APARATO GENITAL MASCULINO DIFERENCIACIÓN SEXUAL Dra. María José Madariaga Histología y embriología – 2015 Area Morfología APARATO REPRODUCTOR MASCULINO - TESTÍCULOS o gónadas (incluye Tubos rectos y Rete testis, vías intratesticulares) - VÍAS ESPERMÁTICAS O SISTEMA DE CONDUCTOS EXTRATESTICULARES - GLÁNDULAS SEXUALES ACCESORIAS - PENE, (escroto) Conductillos eferentes (conos eferentes) Conducto del epidídimo Conducto deferente Conducto eyaculador Uretra (prostática, membranosa, peneana) Vesículas seminales Próstata Glándulas bulbouretrales o de Cowper Único ORGANO EXTERNO Vejiga urinaria Uréter Ampolla Vesícula seminal Conducto eyaculador Próstata Uretra prostática Glándula bulbouretral Diafragma urogenital Uretra membranosa Conducto deferente Cuerpo cavernoso Epidídimo Testículo Pene Uretra peneana Cuerpo esponjoso Glande VISTA ANTERIOR VISTA POSTERIOR TESTICULO Túnica vascular Lobulillo testicular Intersticio o tejido peritubular Túbulo seminífero - Células de sostén: Células de Sértoli (CS) - EPITELIO SEMINÍFERO (estratificado) - Células espermatogénicas: - espermatogonias (CE) - espermatocitos 1ª - espermatocitos 2º - espermátides - espermatozoides - LÁMINA BASAL + 1 o varias capas de CÉLULAS MIOIDES (miofibroblastos) ------------------------------------------------------------------------------------------ T.C. con macrófagos, fibroblastos, mastocitos, INTERSTICIO linfocitos y capilares fenestrados; - Células intersticiales: Células de Leydig (CL) Epitelio Seminífero Célula de Sértoli Barrera hematotesticular CS-CS: zonula occludens y nexos CS-CE: desmosomas Células de SÉRTOLI Sostén mecánico; Producción de líquido tubular, ABP (ext), inhibina, factor activador del plasminógeno, transferrina (int), AMH en feto; Protección de células espermatogénicas (barrera hematotesticular); Nutrición de células espermatogénicas; Producción de factores que modulan la espermatogénesis; Fagocitosis del cuerpo residual; Estimuladas por FSH y por TESTOSTERONA. Espermatogénesis Espermatogonia tipo A oscura Espermatogonia tipo A clara Espermatogonia tipo A clara Espermatogonia tipo A clara Espermatogonia tipo A clara Espermatogonia tipo B Espermatocito primario Espermatocito secundario Espermátide temprana Espermátide tardía Cuerpo residual Espermatozoide Espermatogénesis (~ 74 días en humanos) ESPERMATOGONIA A Mitosis ESPERMATOGONIA B Fase espermatogónica Mitosis ESPERMA TOCITO GÉNESIS ESPERMATOCITO PRIMARIO 1a. etapa meiosis: reduccional Fase espermatocítica ESPERMATOCITO SECUNDARIO 2da. etapa meiosis: ecuacional ESPERMÁTIDE 1- Fase 2- Fase 3- Fase 4- Fase Fase de espermátide ESPERMATOZOIDE de de de de Golgi casquete acrosoma maduración Luz tubular ESPERMIACIÓN ESPERMIOGÉNESIS Espermiogénesis 1- Fase de Golgi; 2- Fase de casquete; 3- Fase de acrosoma; 4- Fase de maduración Espermatozoide Acrosoma Núcleo CABEZA (5 μm) COLA (55 μm) Epitelio Seminífero Espermátide (n) Espermatocito 2ª (n) Espermatocito 1ª (2n) Plano transverso Espermatogonia (2n) (célula madre) Membrana basal Célula de Sértoli Célula de Leydig Sección transversal del túbulo seminífero Capilares fenestrados Intersticio LH Células de LEYDIG (epiteloides, endocrinas) ↓ TESTOSTERONA (en tejidos)↓ 5α-reductasa DHT TESTOSTERONA Embrión: indispensable para el desarrollo normal de las gónadas en el feto masculino Pubertad: inicia la producción de espermatozoides, la secreción de las glándulas sexuales anexas y el desarrollo de las características sexuales secundarias Adulto: mantiene la espermatogénesis, las caracteres sexuales secundarios, las vías espermáticas y las glándulas sexuales anexas. Regulación hormonal de la función reproductiva masculina Centros SNC Hipotálamo GnRH Adenohipófisis LH FSH Prolactina Inhibina Cél. Sértoli Cél. Leydig LH CL T FSH CS Inhibina Espermatogénesis Estradiol Testosterona DHT Inhibitorio Excitatorio •Organos reproductivos accesorios •Caracteres sexuales accesorios •Efectos metabólicos •Efectos comportamentales MACHOS GONADAS CELULAS ENDOCRINAS CELULAS GERMINALES (espermatozoides) Rodean a las células germinales Células de Sértoli Hormonas y factores proteicos A distancia de las células germinales y separadas por lámina basal Células de Leydig Esteroides sexuales - ESTROGENOS - ABP -INHIBINA ANDROGENOS (Testosterona) ACCIONES PARACRINA Y AUTOCRINA Desarrollo de las células germinales (espermatozoide) ACCION SISTEMICA(DHT) - factor de regresión de Müller -Regulación de la secreción de hormonas hipofisarias (LH y FSH) - factor activador de plasminógeno - Crecimiento y maduración de órganos sexuales internos y externos = caracteres sexuales secundarios (barba, voz grave, distribución del vello y tej. adiposo) - transferrina -Diferenciación del SNC y aparato genital masculino -Procesos anabólicos y metabólicos masculinos (crecimiento esquelético, desarrollo del músculo esquelético y función renal) - Conducta masculina, incluyendo la libido HEMBRAS GONADAS CELULAS ENDOCRINAS CELULAS GERMINALES (oocitos) Rodean a las células germinales Células de la granulosa A distancia de las células germinales y separadas por lámina basal GAMETOGENESIS (OO u OVOGENESIS) Células de la teca interna ESTEROIDOGENESIS Hormonas proteicos INHIBINA Esteroides sexuales - ESTROGENOS (E2) - PROGESTAGENOS (P) - ANDROGENOS (Androstenediona) ACCIONES PARACRINA Y AUTOCRINA ACCION SISTEMICA Desarrollo de las células germinales (óvulo) -Caracteres sexuales secundarios (E2) - Preparación de órganos sexuales internos para embarazo (P) Vejiga urinaria VÍAS ESPERMÁTICAS Uréter Ampolla Vesícula seminal Conducto eyaculador Próstata Uretra prostática Glándula bulbouretral Diafragma urogenital Uretra membranosa Conducto deferente Cuerpo cavernoso Epidídimo Testículo Pene Uretra peneana Cuerpo esponjoso Glande VISTA POSTERIOR Vías espermáticas - Túbulos rectos: epitelio cilíndrico bajo (cúbico) (CSértoli) - Rete testis: canales anastomosados. Epitelio aplanado a cúbico simple. - Conductillos eferentes (10 a 15): epitelio cilíndrico pseudoestratificado con células ciliadas, células absortivas (microvellosidades) y células basales. TC con fibras elásticas y capa de células musculares lisas circulares. Reabsorción líq. Conos eferentes - Conducto del epidídimo (4 a 6 m): único, retorcido y tortuoso. Epitelio cilíndrico pseudoestratificado muy alto con dos tipos de células: basales y principales (estereocilias inmóviles = microvellosidades) con funciones secretora (ácido siálico, glucoproteínas y glicerofosfocolina para maduración de EZ), absortiva y fagocítica. Linfocitos intraepiteliales. Delgada lámina propia y células musculares lisas circulares + longitudinal en zona distal. Forma el epidídimo: cabeza, cuerpo y cola. Reabsorción líq. en el segmento inicial. Maduración final (movimiento) de EZ en el segmento medio y almacenamiento en el segmento terminal. - Conducto deferente (40 cm): asciende hacia la cavidad abdominal con el cordón espermático. Se ensancha a nivel de la próstata (ampolla del conducto deferente), luego se estrecha y junto con el conducto excretor de la vesícula seminal forma el conducto eyaculador. Tiene 3 túnicas: MUCOSA (pliegues, epitelio cilíndrico pseudoestratificado con microvellosidades y lámina propia delgada con fibras elásticas), MUSCULAR (gruesa, músculo liso en capas) y ADVENTICIA. - Conducto eyaculador (2 cm): atraviesa la próstata y desemboca en la porción prostática de la uretra. Luz irregular. MUCOSA (epitelio cilíndrico simple o pseudoestratificado y lámina propia con abundantes fibras elásticas) y MUSCULAR (en la 1º porción dado que luego es rodeado por tejido prostático fibromuscular). - Uretra: comprende tres porciones de acuerdo al lugar por donde transcurre: prostática, membranosa y peneana. Entre las dos últimas desembocan las glándulas bulbouretrales. Células principales Células basales Tejido conjuntivo denso Epidídimo Músculo liso Conducto del epidídimo (Flechas: estereocilias) Esperma o semen Líquido blanquecino, formado por el plasma espermático y conteniendo EZ (100 x 106/ ml) suspendidos en él. EZ contenidos en las ampollas de los conductos deferentes + Plasma espermático: mezcla de las secreciones de las vesículas seminales y la próstata = SEMEN EYACULACIÓN EYACULADO (exterior) Volumen normal: 3-4 ml semen (300-400 millones de EZ) Glándulas accesorias - Vesículas seminales: son 2, se unen al conducto deferente. Estructura similar a él. Secreción espesa que contiene fructosa, prostaglandinas, aminoácidos, iones K+ y flavinas. Es la última porción del eyaculado. - Próstata: se compone de 40 glándulas tubuloalveolares incluídas en un estroma de células musculares y TC. Su secreción es un líquido lechoso que contiene ácido cítrico, fosfatasa ácida, fibrinolisina, Zn, IgA y PSA (antígeno específico de la próstata, enzima proteolítica con efecto sobre el esperma coagulado). Es la primera porción del eyaculado. - Glándulas bulbouretrales: son dos glándulas tubuloacinosas compuestas. Secreción clara y viscosa, previa a la eyaculación (lubricante). Vista posterior de los órganos reproductivos accesorios Vejiga urinaria Conducto deferente derecho Uréter derecho Próstata Ampolla del conducto deferente Vesícula seminal Uretra prostática Uretra membranosa Conducto de la vesícula seminal Conducto eyaculador Pilar del pene Bulbo del pene Cuerpos esponjosos del pene Músculos profundos del periné Glándula bulbouretral (de Cowper) Cuerpos cavernosos del pene Uretra esponjosa (peneana) Ez maduros (epidídimo y ampolla) CAPACITACIÓN (en aparato genital femenino) Ez fecundante cambios estructurales y funcionales que aumentan la afinidad de unión a Rc de la membrana pelúcida: - Aumento de la actividad de adenilatociclasa (aum. cc AMPc) - Aumento del ritmo de fosforilación de tirosina - Activación de canales de Ca (aum. Cc Ca++ IC) - Liberación de los glucoconjugados de la superficie de la cabeza del EZ → Liberación del lugar de unión a membrana pelúcida. - Modificación de la membrana plasmática: extracción de colesterol y redistribución de FL y moléculas de HC) La capacitación se completa cuando los EZ se pueden unir a los Rc de la membrana pelúcida, lo que desencadena la reacción acrosómica → liberación de hialuronidasas que permiten la penetración del EZ. Fusión de membranas, entrada del núcleo masculino al oocito y formación del pronúcleo masculino. La fusión de los 2 pronúcleos → cigoto (2n) Estructura interna del pene Orficio uretral interno Uretra prostática Glándula bulbouretral (Cowper) Músculos profundos del periné Vejiga urinaria Próstata Orificio del conducto eyaculador Uretra membranosa RAIZ DEL PENE: Bulbo del pene Pilar del pene CUERPO DEL PENE: Cuerpos cavernosos Cuerpo esponjoso Uretra esponjosa (peneana) Surco balanoprepucial GLANDE DEL PENE Prepucio Plano frontal Orifico uretral externo Sección frontal Estructura interna del pene Piel Vena dorsal profunda Vena dorsal superficial Fascia superficial Arteria dorsal Fascia profunda Dorsal Plano transversal Cuerpos cavernosos del pene Túnica albugínea de los cuerpos cavernosos Arteria profunda del pene Cuerpo esponjoso del pene Uretra esponjosa (peneana) Ventral Sección transversal Túnica albugínea del cuerpo esponjoso Pene Vasos dorsales profundos Túnica albugínea Fascia superficial Cuerpos cavernosos Fascia profunda Cuerpo esponjoso Uretra DIFERENCIACIÓN SEXUAL Período o proceso que se extiende desde la fase de “gónada indiferenciada” (5ta. semana de gestación) hasta el “individuo completo normal”. - Sexo cromosómico o genético: queda determinado en el momento de la fecundación (cigoto). Presencia o ausencia de cromosoma Y (padre). - Sexo gonadal o genital: comienza a aparecer a la 6ta o 7ma. semana (40 días) del desarrollo embrionario (comienzo del desarrollo de aparatos genitales) y queda determinado al 3er mes. - Sexo fenotípico u hormonal: ocurre bajo la influencia de las hormonas sexuales sintetizadas en las gónadas fetales (aprox. 3er mes). Cigoto masculino 5 semanas 6 semanas 9 semanas 7 semanas 8-9 semanas -Células germinales primordiales (saco vitelino): se dividen y diferencian en oogonias o espermatogonias. - Epitelio celómico o mesodérmico: tapiza las crestas urogenitales; células de Sértoli y de la granulosa. - Mesodermo intermedio: en crestas urogenitales, dan células mesenquimatosas (teca y Leydig). Diferenciación sexual de un cigoto masculino Cordones primitivos Mesénquima entre cordones Diferenciación sexual de un cigoto masculino hCG CL CS 9-10 semanas 7-8 semanas 9-10 semanas Diferenciación sexual de un cigoto femenino 10-11 semanas 9-10 semanas Desarrollo de los órganos sexuales internos Pronefros en degeneración Pliegues urogenitales Mesonéfros Mesonefros Saco vitelino Intestino Alantoides Vejiga urinaria Intestino posterior Membrana cloacal Conducto mesonéfrico Metanefros: Brote ureteral Mesodermo metanéfrico Pronefros en degeneración Cloaca Mesonefros 5ta. semana 6ta. semana Gonada Tubérculo genital Seno urogenital Recto Conducto mesonéfrico Metanefros Gonada Riñón Vejiga urinaria Vejiga urinaria Seno urogenital Seno urogenital Uréter Ano Recto Recto Uréter 7ma. semana 8va. semana Desarrollo de los órganos sexuales internos Los genitales externos de los embriones masculinos y femeninos permanecen indiferenciados hasta alrededor de la 8va. semana Desarrollo de los genitales externos Area del glande Pliegues uretrales Surco uretral Tubérculo genital Dilataciones labioescrotales Seno urogenital Periné Ano Estadio indiferenciado (embrión de alrededor de 5 semanas) DESARROLLO MASCULINO DESARROLLO FEMENINO Glande Clítoris Macho Hembra Area del glande Glande (pene) clítoris Pliegues uretrales Uretra peneana y orif. uretral externo Labios menores y orificio vaginal Dilataciones labioescrotales Escroto Labios mayores Surco urogenital Próstata Vestíbulo vaginal Pliegues uretrales Dilataciones labioescrotales Periné Ano Orificio uretral externo Feto de10 semanas Glande Pene Escroto Clítoris Labios mayores Labios menores Orificio vaginal Orificio uretral externo Vestíbulo Ano Estadio cercano al nacimiento Edad Oogénesis Desarrollo folicular Periodo fetal Durante el desarrollo fetal se inicia la meiosis I Niñez (los folículos no se desarrollan) Luego de la pubertad, los ovocitos primarios completan la meiosis I, generándose un ovocito secundario y un primer cuerpo polar Desde la pubertad hasta la menopausia, cada mes El ovocito secundario comienza la meiosis II Luego de la fecundación se completa la meiosis II. El ovocito se divide en un óvulo y un segundo cuerpo polar Los núcleos del espermatozoide y del óvulo se unen y forman un cigoto diploide 6ta semana fetal Células sexuales Primordio primordiales (4ta semana fetal) ovárico Diferenciación Mitosis (Vida fetal) Oogonios Meiosis I (3er. mes fetal, antes nacimiento) Oocitos 1º (Folículo primordial) Diploteno de la profase de 1ra división meiótica Maduración (Pubertad) Oogénesis Oocito 1º (Folículo 2º temprano) Maduración total (Menarca) Oocito 2º (Folículo maduro) Metafase de la 2da división meiótica 1ra. Ovulación (1 año después de la Menarca) Ovulo maduro A T R E SI A