GAMETOGENEZA

GAMETOGENEZA
Gametogeneza
vGametogeneza (z grec. gamete – żona, gametes – mąż)
vProces powstawania oraz rozwoju specjalnej populacji
komórek, które nazywa się gametami lub
komórkami rozrodczymi.
v Mejoza i różnicowanie komórek germinalnych w dojrzałe
żeńskie i męskie gamety.
Gonocyty – komórki prapłciowe
Endoderma
Ektoderma
PRIMORDIAL GERM CELLS (PGCs)
Pierwotne komórki płciowe, Gonocyty
q Ściana
pęcherzyka żółtkowego , w pobliżu omoczni
PRIMORDIAL GERM CELLS (PGCs)
Pierwotne komórki płciowe, Gonocyty
q Migracja – nabłonek dystalnej części jelita pierwotnego, krezka,
region AGM, grzebienie płciowe (zawiązki gonad) – 5-8 tydzień
PRIMORDIAL GERM CELLS (PGCs)
Pierwotne komórki płciowe, Komórki prapłciowe, Gonocyty
q Produkcja czynników morfogenetycznych umożliwiających
migrację PGCs: Morfogenetyczne białka kości (BMP4, BMP2,
BMP8b)
§ Ekspresja białek przez PGCs – regulujące proliferację,
wydłużanie cyklu komórkowego, decydujące o pluripotencji
PGCs – brak ich-apoptoza komórek
§ Warunki migracji PGCs:
ü SDF1 (stromal cell-derived factor 1) produkowany przez
komórki podłoża migracji i CXCR4 receptor dla SDF1,
produkowany przez PGCs (interakcja SDF1/CXCD4)
ü Migracja dzięki ruchom ameboidalnym – specyficzne wypustki
ü Proliferacja PGCs podczas migracji
ü c-Kit receptor (PGCs) i SCF (Stem Cell Factor) –mezodermalne
komórki ziarniste (jajnik) i komórki Sertoliego (jądro)
Oogeneza
vW
zawiązku gonady gonocyty proliferują drogą mitozy,
otoczone przez komórki sznurów płciowych (przyszłe
komórki ziarniste), różnicują się w oogonia.
v w 12 tygodniu rozwoju około milion oogoniów wstępuje
w profazę I podziału mejotycznego (retinol - cytokina
morfogenezy) – oocyty I rzędu (forma spoczynkowa)
v Każdy pęcherzyk pierwotny zawiera oocyt I rzędu otoczony
pojedynczą warstwą płaskich komórek ziarnistych.
v W 5. miesiącu rozwoju liczba pęcherzyków w jajnikach
najliczniejsza – około 7 milionów
v Większa część pęcherzyków sukcesywnie degeneruje.
v Po urodzeniu – 700 000 pęcherzyków
v W okresie pokwitania – 400 000 pęcherzyków
Średnica komórki jajowej – 40 µm
Średnica pęcherzyka – 50 µm
Połączenia zwierające i neksus
q Oocyt I rzędu zatrzymany w diplotenie profazy I mejozy
§ Inhibitory białkowe OMI (Oocyte maturation inhibitors)
uwalniane przez komórki ziarniste
§ cAMP – komórki ziarniste
q Pęcherzyk wzrastający – zakończenie I mejozy
§ Czynnik pobudzający dojrzewanie MPF = kinaza białkowa
i cyklina B → oocyt II rzędu (23 pary chromosomów) +
ciałko kierunkowe I (23 pary chromosomów)
q Oocyt II rzędu – mejoza II, zahamowanie w metafazie.
§ Kompleks białkowy – czynnik cytoplazmatyczny (SCF),
hamuje MPF.
q Zapłodnienie – zwolnienie zahamowania – ukończenie
mejozy II – komórka jajowa + ciałko kierunkowe II.
Schemat gametogenezy w płodowym jajniku, prowadzący do tworzenia pęcherzyków
pierwotnych. 3 m-c (1), oogonia dzielą się mitotycznie.
4 m-c (2), niektóre oogonia zagłębiają się w wewnątrzkorowe sznury i wstępują
w I mejozę (strzałki). 7 m-c (3), sznury nie wydłużają się, a komórki germinalne
znajdują się w profazie I podziału mejotycznego. 9 m-c (4), część oocytów otoczona
jest przez komórki ziarniste i staje się pęcherzykami pierwotnymi (gwiazdki).
Jajnik płodowy w stadium gonady niezróżnicowanej (45 dzień). 14 tydzień rozwoju – w korze
jajnika widoczne tworzące się pęcherzyki pierwotne, z komórką wstępującą w profazę I podziału
mejotycznego, w rdzeniu tworzące się pęcherzyki pierwotne (mała główka strzałki i utworzone
pęcherzyki pierwotne (duża główka strzałki).
Płodowy jajnik 25 tydzień rozwoju
Jajnik noworodka
implantacja, ciąża,
Funkcje
poród (macica)
zapłodnienie (jajowód)
Dojrzewanie oocytów i produkcja steroidów płciowych (jajnik)
Zona pellucida
Oogeneza
Spermatogeneza
qW
okresie pokwitania komórki Leydiga zaczynają produkować
wzrastające ilości testosteronu.
§ Testosteron – różnicowanie komórek Sertoliego w system
kanalików nasiennych.
§ Pierwotne komórki germinalne dzielą się wiele razy drogą
mitozy i różnicują się w spermatogonia (spermatogonialne
komórki macierzyste – SSCs)
§ Lokalizują się w pobliżu światła kanalika, a następnie w okolicy
błony podstawnej, pomiędzy komórkami Seroliego.
§ Pierwsza fala spermatogenezy → proliferacja i masywna
apotpoza = ustalenie puli spermatogonialnych komórek
macierzystych.
q Spermatogeneza – od osiągnięcia dojrzałości płciowej do
śmierci
SCF
C-Kit-R
Kolasa A, Misiakiewicz K, Marchlewicz M, Wiszniewska B.
The generation of spermatogonial stem cells and spermatogonia in mammals.
Reprod Biol. 2012;12(1):5-23.
Sertoli cell
Cells of spermatogenesis
SSC
Peritubular myoid cell
Leydig cell
Blood vessel
Kolasa A. et al. Reprod Biol. 2012;12(1):5-23.
Droga plemników z kanalików nasiennych do bańki jajowodu
ØNajądrzowe dojrzewanie plemników
ØProdukty sekrecyjne gruczołów dodatkowych
ØPo zdeponowaniu w pochwie kilkaset plemników dociera do
miejsca zapłodnienia
ØKapacytacja plemników – ostatni etap dojrzewania plemników
§ zrzucenie płaszcza glikoproteinowego (kontakt z wydzieliną
komórek nabłonkowych jajowodu
§ zmiany w akrosomie, przygotowujące do uwolnienia enzymów
wymaganych do penetracji zona pellucida