ERKEK ÜREME SİSTEMİ HİSTOLOJİSİ Prof. Dr. Bülent AHISHALI Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı
Erkek Üreme Sistemi Testis Genital kanallar İntratestiküler Ekstratestiküler Yardımcı bezler Seminal veziküller Prostat Bulboüretral bezler (Cowper bezleri) Penis Ürün Semen Spermatozoon Seminal sıvı Hormon Testesteron
TESTİS Testisler skrotumda spermatik kordona asılı durumdadır Spermatik kordon Duktus deferens Testiküler arter Pampiniform venöz pleksus Varikosel Venöz dilatasyon infertilite Torsiyon Testis nekrozu Testis içi sıcaklık Testisler abdominal kavite dışı skrotum içi yerleşim gösterir Karşıt akımlı ısı değişim sistemi 34-35 0 C (2-3 0 C düşük) spermatogenez için gerekli Hipertermi infertilite
TESTİS Tunika vaginalis Testisin skrotuma inişine eşlik eden mezotelyum ile döşeli periton kesesi Testisin anterolateral yüzünü kaplar Seröz kavite sayesinde testisler skrotum içi mobilite gösterir Tunika albuginea Tıkız düzensiz kollajenöz bağ dokusu kapsülü Posteriorda kalınlaşır mediastinum testis kan damarları, lenfatikler ve genital kanalların giriş çıkışı Tunika vasküloza Gevşek bağ dokusu, damardan zengin vasküler kapsül
Seminifer Tübül ~ 250 lobül 1-4 seminifer tübül/lobül ~ 30-70 cm uzunluk 150-250 µm çap Yaklaşık toplam 1000 seminifer tübül, 0.5 km Kıvrımlı ve kör uçlu Sonlara doğru düzleşir Tubuli rekti Tubuli rekti rete testise bağlanır Rete testis ~20 duktuli eferentes ile epididime bağlanır
Seminifer Tübül Duvar Seminifer (germinal) epitel Sertoli hücreleri (somatik) Spermatogenik seri hücreleri Bazal lamina İyi gelişmiş Tunika propria; peritübüler doku İnce bağ dokusu; 8 µm 3-5 tabaka miyoid hücre (peritübüler kontraktil hücre) Kollajen tip I lif demetleri Yaşla beraber kalınlaşır >12 µm infertilite
Seminifer tübüller arasında Tunika vasküloza: intertübüler bağ dokusu Kan ve lenf damarlarından zengin gevşek bağ dokusu Leydig hücre grupları Fibroblastlar, mast hücreleri ve diğer bağ dokusu hücreleri, sinirler
Sertoli Hücreleri (sustentacular cells) Uzun, prizmatik hücre Tabanları bazal membrana oturur, apikal uç lümene uzanır Lateral ve apikal membranda kompleks katlantılar ayrımsanma güçlüğü Puberteye dek baskın hücre tipi Puberteden sonra %10 Yaşlılıkta yine baskınlaşır
Sertoli Hücreleri (sustentacular cells) Nukleus Bazal-merkezi yerleşimli, açık, oval ya da üçgen şeklinde nukleus >1 derin girinti Büyük santral nukleolus Sitoplazma Kaba ER, Golgi iyi gelişmiş Endolizozomal kompleks vezikülleri Mitokondri, düz ER bol Hücre iskeleti elemanları bol destek Charcot-Böttcher kristalleri? Postmitotik hücre; puberte sonrası mitoz yok; dayanıklı
Kan-Testis Bariyeri Sertoli hücreleri arasındaki sıkı bağlantı komplekslerinden oluşur Seminifer tübül iki kompartmana ayrılır: Bazal kompartman Adluminal kompartman Seminifer tübül sıvısı ile plazmanın iyonik, amino asid, karbohidrat ve protein içerikleri farklı Spermatozoonların yabancı olarak algılanmasını önler Spermatogenez puberte sonrası başlar Spermatozoonlarda kromozom sayısı somatik hücrelerden farklı Spermatozoonlarda yeni yüzey moleküleri gelişir İmmun sisteme karşı korunma Antikor pasajı önlenir
Sertoli Hücre Fonksiyonları Spermatogenik seri hücrelerine fiziksel ve besinsel destek sağlanması Besleyici sıvı salınması Spermatozoonların genital kanallara taşınması Spermiyogenez sürecinde atılan sitoplazma artıklarının fagositozu Kan testis bariyeri oluşturulması Androjen bağlayıcı protein sentezi (FSH uyarımı ile) Seminifer tübül içinde testesteron konsantasyonunun artması İnhibin sentez ve salınımı Ön hipofizden FSH salınımının baskılanması Antimüllerian hormon sentezi Embriyogenezde Müller kanalının gerilemesi Transferrin, seruloplazmin, SCF (stem cell factor), GDNF (glial cell line derived neurotropic factor) sentezi
SPERMATOGENEZ Spermatositogenez Spermatogonyum Primer spermatosit Mayoz 1. mayoz bölünme Primer spermatosit Sekonder spermatosit 2. mayoz bölünme Sekonder spermatosit Spermatid Spermiyogenez Spermatid Spermatozoon
Spermatogonyum Küçük (12 µm) germ hücreleri Diploid kromozom Tek kromatidli, 2n DNA Bazal kompartman yerleşimli Kan-testis bariyeri dışında Bazal laminaya oturur Pubertede testesteron uyarımı hücre siklusu
Koyu tip A spermatogonyum Nukleus Oval; heterokromatin koyu Organelden fakir Bol serbest ribozom Rezerv hücreler; kök hücre; plastisite? Mitoz (sporadik?) Koyu tip A spermatogonyum Açık tip A spermatogonyum sitoplazmik köprüler Açık (soluk) tip A spermatogonyum Koyu tip A spermatogonyuma benzer Nukleus Oval; ökromatin açık Mitoz (testesteron uyarımı) Açık tip A spermatogonyum Tip B spermatogonyum Tip B spermatogonyum Açık tip A spermatogonyuma benzer Nukleus daha yuvarlak Kromatin nükleer membrana ilişik Mitoz Primer spermatosit
Primer spermatosit Spermatogenik serinin en büyük hücresi Kısa sürede DNA içeriğini çift katına çıkartır Diploid kromozom Çift kromatidli, 4n DNA Büyük veziküler nukleus Kromozomlar kondensasyon sürecinde Bazalden adluminal kompartmana geçiş Kan testis bariyeri sürer Sertoli hücreleri arasında yeni sıkı bağlantı gelişimi
Mayoz Profaz I (10-22 gün) Leptoten Kromozom kondensasyonu Bazal kompartman Zigoten Sinapsis (homolog kromozom eşleşmesi) başlar Adluminal kompartman Pakiten Sinapsis tamamlanır Crossing-over başlar Diploten Crossing-over tamamlanır Homolog kromozomlar ayrılmaya başlar Diakinez Homolog kromozomlar birbirinden uzaklaşır Nukleolus kaybolur ve nükleer membran yıkılır
1. mayotik bölünme Primer spermatosit sekonder spermatosit Redüksiyon bölünmesi Homolog kromozomlar ayrılır Diploid kromozom haploid kromozom 4n DNA 2n DNA 2. mayotik bölünme Sekonder spermatosit spermatid Hızlı gerçekleşir (8 saat) Ekvatoryal bölünme Kardeş kromatidler ayrılır 2n DNA 1n DNA
Spermatid Erken (yuvarlak) spermatid Geç (uzamış) spermatid Erken spermatid Küçük, yuvarlak, haploid (8 µm) hücre Lümen yakınında kümeler halinde bulunur Bol kaba ER, iyi gelişmiş Golgi, bol mitokondri içerir
Spermiyogenez Erken spermatid spermatozoon Remodelling (yeniden şekillenme) Akrozom oluşumu Nukleus kondensasyonu ve uzaması Filagellum gelişimi Sitoplazma atılımı
Spermiyogenez Golgi fazı Kep fazı Akrozom fazı Maturasyon fazı
Proakrozomal granüller Golgi komplekslerinde PAS (+); glikoprotein zengin Golgi Fazı Akrozomal vezikül Proakrozomal granüllerin birleşmesi Tek akrozomal granül Akrozomal vezikülün nükleer membrana bağlanması Anterior kutup Sentriollerin akrozomun karşı tarafına hareketi Posterior kutup Filagellar aksonem oluşmaya başlaması Sentriollerin nukleusa yaklaşması bağlantı parçası
Kep Fazı Akrozomal vezikül büyümesi Nukleusun ön yarısını kaplaması
Akrozom Fazı Spermatid rotasyonu Spermatid uzaması Mikrotübüller manşet (akrozom arkası) Sitoplazma posterior kutupa doğru yer değiştirir Akrozom ve altındaki nukleus plazma membranına yaklaşır Yuvarlak spermatid Uzamış spermatid (erken spermatid) (geç spermatid) Nukleus kondensasyonu Histon transizyonel protein protamin Nukleus hacim azalması, yassılaşması, uzaması
Akrozom Fazı Mitokondri yerleşim değişimleri Kuyruk orta parçasında aksonem etrafında kılıf oluşturma Kuyrukta Dış yoğun lif kolonları gelişmesi Fibröz kılıf gelişmesi
Maturasyon Fazı Spermatid sitoplazması atılması Sertoli hücre fagositozu Sinsiyum dağılması Spermatozoonlar tek tek ayrışır ve lümene salınır Spermiasyon
Spermatozoon Baş Kuyruk Boyun Orta parça Esas parça Son parça
Baş 4-5,5 X 2,5-3,5 X 1 µm 4,1 X 2,8 median değer (WHO) Nukleus Kondanse, elektron-yoğun, haploid Akrozom Nukleus önünü kaplar (%40-70) Enzimler Akrozin Hiyaluronidaz Nöraminidaz, asid fosfataz, aril sülfataz Akrozom reaksiyonu Spermatozoon Zona pellusida Plazmalemma ile akrozomal membran kaynaşması Enzimlerin salınması Fertilizasyon için yol açılması
Boyun Sentriol (2); proksimal + distal Bağlantı parçası kolonları (9) Orta parça 7-8 X 0,5-1 µm 4.0 X 0.6 median değer (WHO) Aksonem (9+2 mikrotübül sistemi) Dış yoğun lifler (9) Keratin içerik; yapısal destek Mitokondriyal kılıf Helikal yerleşim Kuyruk Annulus Halka şeklinde yoğun yapı; esas parçaya geçiş sınırı; mitokondri geçiş engeli 2 dış yoğun lif (3. ve 8.) sonlanması
Esas parça ~ 40 µm Aksonem (9+2) Dış yoğun lif (7) Fibröz kılıf kolonları ve transvers kirişleri Yapısal destek Motilite düzenleme Son parça ~ 5 µm Aksonem (9+2) Son 0.5-1 mikronda düzensiz dağılma Dış yoğun lifler ve fibröz kılıf yok
Seminifer Epitel Siklusu Spermatogenik seri hücreleri arası sitoplazmik köprü sinsisyum senkronize gelişim Hücre kombinasyonları 6 farklı görüntü Spermatogenezin 6 evresi 6 evre 1 siklus 16 gün Spermatogenez 4,6 siklus 74 gün Epididim yolculuğu 12 gün Toplam 86 gün
Leydig Hücresi; interstisyel hücre Yerleşim: Seminifer tübüllerin arasında; intertübüler bağ dokusu içinde ; kapiler ve lenfatik damar yakını Polihedral, 15 µm çap, eozinofilik köpüksü sitoplazma Tipik stereoid salgılayan hücre TESTESTERON Tübüler kristalı mitokondri Düz ER Lipid damlacıkları İyi gelişmiş Golgi Salgı vezikülü yok; testesteron sentezlenince derhal salınır Reinke kristalleri
Leydig Hücresi; interstisyel hücre Uyarım Fetal dönemde Sertoli hücre sinyalleri ve plasental hcg ile uyarım 8-18.haftalar arası androjen sentezi Fetal 5. aydan itibaren aktivite azalması Fibroblast görünümü Pubertede artan LH ile aktivite yine başlar
GENİTAL KANALLAR İntratestiküler Tubuli rekti Rete testis Duktuli efferentes Ekstratestiküler Epididim Duktus deferens Duktus ejakulotorius
Tubuli Rekti Kısa ve düz Seminifer tübül yakınlarında Sertoli hücreleri Bazolateral sıkı bağlantı Rete testis yakınlarında tek katlı kübik epitel Apikal sıkı bağlantı Rete Testis Mediastinum testis içinde labirent şeklinde boşluklar Tek katlı kübik epitel
Duktuli Eferentes ~ 20 adet Rete testis ile epididim arasında Duvar Tek katlı epitel Bazal lamina İnce gevşek bağ dokusu İnce sirküler düz kas tabakası Epitel Silyasız kübik hücre grupları ile silyalı prizmatik hücre grupları lümende testere dişi görüntüsü
Duktuli Eferentes Kübik hücreler Mikrovillus, apikal plazmalemma invajinasyonları, lizozom Endositoz Seminifer tübül Sertoli hücre salgılarının rezorbsiyonu Prizmatik hücreler Silyer aktivite + (düz kas kasılmaları) ile spermatozoonların epididime doğru hareketi
Epididim Testis arkasında 7 cm lik bir boşlukta İnce uzun (4-6 m) çok kıvrımlı Baş (kaput), gövde (korpus), kuyruk (kauda) bölgeleri Duvar Epitel; düzgün lümen Bazal lamina Gevşek bağ dokusu Sirküler düz kas tabakası (peristaltik kasılma) Sonlara doğru sirküler tabaka kalınlaşması ve iç ve dış longitudinal tabaka belirmesi (ejakülasyonla güçlü kasılma) Stereosilyalı yalancı çok katlı prizmatik epitel Esas hücreler Bazal hücreler
Esas hücreler Uzun (80 µm); kuyruğa doğru (40 µm) kısalır Stereosilya Epididim Uzun, apikal, dallanmış, hareketsiz demetler Oval soluk nukleus, 1-2 nukleolus Bazal yerleşimli kaba ER, iyi gelişmiş supranükleer Golgi kompleksi Endolizozom, multiveziküler cisim, pinositotik, kaplı veziküller, apikal plazmalemma invajinasyonları Bazal hücreler Kısa; koyu yuvarlak nukleus; dar açık sitoplazma; kök hücre
Epididim Sperm maturasyonu (2-12 gün) Sperm motilitesinin kazanılması Plazma membran yüzey özellikleri değişimleri ve yeni yüzey molekülleri gelişimi Oositi tanıma ve oosite bağlanma yeteneklerinin kazanılması Geçici spermatozoon kapasitasyon inhibisyonu Gliserofosfokolin Duktuli eferentesten arta kalan luminal sıvının rezopsiyonu Sitoplazmik artık ve dejenere spermatozoon fagositozu Sperm depolanması Distalde
35-40 cm uzunluk, 0,5 mm lümen Duvar Stereosilyalı yalancı çok katlı prizmatik epitel epididime benzer; esas hücreler kısa Bazal lamina Gevşek fibroelastik bağ dokusu Çok sayıda katlantı / düzensiz lümen; fiksasyon artefaktı? Kalın kas tabakası içte ve dışta longitudinal ortada sirküler Adventisya Ampulla Distal uçta genişlemiş kısım Duvar incelir; longitudinal kas tabakaları ortadan kalkar Vazektomi Duktus (Vaz) Deferens
Duktus Ejakulatorius Ampulla ile seminal vezikül kanalı birleşerek duktus ejakulatoriusu oluşturur ve prostat bezi dokusuna girerek prostatik üretraya açılır Tek katlı prizmatik epitel ile döşelidir Duvarda düz kas yok; prostat bezinin fibromuskuler stroması iş görür
YARDIMCI BEZLER Seminal veziküller (X2) Prostat Bulboüretral bezler (X2)
Seminal Vezikül: (Glandula veziküloza) Çift bezler Çok kıvrımlı tübül (15 cm) Duktus deferensin ampullasına bağlanır Semenin %70 hacmi Fruktoz SPERM İÇİN ENERJİ Prostaglandin, semenojelin (koagülasyon), aminoasid, sitrat, protein
Seminal Vezikül: (Glandula veziküloza) Duvar Epitel katlantılar labirent Fibroelastik subepitelyal bağ dokusu Düz kas tabakası İçte sirküler Dışta longitudinal Fibroelastik bağ dokusu
Epitel Tek katlı kübik - yalancı çok katlı prizmatik epitel Hücre yüksekliği testesteron düzeyine bağlı Alçak prizmatik hücreler Kaba ER, Golgi, Apikal sekresyon granülleri Lipid damlacıkları Lipokrom pigment damlacıkları semenin karakteristik açık sarı rengini verir Kısa bazal hücreler
Prostat En büyük yardımcı bez Semenin %15-30 hacmi Fibromuskuler stroma Kapsül kökenli Bağ dokusu ve düz kas hücreleri Bezler 30-50 bileşik tübüloalveolar bez topluluğu Periüretral mukozal bezler Submukozal bezler Esas bezler Periferik; en büyük, en bol
Prostat bezleri Tek katlı yalancı çok katlı prizmatik epitel Hücre yüksekliği dihidrotestesteron düzeyine bağlı Esas hücreler Protein sentezi yapan hücre özellikleri Kaba ER, Golgi Salgı granülleri Bez lümeninde prostat taşları Korpora amilasea Kalsifiye glikoprotein Yaşla beraber artar
Prostat salgısı Seröz, beyaz renkte Proteolitik enzimler; fibrinolizin (likefaksiyon) prostatik asid fosfataz Prostat spesifik antijen (PSA) Sitrat, çinko, lipid
Selim prostat hipertrofisi >50 yaş ~%40 >80 yaş ~%95 Stroma, mukozal ve submukozal bezlerde büyüme Üretra lümeni daralması Prostat kanseri Adenokarsinom; periferik esas bezlerden köken alır >75 yaş ~%30 Kemik metastazı PSA artar
Bulboüretral bezler; (Cowper bezleri) Penis kökünde; membranöz üretra başlangıcında Bileşik tübüloalveolar bez Tek katlı kübik tek katlı prizmatik (testesteron bağımlı) Müköz bez Mukus salgısı Galaktoz, siyalik asid Üretra lümeninin kayganlaştırılması Ejakülasyon sürecinde semenden önce gelir (preseminal sıvı)
Penis Erektil doku kolonları Tunika albuginea ile sarılı Tıkız fibröz bağ dokusu Korpora kavernoza (X2) Dorsal yerleşimli Tunika albuginealar devamlı Venöz (kavernoz) boşluklar; sinüzoid Endotel ile döşeli Trabeküller ile ayrılmış» Bağ dokusu ve düz kas Derin dorsal arter dalları helikal (kıvrımlı) arter kavernoz boşluk Korpus spongiyozum Ventral yerleşimli Penil üretrayı içerir Korpus kavernozum üretra Distalde geniş bulböz sonlanma Glans penis
Ereksiyon Cinsel uyarım Parasempatik impuls Derin ve helikal arter dilatasyonu Asetilkolin Endotel hücreleri Nitrik oksit Trabeküler düz kas guanilat siklaz aktivasyonu cgmp gevşeme Kavernöz boşluklar kan ile dolar Venler tunika albugineaya doğru sıkışır Fosfodiesteraz cgmp yi yıkar Viagra fosfodisteraz inhibitörü
İnce deri tabakası Proksimalde Kaba pubik kıllar Çok sayıda ter bezleri ve sebasöz bezler Distalde Kıl folikülü yok Az sayıda ter bezleri Littre bezleri Penil üretra boyunca Mukus salgısı Uçta glans penis distalinde Prepusyum Retraktil, sünnet derisi Müköz membran Çok katlı yassı keratinleşmemiş epitel Çok sayıda sebasöz bezler smegma