SPERMATOCYTE PRIMAIRE: CARACTÉRISTIQUES ET HISTOLOGIE - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

Un spermatocyte primaire est une cellule ovale qui fait partie de la spermatogenèse, un processus qui aboutit à la production de spermatozoïdes. Les spermatocytes primaires sont considérés comme les plus grosses cellules de l'épithélium séminifère; ils ont 46 chromosomes et dupliquent leur ADN dans le processus d'interphase.

Pour atteindre la formation d'un spermatocyte primaire, la formation d'un type cellulaire appelé spermatogonie doit se produire dans les testicules. En entrant dans la prophase I, il devient un spermatocyte primaire qui poursuit le processus de mitose réductrice (première division méiotique).

Les spermatocytes doivent réduire leur charge chromosomique pour devenir le gamète final avec 23 chromosomes. Les spermatocytes primaires entrent dans une prophase prolongée d'environ 22 jours et donnent naissance à des spermatocytes secondaires; Ceux-ci sont à l'origine des spermatides, qui mûrissent et deviennent des spermatozoïdes prêts à fertiliser.

Le processus global de gamétogenèse dure environ 74 jours et implique une spermatogonie diploïde qui se divise et enfin quatre spermatozoïdes à charge haploïde se forment. Un homme peut former en moyenne 300 millions de spermatozoïdes chaque jour.

Caractéristiques et histologie

Les spermatocytes primaires sont les plus grosses cellules germinales que l'on puisse trouver dans les tubules séminifères, dans les couches médianes de l'épithélium germinatif. Ils proviennent de la division cellulaire de la spermatogonie.

Morphologiquement, ils n'ont aucune similitude avec le sperme mature, composé d'une tête et d'un flagelle typique qui lui donne la mobilité. En revanche, ce sont des cellules ovales qui ont la capacité de croître en continu grâce à la fabrication accélérée de protéines, d'organites et d'autres produits cellulaires.

En ce qui concerne le comportement cellulaire, le cytoplasme de ces cellules contient une plus grande quantité de réticulum endoplasmique que la spermatogonie. De même, le complexe de Golgi est plus développé.

Les spermatocytes peuvent être différenciés des spermatogonies car ils sont le seul type de cellule dans lequel se produisent des processus de méiose.

Le processus de cytokinèse est particulier, puisque les cellules résultantes forment un syncytium et restent unies par une portion cytoplasmique de 1 µm de diamètre qui permet la communication entre elles et l'échange de certaines molécules, comme les protéines.

Spermatogenèse

Formation primaire de spermatocytes

Le processus de spermatogenèse se produit dans les tubules séminifères et se compose de deux types de cellules: les cellules germinales ou spermatogonies et les cellules de Sertoli.

La formation de spermatocytes primaires a été décrite par Erwing et al.en 1980, et chez l'homme par Kerr et de Krestser en 1981.

Les spermatogonies sont les cellules qui donnent naissance au spermatocyte primaire. Ce sont des cellules assez épaisses, de forme ronde et de cytoplasme homogène. Ils peuvent être classés selon la morphologie de leur noyau en: type allongé A, type clair A, type sombre A et type B.

Les spermatogonies de type A sont des cellules souches et ont des fonctions de réserve. Un groupe de spermatogies de type A se différencie et produit le type B qui, après de multiples divisions, donne naissance à des spermatocytes primaires.

Au fur et à mesure que la spermatogenèse progresse, la taille du spermatocyte primaire augmente et des changements notables peuvent être observés dans la morphologie du noyau. Les spermatocytes sont capables de migrer lorsque les jonctions entre les cellules de Sertoli disparaissent.

Cellules de Sertoli

Les cellules de Sertoli sont impliquées dans la régulation de l'ensemble du processus de spermatogenèse. Ils tapissent les tubules séminifères et leur fonction est de nourrir les cellules germinales, de les soutenir, de servir de barrière entre l'interstitium et les cellules germinales et de médiatiser les échanges métaboliques cellulaires.

De même, la régulation hormonale se produit principalement dans les cellules de Sertroli, qui ont des récepteurs de testostérone et de FSH (hormone folliculo-stimulante).

Lorsque l'activation par la FSH se produit, un grand nombre de protéines clés sont déclenchées afin que ce processus puisse se produire, entre autres la vitamine A et l'ABP.

Destin du spermatocyte primaire

Les spermatocytes primaires, d'un diamètre de 16 mm, atteignent le milieu du tissu germinatif et subissent une division méiotique pour diviser leur charge chromosomique. Maintenant, chaque cellule fille est appelée un spermatocyte secondaire.

Les spermatocytes secondaires sont également des cellules arrondies mais plus petites. Ces cellules subissent une division méiotique rapide aboutissant à des spermatides.

En d'autres termes, après la méiose I (méiose réductionnelle), la méiose II (méiose équationnelle) se poursuit, ce qui se traduit par la réduction de la dotation génétique à 23 chromosomes: 22 sont des autosomes et un est sexuel.

La méiose II est un processus similaire à la mitose qui comprend quatre phases: prophase, métaphase, anaphase et télophase.

Les spermatides subissent une métamorphose qui implique la formation de l'acrosome, le compactage du noyau et la formation du flagelle, dans un processus appelé spermiogenèse. À la fin de cette série d'étapes - qui n'implique pas de processus de division cellulaire - le sperme est complètement formé.

Morphologie des spermatocytes dans la méiose

Les spermatocytes primaires sont des cellules tétraploïdes, ils se reconnaissent en ayant de gros noyaux accompagnés de chromatine, en fils fins ou en corps épais. Cependant, ces caractéristiques varient tout au long de la méiose.

Lorsqu'il est observé dans la phase leptotène, il possède une chromatine filamenteuse, il quitte le compartiment basal et migre vers le compartiment intermédiaire pour finalement atteindre le compartiment adluminique.

Dans le zygotène, les chromosomes sont plus petits par rapport au stade précédent. À ce stade, les chromosomes homologues commencent à se coupler et des grains épais de chromatine sont observés.

Le nucléole acquiert une structure particulière, avec une ségrégation claire de ses régions (parties granulaires et fibrillaires). Associé au nucléole, un corps arrondi de nature protéique est visualisé.

Chez les pachytènes, les chromosomes homologues sont complètement appariés et la chromatine est moins nombreuse qu'aux étapes précédentes, en particulier dans le zygotène.

Dans le diplotène, le spermatocyte est beaucoup plus gros et les chromosomes homologues appariés, joints par les chiasmes, commencent à se séparer.

Au dernier stade de la prophase (diakinèse), les spermatocytes présentent un raccourcissement maximal; de plus, l'enveloppe nucléaire et le nucléole se désintègrent. Ainsi, le spermatocyte achève les phases restantes de la première division méiotique.

Références

1. Álvarez, EG (1989). Andrologie: théorie et pratique. Éditions Díaz de Santos.
2. Bostwick, DG et Cheng, L. (2008). Pathologie chirurgicale urologique. Elsevier Health Sciences.
3. Eynard, AR, Valentich, MA et Rovasio, RA (2008). Histologie et embryologie de l'être humain: bases cellulaires et moléculaires. Panamerican Medical Ed.
4. Gilbert, SF (2000). Biologie du développement. 6 ^e édition. Sinauer Associates.
5. Pierce, BA (2009). Génétique: une approche conceptuelle. Panamerican Medical Ed.
6. Saddler, TW et Langman, J. (2005). Embryologie médicale à orientation clinique.
7. Zhang, SX (2013). Un atlas d'histologie. Springer Science & Business Media.