Gametogênese

GAMETOGÊNESE

A gametogênese (formação dos gametas) e o processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas, os gametas (ovócitos e espermatozoides). Este processo, que envolve os cromossomos e o citoplasma dos gametas, prepara estas células sexuais para a fecundação. Durante a gametogênese, o número de cromossomos é reduzido pela metade e a forma das células é alterada. Um cromossomo é definido pela presença de um centrômero, uma constrição do cromossomo. Antes da replicação do DNA na fase S do ciclo celular os cromossomos existem como cromátide única. Uma cromátide existe em filamentos paralelos de DNA. Após a replicação do DNA, os cromossomos tornam-se cromossomos de cromátides duplas.

O espermatozoide e o ovócito, os gametas masculino e feminino, são células sexuais altamente especializadas. Cada uma dessas células contém a metade do número de cromossomos (número haploide) presente nas células somáticas (as do corpo). O número de cromossomos é reduzido durante a meiose, um tipo especial de divisão celular que ocorre durante a gametogênese. A maturação dos gametas é chamada de espermatogênese no sexo masculino e de ovogênese no sexo feminino. O ritmo dos eventos durante a meiose difere nos dois sexos.

MEIOSE

A meiose é um tipo especial de divisão celular que envolve duas divisões meióticas e que ocorre apenas nas células germinativas. As células germinativas diplóides originam os gametas haplóides (espermatozóides e ovócitos).

A primeira divisão meiótica é uma divisão de redução porque o número de cromossomos é reduzido de diplóide a haploide por emparelhamento dos cromossomos homólogos na prófase e por uma segregação na anáfase. Os cromossomos homólogos (um da mãe e outro do pai) formam um par durante a prófase e se separam durante a anáfase, com um representante de cada par indo, ao acaso, para cada pólo do fuso meiótico. O fuso se conecta aos cromossomos no centrômero. Nesse estágio, eles são cromossomos de cromátides duplas. Os cromossomos X e Y não homólogos, mas apresentam segmentos homólogos nas extremidades dos seus braços curtos. Somente nessas regiões eles se emparelham. No final da primeira divisão meiótica, cada nova célula formada (espermatócito secundário ou ovócito secundário) contém o número cromossômico haploide, ou seja, metade do número de cromossomo da célula precedente. Essa separação ou disjunção dos cromossomos homólogos pareados constitui a base física da segregação, e separação dos genes alélicos durante a meiose.

A segunda divisão meiótica segue-se à primeira sem uma interfase normal (sem a etapa de replicação do DNA). Cada cromossomo da cromátide dupla se divide e cada metade, ou cromátide, é direcionada para um polo diferente no fuso meiótico, assim, o número haploide de cromossomos (23) é mantido e cada célula filha formada na meiose tem o número de cromossomos reduzido a haploide, com um representante de cada par cromossômica (agora um cromossomo de cromátide única). A segunda divisão meiótica é haploide.

A meiose:

 Possibilita a constância do número cromossômico de geração a geração pela redução do número cromossômico de diplóide a haploide, produzindo assim, gametas haploides.

 Possibilita o arranjo ao acaso dos cromossomos materno e paterno entre os gametas.

 Reposiciona os segmentos dos cromossomos materno e paterno, através de cruzamentos dos segmentos cromossômicos, que “embaralha” os genes, produzindo recombinação e material genético.

ESPERMATOGÊNESE

A espermatogênese é a sequência de eventos pelos quais as espermatogônias são transformadas em espermatozoides maduros. Esse processo de maturação inicia-se na puberdade. As espermatogônias permanecem nos túbulos seminíferos dos testículos, durante os períodos fetal e pré-natal. Aumentando em número durante a puberdade. Após várias divisões mitóticas as espermatogônias crescem e sofrem modificações.

As espermatogônias são transportadas em espermatócitos primários, as maiores células germinativas dos túbulos seminíferos. Cada espermatócito primário sofre, em seguida, uma divisão reducional – a primeira divisão meiótica – para formar dois espermatócitos secundários haploides, que tem cerca da metade do tamanho dos espermatócitos primários, Em seguida, os espermatócitos secundários sofrem a segunda divisão meiótica para formar quatro espermátides haploides, com cerca da metade do tamanho dos espermatócitos secundários. As espermátides são gradualmente transformadas são gradualmente transformadas em quatro espermatozoides maduros durante um processo conhecido como espermatogênese. O processo total de espermatogênese, demora cerca de 2 meses para completar-se. Quando a espermatogênese é completada, os espermatozóides entram na luz dos túbulos seminíferos.

As células de Sertoli que revestem os túbulos seminíferos dão suporte e nutrição para as células germinativas e podem estar envolvidas no processo da regulação da espermatogênese. Os espermatozoides são transportados passivamente dos túbulos seminíferos para o epidídimo, onde são armazenados e tornam-se funcionalmente maduros. O epidídimo está localizado na borda posterior do testículo. Ele está em continuidade com o ducto deferente, o qual transporta os espermatozoides para a uretra.

Os espermatozoides maduros são células ativamente móveis, que nadam livremente, formadas por uma cabeça e uma cauda. O colo do espermatozoide é a junção entre a cabeça e a cauda. A cabeça forma a maior parte do espermatozoide e contem o núcleo haploide. Os dois terços anteriores da cabeça são cobertos pelo acrossomo, uma organela sacular em forma de capuz contendo várias enzimas. Quando liberadas, essas enzimas facilitam a dispersão das células foliculares e a penetração dos espermatozoides na zona pelúcida durante a fecundação. A cauda do espermatozoide consiste em três segmentos: a peça intermediária, a peça principal e a peça terminal. A cauda fortalece ao espermatozoide a motilidade que auxilia o seu transporte ao local da fecundação. A peça intermediária da cauda contém mitocôndrias, que fornecem trifosfato de adenosina (ATP) necessária à atividade.

Muitos genes e fatores moleculares estão implicados na espermatogênese. Por exemplo, estudos recentes indicam que proteínas da família Bcl-2 estão envolvidas na maturação das células germinativas, assim como na sua sobrevivência m diferentes estágios. Para a espermatogênese normal, o