Spermatocyte primaire: caractéristiques et histologie
Un spermatocyte primaire est une cellule ovale qui fait partie de la spermatogenèse, processus qui aboutit à la production de sperme. Les spermatocytes primaires sont considérés comme les plus grosses cellules de l'épithélium séminifère; ils ont 46 chromosomes et dupliquent leur ADN en cours d'interphase.
Pour parvenir à la formation d'un spermatocyte primaire, la formation d'un type cellulaire appelé spermatogonie dans les testicules doit avoir lieu. En entrant dans la prophase I, il devient un spermatocyte primaire qui poursuit le processus de réduction de la mitose (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; Celles-ci sont à l'origine de spermatides qui mûrissent et deviennent des spermatozoïdes prêts à être fécondés.
Le processus global de la gamétogenèse dure environ 74 jours et implique une spermatogonie diploïde qui se divise et forme finalement quatre spermatozoïdes à charge haploïde. Un homme peut former quotidiennement 300 millions de spermatozoïdes en moyenne.
Caractéristiques et histologie
Les spermatocytes primaires sont les plus grosses cellules germinales que l'on puisse trouver dans les tubules séminifères, dans les couches intermédiaires de l'épithélium germinal. Ils proviennent de la division cellulaire des spermatogonies.
Morphologiquement, ils n’ont aucune similitude avec le spermatozoïde mature, caractérisé par une tête et un flagelle typique qui lui donne la mobilité. En revanche, ce sont des cellules ovales capables de se développer continuellement grâce à la fabrication accélérée de protéines, d'organelles et d'autres produits cellulaires.
En ce qui concerne les comportements cellulaires, le cytoplasme de ces cellules contient plus de réticulum endoplasmique que le spermatogonium. De même, le complexe de Golgi est plus développé.
Les spermatocytes peuvent être différenciés des spermatogonies puisqu'ils sont le seul type de cellule dans lequel se produisent les processus de la méiose.
Le processus de cytokinèse est particulier, car les cellules résultantes forment un syncytium et restent reliées par une partie cytoplasmique de 1 µm de diamètre qui permet la communication entre elles et l'échange de certaines molécules, telles que les protéines.
Spermatogenèse
Formation du spermatocyte primaire
Le processus de spermatogenèse se produit dans les tubes séminifères et se compose de deux types de cellules: les cellules germinatives ou spermatogonies et les cellules de Sertoli.
La formation de spermatocytes primaires a été décrite par Erwing et ses collègues en 1980, et chez l'homme par Kerr et 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 en fonction de la morphologie de leur noyau en: type A allongé, type A clair, type A foncé 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 des spermatogies de type B qui, après de multiples divisions, donnent naissance aux spermatocytes primaires.
Au fur et à mesure que la spermatogenèse progresse, le spermatocyte primaire augmente de taille et des changements remarquables dans la morphologie du noyau peuvent être mis en évidence. Les spermatocytes sont capables de migrer lorsque les jonctions entre les cellules de Sertoli disparaissent.
Cellules de Sertoli
Les cellules de Sertoli participent à la régulation de l'ensemble du processus de spermatogenèse. Ils tapissent les tubes séminifères et ont pour fonction de nourrir les cellules germinales, de les soutenir, de servir de barrière entre l'interstitium et les cellules germinales et d'assurer la médiation des échanges métaboliques cellulaires.
De même, la régulation hormonale se produit principalement dans les cellules de Sertroli, qui possèdent les récepteurs de testostérone et la FSH (hormone de stimulation des follicules).
Lorsque l'activation par la FSH se produit, un grand nombre de protéines clés sont déclenchées afin que ce processus puisse se produire, notamment les vitamines A et ABP.
Destination du spermatocyte primaire
Les spermatocytes primaires, qui ont un diamètre de 16 mm, atteignent la zone médiane du tissu germinatif et subissent une division méiotique pour diviser leur charge chromosomique. Maintenant, chaque cellule fille s'appelle un spermatocyte secondaire.
Les spermatocytes secondaires sont également arrondis mais de plus petites cellules. Ces cellules subissent une division méiotique rapide qui aboutit à des spermatides.
En d'autres termes, après la méiose I (méiose de réduction), la méiose II (méiose équationnelle) se poursuit, ce qui entraîne la réduction de la dotation génétique en 23 chromosomes: 22 sont des autosomes et un 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, la compaction du noyau et la formation du flagelle, au cours d'un processus appelé spermiogenèse. À la fin de cette série d'étapes - qui n'impliquent pas de processus de division cellulaire - le sperme est déjà complètement formé.
Morphologie des spermatocytes dans la méiose
Les spermatocytes primaires sont des cellules tétraploïdes; ils sont reconnus comme ayant de gros noyaux accompagnés de chromatine, en filaments 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 l’intermédiaire pour atteindre finalement le compartiment adluminal.
Dans le zygotène, les chromosomes sont plus petits que lors du stade précédent. À ce stade, les chromosomes homologues commencent à s'accoupler et des grains de chromatine grossiers sont observés.
Le nucléole acquiert une structure particulière, avec une ségrégation claire de ses régions (portions granulaires et fibrillaires). Le nucléole est associé à un corps arrondi de nature protéique.
Dans le pachytène, les chromosomes homologues sont complètement appariés et la chromatine semble moins nombreuse que dans les étapes précédentes, notamment dans le zygotène.
Dans le diplotène, le spermatocyte est beaucoup plus gros et les chromosomes homologues appariés, unis par les chiasmes, commencent à se séparer.
Au dernier stade de prophase (diakinésie), les spermatocytes présentent un raccourcissement maximal; De plus, l'enveloppe nucléaire et le nucléole se désintègrent. Ainsi, le spermatocyte complète les phases restantes de la première division méiotique.
