Breve Resumen
Este video explica detalladamente el proceso de formación de los espermatozoides (espermatogénesis), su maduración y capacitación, así como la composición del semen y las estructuras involucradas en el almacenamiento de los espermatozoides.
- La espermatogénesis ocurre en los túbulos seminíferos y está regulada por hormonas y células de Sertoli.
- La barrera hematotesticular protege a los espermatozoides en desarrollo del sistema inmunológico.
- La maduración espermática ocurre en el epidídimo, mientras que la capacitación espermática se produce en el tracto reproductor femenino.
Formación de los Espermatozoides
Inicialmente, se creía que los espermatozoides se originaban en el parénquima testicular, pero se descubrió que las células primordiales germinales se originan en el saco vitelino durante la quinta semana de gestación y luego migran hacia las gónadas en formación. En los túbulos seminíferos, las espermatogonias se apoyan en la lámina propia, mientras que las células de Sertoli forman la barrera hematoencefálica. Fuera de los túbulos seminíferos, las células de Leydig producen testosterona, esencial para la espermatogénesis en la pubertad y en el varón adulto. Las células de Sertoli convierten la testosterona en estrógeno, crucial para la diferenciación de los espermatozoides maduros.
Barrera Hematotesticular
Las células de Sertoli forman la barrera hematotesticular mediante prolongaciones unidas por hendiduras de uniones herméticas, dividiendo la luz del túbulo seminífero en compartimentos adluminal y basal. Esta barrera protege a los espermatozoides formados del sistema inmunológico, impidiendo que los antígenos en su superficie pasen al torrente sanguíneo y viceversa. Las espermatogonias de tipo A permanecen unidas a la lámina propia, manteniendo el número de espermatozoides mediante división mitótica, mientras que las de tipo B atraviesan la barrera para convertirse en espermatocitos, que a través de la meiosis dan lugar a los espermatozoides.
Proceso de Espermatogénesis
El proceso completo de espermatogénesis dura aproximadamente 74 días. Las espermatogonias sufren mitosis, un proceso ecuacional, que comienza en la pubertad, alrededor de los 13 años. Las células diploides aumentan de tamaño y se convierten en espermatocitos primarios, que luego experimentan la primera división meiótica (meiosis I) para formar espermatocitos secundarios haploides. Estos espermatocitos secundarios se dividen nuevamente mediante la segunda división meiótica (meiosis II), dando lugar a cuatro espermátidas. Las espermátidas, ricas en citoplasma, se diferencian en espermatozoides maduros gracias a los estrógenos producidos por las células de Sertoli.
Diferenciación de Espermátidas en Espermatozoides
La diferenciación de las espermátidas en espermatozoides implica la pérdida de gran parte del citoplasma, dejando una delgada capa alrededor del núcleo. Las histonas son reemplazadas por protaminas, y el aparato de Golgi se transforma en el acrosoma, que contiene enzimas como la hialuronidasa y otras enzimas proteolíticas. También se forma el flagelo, que permite al espermatozoide moverse a una velocidad de 1 a 4 milímetros por minuto una vez capacitado. Un espermatozoide mide aproximadamente 60 micrómetros, incluyendo la cabeza y el flagelo.
Estructura del Espermatozoide
El espermatozoide consta de un núcleo rodeado de escaso citoplasma, con el ADN empaquetado en protaminas. El acrosoma y el espacio subacrosómico se encuentran en la cabeza. El flagelo se divide en pieza media, pieza principal y pieza terminal. La pieza media contiene microtúbulos en disposición 9+2, asociados a proteínas motoras formando el axonema, fibras densas y grandes mitocondrias que producen energía para el batido flagelar en un ambiente con baja presión de oxígeno. La pieza principal contiene el axonema y una capa fina, mientras que la pieza terminal solo contiene el axonema rodeado por la membrana plasmática.
Composición del Semen
El semen es una mezcla de espermatozoides y componentes líquidos aportados por diferentes glándulas. Las vesículas seminales aportan el 60%, la próstata el 30% y los conductos deferentes el 10%. Un eyaculado normal tiene un volumen de aproximadamente 3.5 mililitros y contiene un promedio de 120 millones de espermatozoides por mililitro. Se considera normal un mínimo de 35 millones de espermatozoides por mililitro, y la esterilidad se asocia con menos de 20 millones. Es normal encontrar espermatozoides anormales en el eyaculado, pero si más del 50% son anormales, puede ser causa de esterilidad.
Almacenamiento de los Espermatozoides
Los espermatozoides, una vez formados en los túbulos seminíferos, pasan a los túbulos rectos, la red de testi y luego a los conductos eferentes que los llevan al epidídimo. El epidídimo es un tubo largo de aproximadamente 6 metros enrollado sobre y detrás de los testículos. Su epitelio tiene estereocilios con función absortiva y secretora, produciendo sustancias inhibitorias que mantienen a los espermatozoides en inhibición profunda. Los espermatozoides se almacenan en la cola del epidídimo y en el conducto deferente, donde pueden permanecer inmóviles durante 30 a 60 días. Si no se produce la eyaculación, los espermatozoides mueren y son reabsorbidos por el epitelio y los macrófagos.
pH y Movilidad de los Espermatozoides
El pH óptimo para la movilidad de los espermatozoides es entre 6 y 6.5. El semen tiene un pH de 7.5 gracias a las secreciones de la glándula prostática. Sin embargo, la vagina tiene un pH ácido de 3.5 debido a las bacterias que producen ácido láctico. Si la vagina es demasiado ácida (por debajo de 3.5), puede causar esterilidad femenina, ya que el semen eyaculado no alcanza el pH ideal para la movilidad de los espermatozoides.
Composición del Líquido Seminal
El líquido seminal, producido por las vesículas seminales, la próstata y los conductos deferentes, es un líquido amarillento, mucoide y espeso que contiene ácido cítrico y fructosa, que nutre a los espermatozoides. También contiene prostaglandinas, que fluidifican el moco cervical, y fibrinógeno, que junto con componentes de la glándula prostática forma un coágulo en el fondo de la vagina que se disuelve después de 30 minutos. Las secreciones de la glándula prostática son alcalinas y contienen iones como citrato, calcio y fosfato, así como enzimas que transforman el fibrinógeno en fibrina para formar el coágulo y pro-fibrinolisina para disolverlo lentamente. También contiene el péptido prostático específico, utilizado para detectar carcinomas prostáticos en forma precoz.
Capacitación vs. Maduración Espermática
La maduración espermática ocurre en el aparato reproductor masculino, específicamente en el epidídimo y el conducto deferente, donde los espermatozoides adquieren las características necesarias para fecundar el óvulo, pero aún no están capacitados. El epidídimo secreta sustancias inhibitorias que mantienen a los espermatozoides en inhibición profunda, y son bombardeados con vesículas de colesterol que se impregnan en la membrana plasmática, volviéndola rígida e impermeable. La capacitación espermática ocurre en el aparato reproductor femenino, donde las trompas de Falopio y el útero producen sustancias que neutralizan los factores inhibitorios y la membrana plasmática pierde colesterol, permitiendo la entrada de calcio y la hiperactivación de los espermatozoides.
