelium_testicle.svg.png 1. bazal lamina 2. spermatogonia 3. spermatosit I 4. spermatosit II 5. spermatid 6. spermatozoon 7. sertoli hücresi 8. sertoli hücreleri arasındaki sıkı bağlantı (Kan/Testis Bariyeri) SPERMATOGENEZ ❖Sertoli hücreleri; Puberteden sonra, seminifer tübülleri döşeyen hücrelerin yaklaşık %10'unu oluşturur. Uzun piramit şeklindedirler Olgun testiste bölünme göstermezler, ısı, radyasyon, toksik etkiler, enfeksiyon ve beslenme yetersizliği gibi etkenlere karşı oldukca dayanıklıdırlar. Görevleri; ▪ Spermatogenik seri hücrelerini desteklemek, korumak ve beslemek, ▪ Transport proteinleri salgılamak (androgen bağlayıcı protein, retinol bağlayıcı protein vs), ▪ Metabolitler salgılamak (laktat, pürivat, östrojen), ▪ Ekstrasellüler matriks komponentleri salgılamak (transformasyonu sağlayan büyüme faktörü, insülin benzeri büyüme faktörü), ▪ Regülasyon proteinleri salgılamak (inhibin, aktivin, Müller kanalını inhibe eden hormon, glikoprotein), ▪ Fagositoz yapmak (spermatogenik seri hücreleri artıklarını ortadan kaldırmak). ▪ Sertoli hücreleri puberteden sonra postmitotiktir. SPERMATOGENEZ ❖Spermatogoniumlar; Buluğ çağından itibaren başlayan bir seri olaylar geçirerek olgun eşey hücreleri olan spermatozoonları meydana getirirler. Spermatogenezis üç aşamada gerçekleşir; 1) Çoğalma evresi, 2) Büyüme evresi, 3) Olgunlaşma evresi SPERMATOGENEZ ❖Spermatogonium, Spermatosit, Spermatid ve Sperm ❖Çoğalma evresi; Spermatogoniumlar normal mitozla çoğalarak sayılarını artırırlar, çoğalan hücrelerden bir kısmı reserv hücre (Tip A) olarak kalırken diğer bir kısmı (Tip B) çoğalmaya devam eder ve belirli sayıda çoğalırlar. ❖Büyüme evresi; Mitoz yoluyla bölünerek belirli sayıya ulaşan hücreler çoğalmalarını durdurarak büyüme evresine girerler. Büyüyen hücreler halen ana hücre gibi diploid (46) kromozom sayısına sahiptirler ve primer spermatosit (spermatosit I) adını alırlar. ❖Olgunlaşma evresi; Primer spermatositler mayoz bölünme geçirerek; birinci bölünme sonunda sekonder spermatositlere (Spermatosit II) ve ikinci bölünme sonucunda spermatid adı verilen haploid kromozomlu (23) hücrelere dönüşürler. ❖Spermiyogenez (spermiyohistogenezis); Spermatidler artık bölünmezler, Sertoli hücrelerinin lumene doğru uzanmış bulunan püsküllerine gömülerek başkalaşım (metamorfoz) geçirirler ve kuyruklu sperm hücresine dönüşerek lümene düşerler. İnsanlarda bu dört evrenin gerçekleşme süresi yaklaşık 64 gündür. Her evre yaklaşık 16 gün sürer. SPERMATOGENEZ SPERMATOGENEZ Bazolateral bölgelerinde, Sertoli hücreleri komşu Sertoli hücreleri ile okludens bağlantıları oluştururlar. Bazolateral okludens bağlantıları: seminifer epitelyumu bir bazal ve bir adluminal kompartmana bölerler. gelişmekte olan spermatositleri ve spermatidleri otoimmün reaksiyonlardan koruyan kan- testis bariyeri olarak adlandırılan elemanları belirlerler. SPERMATOGENEZ SPERMATOGENEZ - Spermatogenezis olayı buluğ çağı ile başlar ve ileri yaşlara kadar devam eder. Sertoli hücreleri hipofizden salgılanan folikül stimüle edici hormon (FSH) uyarımına cevap verirler. FSH androjen-bağlayıcı protein (ABP) sentezini ve sekresyonunu düzenler. Yine hipofiz tarafından salgılanan LH hormonu da testislerin bağ dokusu içindeki Leydig hücrelerini stimüle ederek, onların testosteron hormonu salgılamasını sağlar. Spermiogenezis 1.Akrozom gelişmesi. Döllenme için gerekli olan hidrolitik enzimlerin depolanması ve sürekli sentezinin gerçekleştiği akrozomal keseyi içerir. Akrozomun gelişmesi dört ardışık evreden oluşur; Golgi evresi, kep/şapka evresi, akrozomal evre ve olgunlaşma evresi. 2.Flagellumun (kamçı) gelişmesi. Flagellum, distal sentriyolden gelişir. Keratin içeren dış yoğun lifler ve bir fibroz kılıf ile çevrili bir aksoneme (eşmerkezli dizilimli 9+2 mikrotübûl çiftleri) sahiptir. Mitokondriyonlar kuyruğun proksimal bölümü (orta parça) çevresinde helikoidal/sarmalımsı bir kılıf oluşturur. 3. Nüklear yoğunlaşma. Somatik histonlar (H1, H2A, H2B ve H4) arjinin- ve lizin-zengin protaminlerle yer değiştirdiğinde nüklear yoğunlaşma oluşur. Bu somatik histonların protaminlere dönüşümünden sonra, nükleozomlar kaybolur ve çekirdek materyalini yoğunlaştırmak için düz kromatin lifler yan yana dizilirler. Spermiyogenezin olgunlaşma aşamasından sonra belirgin bir RNA sentezi yoktur. Çekirdek uzar ve yoğunlaşır, ve manşet kaudal yönde göç eder. Olgunlaşma işlemi, çekirdek son uzamış, yoğunlaşmış şeklini aldığında, manşet dağılmaya başladığında ve dış yoğun lifler tamamen organize olduğunda tamamlanır. Spermiogenezis OLGUN ERKEK EŞEY HÜCRESİ (spermatozoon, spermium) Spermatozoon üç ana bölümden oluşur: - Baş, - Orta parça - Kuyruk. OLGUN ERKEK EŞEY HÜCRESİ (spermatozoon, spermium) 1. Baş: Oval şekillidir, ortalama 5 mikron çapındadır. Baş hemen hemen nukleus’tan ibarettir ve babaya ait kromozom içerir. Ön yarımı Golgi aygıtından farklanan akrozom ile sarılmıştır. Başlık görünümündeki bu örtüye galea capitis adı verilir. - Burası bol miktarda hyaluronidaz enzimi ve diğer bazı enzimleri içerir. - Bu enzimler fertilizasyon sırasında zona pellucidanın yumuşatılmasını sağlar. OLGUN ERKEK EŞEY HÜCRESİ (spermatozoon, spermium) 2. Orta parça: Sitoplazma kalıntısı, sentriol ve spiral şekilde düzenlenmiş mitokondriyonları kapsar. Boyun kısmı ve birleştirici kısım olarak ayrılır. - Boyun kısmı çok kısadır ve hareketlidir, tıpkı bir eklem gibi hareketli olup spermatozoona yön verir. Boyun kısmında bir çift sentriol bulunur. Buradan çıkan axonem birleştirici kısımdan geçerek uzar ve kuyruğu şekillendirir. - Birleştirici kısımda axonem etrafında, sitoplazma artığı içinde spiral şekilde dizilmiş mitokondriyonlar bulunur. OLGUN ERKEK EŞEY HÜCRESİ (spermatozoon, spermium) 3. Kuyruk: Esas ve son kısım olmak üzere iki kısım gösterir. Orta parçanın devamı olan esas kısım (pars principalis) bir kılıfla örtünmüştür. Son kısım (pars terminalis) ise kılıfsızdır ve sadece plazmalemma ile sarılıdır. Kuyruğun esas yapısını çok hareketli olan axial filament oluşturur. Spermatozoon’un özellikleri: - İnsan spermatozoonu ortalama 50-60 mikron uzunluktadır - Tüm uzunluğun yaklaşık 1/6 sını baş ve boyun, 5/6 sını kuyruk oluşturur. - Spermatozoonların dişi vücudundaki yaşama süresi 48-72 saattir. Dişi vücudundaki hızları 3-3.6 milimetre/dakikadır. Vagina’ya boşaltıldıktan sonra, döllenme yeri olan ampulla tuba uterinaya kadar olan yolu (yaklaşık18-20 cm) ortalama 1 saatte alır. - Spermatozoon’lar dişi genital yollarında normalde var olan bir akıntıya (saniyede 3- 4 mikron hızında) karşı hareket ederler. - Spermatozoon’ların bu ters akıntıya karşı ilerleyebilme özelliklerine (+) rheotaxis denir. Spermatozoon’un özellikleri: - Spermatozoonlar dişi genital organların mukozası ve özellikle ovum tarafından salgılanan bazı kimyasal maddelere (gymnogamonlar) karşı da ilgi gösterirler ve onlara doğru hareket ederler. - Bu yeteneklerine de (+) chemotaxis adı verilir. Chemotaxis döllenmeyi kolaylaştıran etkenlerdendir. Ayrıca (+) chemotaxis sayesinde spermatozoon’ların ostium abdominalis’i aşarak karın boşluğuna düşmeleri de önlenir. Spermatozoon’un özellikleri: - Koitus (çiftleşme) esnasında vaginaya boşaltılan, spermatozoon’lar+erkek eklenti bezlerinin salgılarını içeren sıvıya ejakulat = semen = sperma = meni = ersuyu gibi isimler verilir. - Cinsel olgunluğa erişmiş bir erkek bir defada normal olarak, 3-4 günlük aralıklarda ortalama 3-4 cc civarında ejakulat çıkarır. Bunun içinde normal sağlıklı erkekte 15- 150 milyon/ml spermatozoon bulunur.  Oligospermi : Sperm değeri ˂ 15 mil./ml Astenospermi: Total motilite ˂ %40 Teratospermi: Normal morfolojide sperm ˂ %4 Azospermi: Olgun spermatozoon bulunmaması Nekrospermi: Canlı spermatozoonların bulunmaması. Globozoospermi: Akrozom gelişim defekti - Ejakulat içindeki spermatozonların morfolojik durumları da önemlidir. - Normal bir erkekte belli oranda anormal görünümlü (baş anomalili, kuyruk anomalili, boyun anomalili, vs) spermatozoonlara rastlanır. Bunların çoğunluğu fizyolojik varyasyonlardır. - Kronik alkolizm, bazı kalıtsal hastalıklar, bazı enfeksiyon hastalıklar, kronik zehirlenmeler ve yetersiz beslenme durumlarında anormal görünümlü spermatozoonların oranı artabilir. - Ejakulat içindeki spermatozoon’ların sayısı kadar, içindeki erkek eklenti bezlerinin salgılarının miktarı da önemlidir. - Glandula vesiculosa tarafından salgılanan fruktoz şekeri spermatozoon’ların hareketi için gerekli enerjiyi sağlar. - Prostat bezi tarafından salgılanan asit fosfataz da kolin fosforik asitin parçalanmasını sağlar. - Glandula bulbo uretralis’in müköz salgısı urethranın kayganlığını sağlar. - Bunlardan başka sperm sıvısı içinde; erkek genital kanallarından ve eklenti bezlerinin epitellerinden kopup gelen hücrelere, prostat taşlarına, bazen akyuvarlara, yağ damlacıklarına, protein, amyloid ve pigment cisimciklerine de rastlanır. - Taze ejakulat; vizköz, opak, özel kokulu, hafif alkali (pH 7.9) bir sıvıdır. Hava ile temas edince oda ısısında çözünür. - Olgun spermatozoonlarda bulunan enzimlerden bazıları; asit fosfataz, fibrogenaz, fibrolizin, nöraminidaz, aril sülfataz, akrosin ve hyaluronidaz enzimleridir. - Hyaluronidaz enzimi ovum etrafında bulunan korona radiata hücrelerinin arasındaki yapıştırıcı maddeyi eriterek ovumun serbest kalmasını sağlar. - Oligospermi’li erkeklerde kısırlık (infertilite) nedenlerinden birisi bu enzimin azlığı olabilir.  Yeni ejakule edilmiş spermler oositi dölleyemezler. Spermler 7 saat sürebilen kapasitasyon dönemini geçirmek zorundadır. Spermin akrozom yüzeyinden glikoprotein kılıf ve seminal proteinler uzaklaştırılır. Spermin zar içeriği ve zar yapısı büyük oranda değişir. Kapasitasyonla spermlerin şekli değişmez, fakat daha faal hale gelirler. Kapasitasyon işlemi spermlerin uterus veya tuba uterina içinden geçerken buralardan salgılanan maddeler yardımıyla olur. Çalışma soruları: 1) Spermatogenezde birinci mayoz bölünme sonrası oluşan hücreler ………….. 2) Seminifer tübül duvarında yer alan destek hücreleri ……………………. 3) Sperm üretimi ortalama …………….. günde olur. 4) Spermatidten sperm gelişmesine ……………. denir. 5) Spermatogenezde ikinci mayoz bölünme sonrası oluşan hücreler ….. 6) Leydig hücreleri nerede bulunur, görevleri nelerdir?