Corso di formazione post-laurea in salute riproduttiva/malattia cronica
Gametogenesi
C. de Vantéry Arrighi, H. Lucas
Vedi anche 
presentazione
I. Definizione di gametogenesi
La gametogenesi descrive e comprende tutti i processi coinvolti nella produzione di cellule riproduttive o gameti (spermatozoi o ovociti) dalle cellule staminali, le cellule germinali primordiali (PGC). La gametogenesi include la spermatogenesi (produzione di spermatozoi) e l’oogenesi (produzione di ovociti).
II. Sesso
La genesi dei due sessi dipende dalle differenze genetiche
Il determinante genetico del sesso è sul cromosoma Y:
- Se il cromosoma Y è presente allora l’individuo sviluppa le gonadi maschili, testicoli
- Se il cromosoma Y è assente l’individuo sviluppa le gonadi femminili, ovaie
La sola attività del cromosoma Y è sufficiente a determinare il sesso gonadico
La determinazione del sesso gonadico (dimorfismo sessuale) è l’emissione di un’istruzione da parte del cromosoma Y che dice: “fai un testicolo”.
Il cromosoma Y è piccolo e la maggior parte del suo DNA è eterocromatico (molto condensato e incapace di sintetizzare RNA), quindi altri geni che si trovano su altri cromosomi autosomici e anche sul cromosoma X sono necessari per fare un organo complesso come il testicolo, ma il cromosoma Y contiene il gene “switching” o controllore, che regola l’espressione di tutti gli altri geni strutturali decidendo se e quando devono attivarsi.
Casi clinici:
- Uomini 46 XX, traslocazione di un pezzo di Y contenente SRY su un autosoma o X
- Donne 46 XY, delezione/mutazione sul braccio corto di Y corrispondente a SRY
Il gene che determina il testicolo: SRY : “Sex-determining Region Y gene” :
SRY si trova vicino alla fine del braccio corto del cromosoma Y umano. Questo gene codifica una proteina che lega specifiche sequenze di DNA, induce la piegatura del DNA dopo il legame e si localizza nel nucleo, caratteristica quindi dei regolatori trascrizionali che influenza altri geni a valle.
Le due gonadi si sviluppano da un precursore bipotenziale attraverso l’azione differenziale di SRY nei maschi
Lo sviluppo iniziale della gonade procede indistintamente nei maschi e nelle femmine.
In entrambi i sessi le gonadi derivano da un precursore comune costituito da due tessuti distinti:
- Tessuti mesenchimali somatici, che formano la matrice della gonade
- Cellule germinali primordiali (PGC), che migrano e colonizzano questa matrice per formare i gameti
Nell’embrione umano :
- A 3 settimane : Le PGC indifferenziate sono identificabili nell’epitelio del sacco vitellino (morfologia e attività della fosfatasi alcalina)
- A 4 settimane: le PGC migrano con movimenti ameboidi dal sacco vitellino alle creste genitali e proliferano per mitosi
- Le PGC inducono la cresta genitale a differenziarsi in un epitelio germinale primitivo, e si incorporano in esso, formando i cordoni sessuali primari. Le gonadi sono allora istologicamente distinte, bipotenti che possono diventare testicolo o ovaio.
- A 8 settimane : ovaio e testicolo sono istologicamente distinti
Nel maschio : i prodotti genici diretti dall’attivazione del gene SRY fanno sì che i cordoni sessuali indifferenziati si ingrandiscano, si dividano e comincino a formare il testicolo primitivo. Le PGC cominciano a differenziarsi in spermatogoni.
Nella femmina: le PGC cominciano a differenziarsi in oogoni all’interno dei follicoli.
La differenziazione dei due sessi dipende dall’attività endocrina del testicolo fetale
I genitali interni maschili e femminili si sviluppano da diversi precursori unipotenziali attraverso l’azione di androgeni e MIS (“Müllerian Inhibiting Substance”):
- I genitali esterni maschili e femminili si sviluppano da un unico precursore bipotenziale attraverso l’azione degli androgeni
- L’esposizione dei feti femminili agli androgeni “mascolinizza” i loro genitali esterni
- La castrazione (o soppressione degli androgeni endogeni) dei feti maschi “femminilizza” i loro genitali esterni
Pre- e postnatale la crescita delle gonadi è lenta fino alla pubertà
I testicoli migrano in posizione scrotale:
- cryptorchidism : la spermatogenesi è arrestata, il metabolismo testicolare è anormale e il rischio di tumori testicolari aumenta (riscaldamento prolungato)
La crescita e l’attività testicolare sono importanti per lo sviluppo maschile
La maggior parte delle cellule germinali ovariche muore prima della pubertà e tutte entrano in meiosi
L’ovaio non è essenziale per lo sviluppo prepuberale