apparato riproduttoreapparato riproduttoreumanoumano

mitosi-meiosi-mitosi-meiosi-gametogenesigametogenesi

regolazione ormonaleregolazione ormonalespermatogenesispermatogenesi

ovogenesiovogenesigemelligemelli

Mitosi

descrizione della divisione cellulare equazionale,somatica

da una cellula si ottengono due cellule figlie uguali tra loro

e uguali alla cellula originaria generante

Animazione in corso…

interfase profase

metafase Anafasetelofasecitodieresii

MeiosiMeiosi

divisione riduzionaledivisione riduzionale

gametogenesigametogenesila gametogenesi è il processo mediante il quale la gametogenesi è il processo mediante il quale

nelle gonadi maschili e femminilinelle gonadi maschili e femminilivengono prodotti i gameti: vengono prodotti i gameti:

SpermatogenesSpermatogenesii nel maschio,con produzione di spermatozoi nel maschio,con produzione di spermatozoi

ovogenesiovogenesi nella femmina,con produzione di cellule uovo nella femmina,con produzione di cellule uovo

la gametogenesi avviene mediante la la gametogenesi avviene mediante la meiosimeiosi,,

particolare tipo di moltiplicazione cellulare,che particolare tipo di moltiplicazione cellulare,che da cellule diploidi con 2n cromosomi presenti da cellule diploidi con 2n cromosomi presenti nelle gonadi,porta alla produzione di cellule nelle gonadi,porta alla produzione di cellule

aploidi con n cromosomi (da 46 a 23 cromosomi aploidi con n cromosomi (da 46 a 23 cromosomi nella specie umana) nella specie umana)

la gametogenesi si realizza sotto controllo la gametogenesi si realizza sotto controllo endocrinoendocrino

e avviene con modalità diverse nei due sessie avviene con modalità diverse nei due sessi

regolazione endrocrinaregolazione endrocrina l'ipotalamo invia alla adenoipofisi dei l'ipotalamo invia alla adenoipofisi dei

messaggi medianti fattori di messaggi medianti fattori di liberazione RF: RFFSH e RFLH che liberazione RF: RFFSH e RFLH che

inducono la adenoipofisi a inviare alle inducono la adenoipofisi a inviare alle gonadi maschili e femminili gli ormoni gonadi maschili e femminili gli ormoni FSH e LH:le gonadi vengono indotte FSH e LH:le gonadi vengono indotte

ad attivare la gametogenesi e a ad attivare la gametogenesi e a produrre ormoni di tipo estrogeno e produrre ormoni di tipo estrogeno e androgeno che influiscono su varie androgeno che influiscono su varie

parti e funzioni dell'organismo e parti e funzioni dell'organismo e retroagiscono su ipotalamo e ipofisiretroagiscono su ipotalamo e ipofisi

ipotalamo RFLH,RFFSH-->adenoipofisi ipotalamo RFLH,RFFSH-->adenoipofisi LH,FSH-->gonadiLH,FSH-->gonadi

spermatogenesispermatogenesi

regolazione ormonale ipotalamo-ipofisi-gonade regolazione ormonale ipotalamo-ipofisi-gonade maschile dalla pubertà fino ad età più o meno avanzata maschile dalla pubertà fino ad età più o meno avanzata (non esiste una vera e propria andropausa) l'ipotalamo (non esiste una vera e propria andropausa) l'ipotalamo produce e invia con continuità alla ipofisi due messaggi produce e invia con continuità alla ipofisi due messaggi

RF-FSH e RF-LH che inducono la ipofisi a produrre e RF-FSH e RF-LH che inducono la ipofisi a produrre e inviare alle gonadi maschili due gonadostimoline simili inviare alle gonadi maschili due gonadostimoline simili

a quelle femminili:a quelle femminili:

FSH FSH che favorisce la gametogenesi agendo sui tubuli che favorisce la gametogenesi agendo sui tubuli

seminiferi seminiferi

LHLH che favorisce la produzione di ormoni androgeni ed che favorisce la produzione di ormoni androgeni ed

estrogeni da parte delle cellule interstiziali del Leydig estrogeni da parte delle cellule interstiziali del Leydig

gli ormoni prodotti dalle cellule interstiziali favoriscono gli ormoni prodotti dalle cellule interstiziali favoriscono la maturazione dei gameti e attivano varie funzioni la maturazione dei gameti e attivano varie funzioni

metaboliche nell'organismometaboliche nell'organismo

testicoliStrutture fornite di lobuli nei quali si trovano

tutuli seminiferi (che producono i gameti, spermatozoi)immersi in tessuto connettivo che contiene le cellule interstiziali del Leydig con funzione

di secrezione ormonale :testosterone e vari androgeni, pochi estrogeni

gametogenesi

Secrezione ormonale

Capsula fibrosa-tonaca albuginea

Setti interlobulari

lobulo

Tubuli seminiferi

Mediastino – rete testis > deferenti

Tubulo seminifero

Membrana basale

Cellule seminalisu vari piani

spermatozoi

Cellule del Sertoli

Cellule di Leydig

ipotalamo

adenoipofisi

testicoli

gametogenesi

retroazioneencefalo

L’ipotalamo stimola la adenoipofisi inviandole RF-FSHla ipofisi secerne e invia ai testicoli l’ormone FSH che agisce sui

tubuli seminiferi stimolando la spermatogenesi

RF-FSH

FSH

Tubuli seminiferi

ipotalamo

adenoipofisi

testicoli

androgeni

retroazioneencefalo

L’ipotalamo stimola la adenoipofisi inviandole RF-LHla ipofisi secerne e invia ai testicoli l’ormone LH che agisce sulle

cellule interstiziali (Leydig) che secernono androgeniandrosterone, testosterone

RF-LH

LH

Cellule del Leydig

risposta

La spermatogenesi inizia alla pubertà e La spermatogenesi inizia alla pubertà e decresce lentamente con la età: non esiste decresce lentamente con la età: non esiste una vera andropausa:ogni giorno vengono una vera andropausa:ogni giorno vengono

prodotti alcuni milioni di spermatozoi prodotti alcuni milioni di spermatozoi mediante il processo di meiosi e vengono mediante il processo di meiosi e vengono

conservati nell'epididimo e nel deferente e conservati nell'epididimo e nel deferente e periodicamente espulsi mediante la periodicamente espulsi mediante la

eiaculazione. Il tempo necessario per la eiaculazione. Il tempo necessario per la maturazione degli spermatozoi è di 8-9 maturazione degli spermatozoi è di 8-9

settimane circa. Nei tubuli seminiferi sono settimane circa. Nei tubuli seminiferi sono presenti: cellule del Sertoli che nutrono e presenti: cellule del Sertoli che nutrono e

sostengono le cellule in maturazione cellule sostengono le cellule in maturazione cellule interstiziali del Leydig che producono interstiziali del Leydig che producono ormoni(testosterone) (che favorisce la ormoni(testosterone) (che favorisce la maturazione degli spermatozoi) cellule maturazione degli spermatozoi) cellule spermatogoniche(diploidi) destinate a spermatogoniche(diploidi) destinate a

diventare spermatozoidiventare spermatozoi

Spermatogonio (diploide)Spermatogonio (diploide)

mitosimitosi>spermatociti primari(diploidi)>spermatociti primari(diploidi)

meiosi 1meiosi 1 --->spermatociti secondari --->spermatociti secondari (aploidi)(aploidi)

meiosi 2meiosi 2 --> ->spermatidi (aploidi) --> ->spermatidi (aploidi)

maturazionematurazione --->spermatozoi(aploidi) --->spermatozoi(aploidi)

ovogenesiovogenesi l'asse ipotalamo-ipofisi-gonade è l'asse ipotalamo-ipofisi-gonade è responsabile del ciclo mensile che responsabile del ciclo mensile che

dalla pubertà alla menopausa stimola dalla pubertà alla menopausa stimola la maturazione di una cellula uovo la maturazione di una cellula uovo

destinata ad eventuale fecondazione e destinata ad eventuale fecondazione e successivo annidamento nella cavità successivo annidamento nella cavità uterina fino alla nascita di un nuovo uterina fino alla nascita di un nuovo essere umanoessere umano ghiandole e ormoni ghiandole e ormoni interessati al processointeressati al processo:: ipotalamoipotalamo invia alla ipofisi ciclicamente due invia alla ipofisi ciclicamente due

fattori di liberazione fattori di liberazione RF-FSH per stimolare la produzione di RF-FSH per stimolare la produzione di

ormone follicostimolante FSHormone follicostimolante FSH RF-LH per stimolare la produzione di RF-LH per stimolare la produzione di

ormone luteinizzante LHormone luteinizzante LH

ipofisi ipofisi

invia ormone FSHinvia ormone FSH alle gonadi per attivare proliferazione alle gonadi per attivare proliferazione

follicolare fino al momento della ovulazione:follicolare fino al momento della ovulazione:circa dopo 14 giorni da inizio ciclo circa dopo 14 giorni da inizio ciclo

invia ormone LHinvia ormone LH alle gonadi per attivare la trasformazione alle gonadi per attivare la trasformazione

della granulosa in corpo luteo della granulosa in corpo luteo che a sua volta che a sua volta

produce progesteroneproduce progesterone per favorire la preparazione dell'utero per per favorire la preparazione dell'utero per

un eventuale annidamentoun eventuale annidamento

cellule follicolaricellule follicolari producono ormoni estrogeni che producono ormoni estrogeni che

favoriscono la preparazione dell'utero favoriscono la preparazione dell'utero e attivano altre funzioni in vari tessuti e attivano altre funzioni in vari tessuti

cellule del corpo luteocellule del corpo luteo che producono il progesterone che producono il progesterone embrione e cellule placentari:embrione e cellule placentari:

inviano un ormone,gonadotropina inviano un ormone,gonadotropina corionica, all'ipotalamo che in questo corionica, all'ipotalamo che in questo

modo impedisce una nuova modo impedisce una nuova ovulazione,bloccando la produzione di ovulazione,bloccando la produzione di

RF-FSH e quindi di FSH,e invece RF-FSH e quindi di FSH,e invece continuando per un certo tempo a continuando per un certo tempo a

produrre LH e quindi progesterone a produrre LH e quindi progesterone a livello di corpo luteolivello di corpo luteo

Struttura di ovaiacapsula fibrosa-albuginea con epitelio cubico, ovarico , esternozona periferica-corticale con follicoli ovarici in diverso stadio di sviluppozona centrale,midollare, con vasi sanguigni e nervi+ cellule interstizialisecernenti

corticale

midollareFollicolo atresico

albuginea

Epitelio cubicoCorpo luteo

Follicolo di Graaf

granulosa

0vocita

Ciclo follicolare

Ciclo postovulatorio

ipotalamo

adenoipofisi

ovaia

Proliferazione follicoli

retroazioneencefalo

L’ipotalamo stimola la adenoipofisi inviandole RF-FSHla ipofisi secerne e invia alla ovaia l’ormone FSH che induce la

proliferazione follicolare per 14 giornida follicoli primari a follicoli di Graaf

(e secrezione di estrogeni da parte della granulosa)

RF-FSH

FSH

ipotalamo

adenoipofisi

ovaia

progesterone

retroazioneencefalo

L’ipotalamo stimola la adenoipofisi inviandole RF-LHla ipofisi secerne e invia alla ovaia l’ormone LH che induce la

trasformazione della granulosa in corpo luteoche secerne progesterone

RF-LH

LH

Granulosa > corpo luteo

le gonadi femminilile gonadi femminili(due ovaie,3 cm.circa)contengono al (due ovaie,3 cm.circa)contengono al

momento della nascita circa 2.000.000 oociti momento della nascita circa 2.000.000 oociti primari che hanno iniziato la meiosi1 primari che hanno iniziato la meiosi1

fermandosi alla profase:sono accompagnate fermandosi alla profase:sono accompagnate da cellule di sostegno e nutrizione che da cellule di sostegno e nutrizione che

parteciperanno alla formazione dei follicoli parteciperanno alla formazione dei follicoli ovarici durante il periodo fertile della ovarici durante il periodo fertile della donna: le cellule follicolari producono donna: le cellule follicolari producono

ormoni estrogeni e dopo la ovulazione si ormoni estrogeni e dopo la ovulazione si trasformano nel corpo luteo che secerne trasformano nel corpo luteo che secerne progesterone. L'ovocellula liberata al 14 progesterone. L'ovocellula liberata al 14

giorno del ciclo ovulatorio viene accolta nel giorno del ciclo ovulatorio viene accolta nel padiglione degli ovidotti che avvolge la padiglione degli ovidotti che avvolge la ovaia e inizia il suo spostamento verso ovaia e inizia il suo spostamento verso

l'utero(circa 4-5 gioni) ove arriverà viva(se l'utero(circa 4-5 gioni) ove arriverà viva(se fecondata) o morta(se non fecondata).fecondata) o morta(se non fecondata).

ovogenesi ovogenesi processo che trasforma la cellula processo che trasforma la cellula iniziale,diploide,oogonio,in ovocellula iniziale,diploide,oogonio,in ovocellula

aploide:avviene in tempi molto separati rispetto aploide:avviene in tempi molto separati rispetto alla produzione dei gameti maschili(cfr.) alla produzione dei gameti maschili(cfr.)

1-durante la vita fetale le cellule 1-durante la vita fetale le cellule diploidi,oogoni,si moltiplicano per diploidi,oogoni,si moltiplicano per

mitosi,originando milioni di oociti primari mitosi,originando milioni di oociti primari diploidi:alla nascita sono presenti nelle ovaie diploidi:alla nascita sono presenti nelle ovaie

circa 2.000.000 di oociti primari che hanno circa 2.000.000 di oociti primari che hanno iniziato la profase della meiosi 1 iniziato la profase della meiosi 1

2-dalla pubertà fino alla menopausa,ogni mese 2-dalla pubertà fino alla menopausa,ogni mese un oocita primario circondato da altre cellule un oocita primario circondato da altre cellule (follicolo) riprende la sua attività meiotica e (follicolo) riprende la sua attività meiotica e

verso il 14 giorno del ciclo si trasforma in una verso il 14 giorno del ciclo si trasforma in una cellula aploide (ovocita secondario) e un polocita cellula aploide (ovocita secondario) e un polocita aploide che poi può suddividersi in due polociti e aploide che poi può suddividersi in due polociti e

quindi degenerarequindi degenerare

3-nelle 24-36 ore dopo la 3-nelle 24-36 ore dopo la ovulazione l'ovocita secondario si ovulazione l'ovocita secondario si

divide con la meiosi 2 generando la divide con la meiosi 2 generando la cellula uovo,aploide,e un nuovo cellula uovo,aploide,e un nuovo

polocita,aploide,che si suddivide in polocita,aploide,che si suddivide in due polociti (che poi scompaiono) due polociti (che poi scompaiono)

4-in definitiva,da una cellula 4-in definitiva,da una cellula diploide,oogonio,si ottengono con la diploide,oogonio,si ottengono con la

meiosi 4 cellule aploidi:1 cellula meiosi 4 cellule aploidi:1 cellula uovo e tre polociti che sono in uovo e tre polociti che sono in genere destinati a scompariregenere destinati a scomparire

feto------->2.000.000 oogoni diploidi>feto------->2.000.000 oogoni diploidi>2.000.000 oociti primari 2.000.000 oociti primari

dalla pubertà alla menopausa:dalla pubertà alla menopausa:periodo fertileperiodo fertile

(circa 500 oociti in 35 anni di vita fertile (circa 500 oociti in 35 anni di vita fertile possono trasformarsi in ovocellule)possono trasformarsi in ovocellule)

ogni mese 1 oocita primario-> ogni mese 1 oocita primario->oocita secondario-->ovocellulaoocita secondario-->ovocellula

le cellule diploidi umane contengono 46 cromosomi raggruppati in 23 coppie:

durante la gametogenesi si possono ottenere diverse combinazioni nella distribuzione dei cromosomi omologhi nei

singoli gameti:con 2 copie,si ottengono 4 diversi gameti (cfr.esempio):

con 23 copie si ottengono circa 10.000.000 di gameti diversi

considerando che nella fecondazione si hanno 10.000.000 di possibili combinazioni per gli

spermatozoi e 10.000.000 per le cellule uovo,

si ricava che i possibili zigoti hanno combinazioni cromosomiche che possono variare entro

100.000 miliardi di combinazioni:ne segue la massima improbabilità

che due individui abbiano un patrimonio genetico identico(eccetto i gemelli omozigotici).

gemellanzagemellanza I gemelli sono gli individui che crescono I gemelli sono gli individui che crescono

insieme nell'utero materno a causa di insieme nell'utero materno a causa di concepimento multiplo contemporaneo o di concepimento multiplo contemporaneo o di segmentazione successiva del prodotto del segmentazione successiva del prodotto del

concepimento: la gemellanza può essere concepimento: la gemellanza può essere bigemina,trigemina,quadrigemina ecc. bigemina,trigemina,quadrigemina ecc.

sembra variare con la razza di appartenenza sembra variare con la razza di appartenenza si possono distinguere due tipi di gemelli: si possono distinguere due tipi di gemelli: 1-omozigotici o monoovulari :derivati da 1-omozigotici o monoovulari :derivati da segmentazione dell'unico prodotto del segmentazione dell'unico prodotto del

concepimento derivato dalla fecondazione concepimento derivato dalla fecondazione di un uovo con uno spermatozoo:avranno il di un uovo con uno spermatozoo:avranno il

medesimo patrimonio genetico medesimo patrimonio genetico 2-dizigotici o biovulari :derivati dal 2-dizigotici o biovulari :derivati dal

concepimento plurimo e contemporaneo di concepimento plurimo e contemporaneo di due o più uova con altrettanti due o più uova con altrettanti

spermatozoi:avranno patrimonio genetico spermatozoi:avranno patrimonio genetico differenziato,come due fratelli normalidifferenziato,come due fratelli normali

I gemelli omozigotici I gemelli omozigotici derivano da un uovo fecondato che allo derivano da un uovo fecondato che allo

stadio di due blastomeri o in uno stadio più stadio di due blastomeri o in uno stadio più avanzato si separano in due o più avanzato si separano in due o più

raggruppamenti cellulari distinti e poi raggruppamenti cellulari distinti e poi proseguono il loro sviluppo proseguono il loro sviluppo

indipendentemente,a parte l'eventuale indipendentemente,a parte l'eventuale condivisione di annessi condivisione di annessi

embrionali(placenta,amnios,corion): embrionali(placenta,amnios,corion): omozigoticiomozigotici

monocoriali,monoamniotici(unica placenta) monocoriali,monoamniotici(unica placenta) omozigoticiomozigotici

monocoriali,biammiotici(unica placenta) monocoriali,biammiotici(unica placenta) omozigoticiomozigotici

bicoriali,biamniotici(due placente)bicoriali,biamniotici(due placente)

I gemelli dizigotici derivano da I gemelli dizigotici derivano da due distinte cellule uovo due distinte cellule uovo

fecondate da distinti fecondate da distinti spermatozoi e si sviluppano in spermatozoi e si sviluppano in

modo totalmente modo totalmente indipendente,anche per quanto indipendente,anche per quanto riguarda gli annessi embrionaliriguarda gli annessi embrionali