1 . 2 . 2  -  Cellules germinales

Organisation générale :

Plusieurs assises au niveau épithélium séminifère
Divisions et maturation successives -> formation des spermatozoïdes

Trois phases :

  • Cellules de la phase de multiplication : spermatogonies
    • Sont situées en périphérie des tubes
    • Cellules de petite taille (9 à 15 micromètres de diamètre)
    • Trois catégories :
      • Spermatogonies Ad (dark) à noyau arrondi et dense
      • Spermatogonies Ap (pale) à noyau ovalaire clair
      • Spermatogonies B : chromatine en amas
    • Prolifération continue durant la vie adulte
      • Ad : cellules souches de réserve
      • Ap : cellules de renouvellement dont les cellules filles sont des spermatogonies B

  • Cellules de la phase de méiose : spermatocytes
    • Issus des spermatogonies B --> spermatocytes I (1er ordre)
    • Croissance des cellules -> grandes cellules à noyau clair
    • 1ère division de la méiose précédée par duplication de l’ADN
      • 46 chromosomes et contenu d’ADN tétraploïde (4n)
      • prophase I avec 5 étapes : leptotène (individualisation des chromosomes), pachytène (raccourcissement et épaississement des chromosomes), zygotène (appariement des chromosomes homologues), diplotène (division de chaque chromosome homologue en deux chromatides) et diacinèse
      • métaphase, anaphase I --> séparation des chromosomes homologues
      • et télophase I --> spermatocytes II (2e ordre) – 
        • 23 chromosomes et 2n ADN (diploïdes)
        • peu visibles car interphase très courte
    • 2ème division de la méiose
      • séparation des deux chromatides
      • --> spermatides
        • 23 chromosomes et n ADN (haploïdes)

  • Cellules de la phase de maturation : spermatides
    • 1 spermatide -> 1 spermatozoïde : spermiogénèse
    • cellule de petite taille, ovoïde à noyau rond et clair, avec un appareil de Golgi juxta nucléaire.
    • maturation du spermatide en spermatozoïde
      • taille du noyau diminue avec densification de la chromatine, migration en position sous membranaire. Les histones (de type somatique) sont remplacées par des nucléoprotéines plus basiques puis par des protamines
      • formation de l’acrosome : appareil de Golgi -> vacuoles contenant des grains denses qui confluent en une grande vésicule qui s’applique sur le futur pôle antérieur du noyau. Cette vésicule couvre les 2/3 du noyau et contient un matériel enzymatique.
      • Développement du flagelle à partir du centriole distal, ébauche du flagelle puis migration des deux centrioles vers le pôle postérieur du noyau. Allongement progressif du flagelle recouvert d’une lame cytoplasmique. Dans la partie proximale, mitochondries disposées en spirale.
      • Modification du cytoplasme : développement des microtubules en arrière de l’acrosome (forment la manchette) permettant le déplacement du cytoplasme vers le flagelle qui est ainsi recouvert. Des fragments de cytoplasme non utilisés (corps résiduels) seront phagocytés par les cellules de Sertoli au moment de la libération du spermatozoïde..


  • Spermatozoïde : cellule arrivée à maturation se détache de la cellule de Sertoli (spermiation ) et est libérée dans la lumière du tube séminifère en laissant en place le matériel des jonctions tubulo-bulbaires. Ils sont transportés par le liquide séminal à travers les tubes droits et le rete testis puis dans les voies excrétrices.
    • Aspect cytologique : cellule allongée de 60 micromètres composée de trois parties : la tête, le col et la queue.
      • La tête : contient le noyau à chromatine très dense. L’enveloppe nucléaire ne possède pas de pores ; Ses deux membranes se dilatent dans la partie postérieure --> espace nucléaire postérieur. La partie antérieure du noyau est recouvert par l’acrosome contenant des enzymes hydrolytiques qui assurent la dissociation des cellules de la granulosa. Entre le noyau et l’acrosome, l’espace sous acrosomal.
      • Le col : contient la plaque basale, structure dense au niveau du centriole proximal et le centriole distal composé de 9 triplets de microtubules entourés de fibres denses : colonnes segmentaires.
      • La queue : elle est formée de trois parties :
        • La pièce intermédiaire : contient le flagelle qui a une structure identique à celle d’un cil (9 doublets périphériques de microtubules et un doublet central). Autour du flagelle, les fibres denses qui poursuivent les colonnes segmentaires puis une gaine de mitochondries formant l’hélice mitochrondriale. Au niveau de la limite postérieure de la pièce intermédiaire, un anneau fibreux double la membrane plasmique (annulus)
        • La pièce principale : occupée en son centre par le flagelle entouré par les 9 fibres denses dont le diamètre diminue progressivement, elles-mêmes entourées par une gaine fibreuse (densification du cytoplasme) qui présente des épaississements latéraux.
        • La pièce terminale : le flagelle perd sont organisation en doublet et devient un faisceau de tubules. La gaine fibreuse disparaît ainsi que les fibres denses.
Spermatozoïde

Cycle de la spermatogénèse : succession chronologique des différents stades de maturation d’une génération de cellules germinales : 74 jours chez l’Homme avec durée de vie inégale pour chaque type de cellule

  • 18j pour les spermatogonies Ap
  • 9j pour les spermatogonies B
  • 23j pour les spermatocytes I
  • 1j pour les spermatocytes II
  • 23j pour les spermatides


Plusieurs groupes de cellules souches entrent en spermatogénèse en même temps (très régulier, tous les 16 jours) --> plages de cellules identiques appartenant à la même génération de cellules. Ces groupes sont reliés entre eux par des ponts cytoplasmiques.
Les différentes générations s’organisent en couches superposées et forment des associations de cellules de compositions constantes.
6 stades chez l’Homme --> la succession de ces 6 stades : cycle de l’épithélium séminal.

1 . 3  -  La glande interstitielle : les cellules de Leydig

Entre les tubes séminifères : un tissu conjonctif lâche très vascularisés au sein duquel sont différenciées des cellules endocrines : les cellules de Leydig.
Cellules polyédriques de 15 à 20 micromètre de diamètre au noyau arrondi.
Possèdent les caractéristiques des cellules élaborant des hormones stéroïdes : mitochrondries à crêtes tubulaires, REL, inclusions lipidiques (liposomes)
Elaborent les androgènes testiculaires (testostérone) -> maintien et intégrité de la lignée germinale. Son activité est sous le contrôle de la LH antéhypophysaire.

1 . 4  -  Interactions cellulaires au niveau du testicule

Cellules de Sertoli – cellule germinales
• Cellules de Sertoli libère des médiateurs -> régulation des cellules germinales
• Spermatides --> facteurs de croissance (EGF ; NGF) qui régulent le fonctionnement des cellules de Sertoli
• Corps résiduels des spermatides matures -> stimulation des cellules de Sertoli qui libèrent des interleukines (IL-1 et IL-6)

Cellules de Sertoli – Cellules de Leydig
• Production de testostérone par cellule de Leydig modulée par des facteurs libérés par cellule de Sertoli (IGF1 stimule la stéroidogénèse ; TGF b l’inhibe)
• Elaboration de facteurs paracrines par les cellules de Leydig --> secrétion d’ABP et d’inhibine par les cellules de Sertoli

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