Espermatocito primario: qué es, características, histología
¿Qué es un espermatocito primario?
Un espermatocito primario es una célula ovalada que forma parte de la espermatogénesis, proceso que tiene como resultado la producción del espermatozoide. Los espermatocitos primarios se consideran las células más grandes del epitelio seminífero; poseen 46 cromosomas y duplican su ADN en el proceso de interfase.
Para llegar a la formación de un espermatocito primario debe ocurrir la formación de un tipo celular llamado espermatogonia en los testículos. Al entrar en profase I, esta se convierte en un espermatocito primario que continúa el proceso de mitosis reductora (primera división meiótica).
Los espermatocitos deben reducir su carga cromosómica para poder convertirse en el gameto final con 23 cromosomas. Los espermatocitos primarios entran en una profase prolongada de unos 22 días y dan lugar a los espermatocitos secundarios; estos originan las espermátidas, que maduran y se convierten en espermatozoides listos para fecundar.
El proceso global de gametogénesis dura alrededor de 74 días e involucra a una espermatogonia diploide que se divide y se forma finalmente cuatro espermatozoides con carga haploides. Un hombre puede formar diariamente un promedio de 300 millones de espermatozoides.
Características e histología
Los espermatocitos primarios son las células germinales más grandes que se pueden encontrar en los túbulos seminíferos, en las capas intermedios del epitelio germinal. Provienen de la división celular de las espermatogonias.
Morfológicamente no tienen ninguna similitud con el espermatozoide maduro, conformado por una cabeza y un flagelo típico que le otorga movilidad. En contraste, son células ovaladas que tienen la capacidad de crecer de manera continua por la fabricación acelerada de proteínas, organelos y otros productos celulares.
Con respecto a los comportamientos celulares, el citoplasma en estas células contiene mayor cantidad de retículo endoplasmático que la espermatogonia. Del mismo modo, el complejo de Golgi se encuentra más desarrollado.
Los espermatocitos se pueden diferencias de las espermatogonias, ya que son el único tipo celular en los que ocurren los procesos de meiosis.
El proceso de citocinesis es particular, ya que las células resultantes forman un sincitio y permanecen unidas por una porción citoplasmática de 1 µm de diámetro que permite la comunicación entre estas y el intercambio de ciertas moléculas, como proteínas.
Espermatogénesis
Formación del espermatocito primario
En los túbulos seminíferos ocurre el proceso de espermatogénesis y está conformada por dos tipos celulares: las células germinativas o espermatogonias y las células de Sertoli.
La formación de espermatocitos primarios fue descrita por Erwing y colaboradores en el año 1980, y en humanos por Kerr y de Krestser en el año 1981
Las espermatogonias son las células que dan origen al espermatocito primario. Estas son células bastante gruesas, con forma redonda y citoplasma homogéneo. Se pueden clasificar de acuerdo con la morfología de su núcleo en: tipo A alargado, tipo A claro, tipo A oscuro y tipo B.
Las espermatogonias del tipo A son células madres y poseen funciones de reserva. Un grupo de espermatogonias del tipo A se diferencian y producen las del tipo B, que luego de múltiples divisiones dan lugar a los espermatocitos primarios.
A medida que la espermatogénesis avanza, el espermatocito primario incrementa su tamaño y se pueden evidenciar cambios notables en la morfología del núcleo. Los espermatocitos son capaces de migrar cuando desaparecen las uniones entre las células de Sertoli.
Células de Sertoli
Las células de Sertoli están implicadas en la regulación de todo el proceso de espermatogénesis. Se encuentran tapizando los túbulos seminíferos y su función es nutrir a las células germinales, darles soporte, servir como una barrera entre el intersticio y las células germinales y mediar el intercambio metabólico celular.
Igualmente, la regulación hormonal ocurre principalmente en las células de Sertoli, que poseen receptores de testosterona y FSH (hormona folículo estimulante).
Cuando ocurre la activación por la FSH, se desencadena un gran número de proteínas claves para que pueda ocurrir dicho proceso, vitamina A y ABP, entre otros.
Destino del espermatocito primario
Los espermatocitos primarios, que poseen un diámetro de 16 mm, alcanzan la zona media del tejido germinal y experimentan la división meiótica para dividir su carga cromosómica. Ahora, cada célula hija es llamada espermatocito secundario.
Los espermatocitos secundarios también son células redondeadas pero de menor tamaño. Estas células experimentan una rápida división meiótica que resulta en las espermátidas.
En otras palabras, finalizada las meiosis I (meiosis reduccional) continúa la meiosis II (meiosis ecuacional), que da como resultado la reducción de la dotación genética a 23 cromosomas: 22 son autosomas y uno es sexual.
La meiosis II es un proceso similar a la mitosis que engloba cuatro fases: la profase, la metafase, la anafase y la telofase.
Las espermátidas sufren una metamorfosis que involucra la formación del acrosoma, compactación del núcleo y formación del flagelo, en un proceso llamado espermiogénesis. Al terminar esta serie de pasos –que no involucra procesos de división celular– el espermatozoide ya está completamente formado.
Morfología del espermatocito en la meiosis
Los espermatocitos primarios son células tetraploides, se reconocen por tener núcleos grandes acompañados de cromatina, en hilos finos o bien en cuerpos gruesos. Sin embargo, estas características varían a lo largo de la meiosis.
Cuando se observan en la fase del leptoteno posee una cromatina filamentosa, este deja el compartimiento basal y migra al intermedio, para llegar finalmente al compartimiento adluminal.
En el zigoteno los cromosomas son más pequeños comparados con la etapa anterior. En esta etapa empiezan a aparearse los cromosomas homólogos y se observan granos gruesos de cromatina.
El nucléolo adquiere una estructura peculiar, con una segregación clara de sus regiones (porciones granular y fibrilar). Asociado al nucléolo se visualiza un cuerpo redondeado de naturaleza proteica.
En el paquiteno los cromosomas homólogos se encuentran completamente apareados y la cromatina se ve menos numerosa que en las etapas anteriores, específicamente en el cigoteno.
En el diploteno el espermatocito es mucho más grande y los cromosomas homólogos apareados, unidos por los quiasmas, empiezan a separarse.
En el último estadio de la profase (la diacinesis), los espermatocitos muestran un acortamiento máximo; además, la envoltura nuclear y el nucléolo se desintegran. Así, el espermatocito completa las fases restantes de la primera división meiótica.