Spermiogeneza je termin koji se koristi za opis faze preoblikovanja spermatida nastalih spermatogenezom u zrele spermatozoide sposobne za oplodnju. Tijekom spermiogeneze, spermatide gube velik dio citoplazme i oblikuje se flagellum, koji služi aktivnom kretanju. Na glava sadrži nuklearnu DNA, nasuprot točki vezivanja bičeva, nastaje akrosom koji sadrži enzimi koji omogućuju prodor u jaje.
Što je spermiogeneza?
Spermiogeneza je termin koji se koristi za opis faze preoblikovanja spermatida proizvedenih spermatogenezom u zrele sperma koji su sposobni za oplodnju. Za razliku od spermatogeneze, tijekom koje se spolne stanice podvrgavaju mitozi i sazrijevanju (mejoza) I, odnosno II, a kasnije se nazivaju spermatidama, spermiogeneza se odnosi isključivo na preuređivanje spermatida u zrele spermatozoide koji se mogu oploditi. Spermiogeneza spermatide traje oko 24 dana. Spermatide koje imaju samo haploidni skup kromosomi zbog prethodnih mejoza, pretvaraju se u specijaliziranu stanicu s jedinom svrhom prodiranja u oplodivu žensku jajnu stanicu. Transformacija spermatide u sperma uključuje ozbiljne unutarnje i vanjske promjene. Spermatida gubi gotovo svu citoplazmu, ostavljajući u osnovi samo jezgru koja sadrži DNA. Jako smanjena stanica pretvara se u glava budućnosti sperma. Tamo gdje se nalazi centriol, stvara se flagelum, koji se naziva i repom, koji služi za aktivno kretanje sperme. Na strani nasuprot flageluma, formira se kapica, akrosom, koja sadrži enzimi koji omogućuju prodor u žensko jaje. Mitohondriji, uključujući njihovu mitohondrijsku DNA i RNA, izvorno smještene u citosolu spermatide, pričvršćuju se na središnji dio flageluma i daju energiju potrebnu za kretanje.
Funkcija i svrha
Spermatida, koja je na početku spermiogeneze još uvijek prepoznatljiva kao haploidna stanica, pretvara se u spermatozoid koji je pretrpio velike vanjske i unutarnje promjene. Set haploidnih kromosoma više se ne mijenja. Samo mitohondriji zajedno s mitohondrijskom DNA i RNA uklanjaju se kako bi se bičevima osigurala potrebna energija za njihovo kretanje. Sjemenke unutar ejakulata genetski se razlikuju samo u tome što 50 posto sadrži X kromosom, a ostalih 50 posto sadrži Y kromosom. Jedna značajna značajka je da kada spermija prodre u žensko jaje, odbacuje pahuljicu i tako mitohondrijska DNA iz muške stanice sperme više ne igra ulogu. Mitohondrijska DNA oplođenog jajašca, kasnije zigote, izvedena je isključivo iz mitohondriji majke. Spermiogeneza služi za pretvaranje spermatida u namjenski izgrađene, optimizirane spermatozoide. Snažne spermatide koje se nakon ejakulacije mogu što brže krenuti prema oplodivoj jajnoj jedinici imaju najveće šanse za prijenos svog kromosomskog seta. Nakon spajanja s membranom jajne stanice, pokreće se fiziološki proces koji sprečava pristajanje daljnje sperme. Motilitet i rezerve energije pojedine sperme mogu igrati presudnu ulogu u „pobjedi u utrci“. Ovdje nije toliko riječ o nadmetanju između genetski identične sperme unutar ejakulata, već o nadmetanju sa spermom iz "stranog" ejakulata, jer ljudi u osnovi nisu monogamni. Mogućnosti pobjede u natjecanju protiv „strane sperme“ nisu ograničene na „čisto sportsko natjecanje“, ali neke sperme unutar ejakulata su nepokretne i mogu blokirati put stranoj spermi. Unutar ejakulata postoje i "sperma ubojica" koja može prepoznati strane sperme i ubiti ih kemijskim sredstvima.
Bolesti i pritužbe
Poremećaji, bolesti, genetske abnormalnosti, prekomjerna uporaba alkohol ili drugih droge, i više mogu dovesti do oslabljene spermiogeneze, što rezultira reverzibilnošću ili trajnošću neplodnost (neplodnost). U većini slučajeva poremećaji spermiogeneze ne smiju se razmatrati izolirano, jer su obično rezultat oštećene spermatogeneze. U osnovi, poremećena spermiogeneza može biti uzrokovana bolestima ili lezijama organa koji proizvode spermu, testisima ili neispravnostima u radu hormona proizvodnja. Razne anomalije testisa, poput nespuštenog testisa, hipoplazije testisa i infekcija prostata kao i zaušnjacipovezani s grupom upala testisa (zaušnjaci orhitis) tipični su uzroci poremećaja u spermiogenezi i spermatogenezi, koji obično dovesti na smanjenu plodnost ili čak ukupnu neplodnost. Slične učinke može uzrokovati bolesti testisa kao što su varikokele, spermatocele, hidrokele ili prostata tumori. Također je u opsegu poremećaja spermiogeneze od strane organa koji proizvode, na primjer, zračenje terapija za Raka liječenje, koje može oštetiti testise. Ekstragenitalni uzroci su bolesti koje mogu utjecati na spermatogenezu i spermiogenezu. To su uglavnom febrilne infekcije, koje mogu dovesti do privremenog oštećenja spermatogeneze kao rezultat povećanja temperature testisi. Toksini u okolišu i profesionalna izloženost otrovnim tvarima kao što su bisfenol A, organska otapala, pesticidi, herbicidi, teški metali, plastifikatori plastike i mnogi drugi predstavljaju rizik za oštećenje spermiogeneze. The hipotalamus i hipofiza, glavni kontrolni centar za hormonalne procese u tijelu, također zaslužuju posebnu pozornost. Ako je hipofiza nije u mogućnosti pružiti kontrolu hormoni kao što FSH (folikle-stimulirajući hormon) i LH (luteinizirajući hormon) i nekih drugih u potrebnim koncentracijama, rezultat se mijenja - obično smanjuje - proizvodnja spola hormoni i posljedično narušavanje spermiogeneze.
