FISIOLOGIA DELL’APPARATO RIPRODUTTORE DELLO STALLONE
1.1 CELLULE DEL SERTOL
Le cellule del Sertoli si trovano nella lamina propria del tubulo seminifero e il loro esteso citoplasma avvolge le cellule germinali sino al lume tubulare. Più cellule del Sertoli sono contenute in un testicolo e più spermatozoi il testicolo produce(1-6). Le probabili funzioni delle cellule del Sertoli includono la
formazione della membrana emato-testicolare, il supporto strutturale per la nutrizione delle cellule germinali, il movimento delle cellule germinali all’interno dell’epitelio seminifero, il distacco degli spermatidi maturi mediante il processo della spermiazione, la fagocitosi delle cellule germinali in degenerazione e i corpi residuali di citoplasma sempre in corso di spermiazione, la secrezione di fluidi e proteine per mantenere gli spermatozoi in ambiente acquoso e indirizzare gli spermatozoi dai tubuli seminiferi alla rete testis e la comunicazione tra le cellule germinali in fase di sviluppo, il sottostante strato delle cellule mioidi (parte della lamina propria) e le cellule del Leydig. I complessi giunzionali tra le vicine cellule del Sertoli vanno a formare la barriera emato-testicolare che divide funzionalmente l’epitelio seminifero in compartimenti basale e adluminale. La spermatocitogenesi si verifica nel compartimento basale dove si trovano spermatogoni e spermatociti primari in fase pre-leptotene. Nella fase leptotene iniziale della meiosi gli spermatociti
primari migrano verso il compartimento adluminale dove continua la meiosi e si verifica la spermiogenesi. L’integrità della barriera emato-testicolare è conservata grazie a nuovi complessi giunzionali al di sotto degli spermatociti primari in fase leptotene prima della dissoluzione dei complessi giunzionali al di sopra delle cellule. La barriera emato-testicolare determina un isolamento immunologico di spermatociti e spermatidi(44). Poiché il sistema immunitario in
fase di sviluppo non è esposto agli spermatociti differenziati o agli spermatidi, questi vengono considerati cellule estranee e, in assenza della barriera emato- testicolare, le cellule germinali verrebbero distrutte a seguito di reazione verso gli antigeni espressi in superficie. Un danno alla barriera emato-testicolare può quindi causare un danno al testicolo, ridotta produzione spermatica o sterilità. Sebbene si tratti di un evento raro nello stallone si verifica frequentemente nel visone nero(7). La barriera emato-testicolare restringe anche il flusso delle macromolecole e di altri componenti del fluido interstiziale verso spermatociti e spermatidi. Le cellule del Sertoli provvedono un supporto strutturale per le cellule germinali in fase di sviluppo come evidenziato dal loro stretto contatto, dall’interdigitazione delle membrane plasmatiche e le specializzazioni cellulari che permettono la comunicazione. Durante la spermiogenesi gli spermatidi sferici vengono spinti verso la superficie del lume per azione delle componenti microtubulari e microfibrillari delle cellule del Sertoli. Questi cambiamenti si verificano in concomitanza con i cambiamenti nella forma degli spermatidi che
spermiazione gli spermatidi maturi vengono spinti nel lume ma rimangono adesi, mediante un sottile stelo, alla porzione principale del citoplasma contenuta in un corpo residuale. Il corpo residuale citoplasmatico rimane circondato dalle cellule del Sertoli, dopo la rottura del gambo, risultando nella spermiazione e rilascio di spermatozoi, e viene fagocitato dalle cellule del Sertoli. Diverse cellule germinali muoiono durante il processo della spermatogenesi e queste cellule vengono rapidamente fagocitate dalle cellule del Sertoli. Sebbene cellule in fase di degenerazione possano essere viste nell’epitelio seminifero, per via della loro rapida fagocitosi da parte delle cellule del Sertoli il numero delle cellule degeneranti viste non riflette accuratamente l’effetto della morte cellulare sulla produzione potenziale di spermatozoi. Le cellule del Sertoli secernono diverse sostanze nel fluido circostante le cellule germinali e quindi nel fluido seminale del tubulo seminifero. Sebbene alcune delle sostanze siano uniche e non vengano prodotte da nessuna altra parte del corpo, altre ancora sono simili alle secrezioni dell’epididimo o altri organi. Il lattato viene secreto come fonte energetica per le cellule germinali in fase di sviluppo. Diversi studi danno un quadro completo della natura biochimica delle secrezioni più complesse(8-10). Alcune fungono da molecole di trasporto per
metalli essenziali, vitamine o ormoni verso le cellule germinali mentre altre potrebbero essere d’aiuto nella regolazione della funzione epididimale. Alcune secrezioni delle cellule del Sertoli tra cui l’ormone proteico inibina avvengono su entrambi i versanti della barriera emato testicolare riscontrandosi dunque sia
nel lume della rete testis sia nel sistema di drenaggio venoso e linfatico. La funzione delle cellule del Sertoli dipende da due ormoni: l’ormone follicolo stimolante (FSH) ed il testosterone. Inoltre negli ultimi anni si è reso evidente che le cellule del Sertoli partecipino ponendosi in comunicazione sia con le cellule germinali sia con le cellule del Leydig. Per esempio sia le cellule del Sertoli sia quelle del Leydig apparentemente secernono o rispondono ad una serie di fattori di regolazione come la β-endorfina prodotta dalle cellule del Leydig apparentemente per far cessare la mitosi delle cellule di supporto indifferenziate prima della pubertà(11). L’insulin-like growth factor (IGF),
l’epidermal growth factor (EGF) e il transforming growth factor-β (TGF-β) potrebbero anch’essi avere un ruolo nella regolazione della funzione testicolare. I polipeptidi mitogeni prodotti dalle cellule del Sertoli potrebbero stimolare o coordinare la mitosi e la meiosi delle cellule germinali(11,12). Diverse molecole influiscono negativamente sulla spermatogenesi agendo probabilmente sulle cellule del Sertoli piuttosto che direttamente sulle cellule germinali. Inoltre il numero di cellule del Sertoli per testicolo ed il numero massimo di cellule germinali per cellula del Sertoli sono caratteristiche della specie(13,14), ma il
numero di cellule del Sertoli presenta una elevata ereditabilità(5,6). Nei tori si
trova una diretta relazione tra numero di cellule del Sertoli nel testicolo e la produzione spermatica giornaliera del testicolo stesso. Un trattamento che diminuisca il numero di cellule del Sertoli formate prima della pubertà o che
sulla produzione spermatica. Le cellule del Sertoli generalmente si ritiene abbiano una popolazione stabile negli adulti. Comunque sulla base di un elevato numero di stalloni adulti il numero di queste cellule era superiore durante la stagione riproduttiva(15). In un esperimento successivo che riguardava 186
stalloni(16) è stato visto che soggetti adulti presentavano un numero più elevato
di cellule del Sertoli durante la stagione riproduttiva rispetto a quella non riproduttiva e che tra le due stagioni si avevano valori assoluti intermedi. Il fotoperiodo determina nello stallone cambiamenti stagionali nelle concentrazioni sieriche degli ormoni sessuali(17) e probabilmente è responsabile
dei cambiamenti stagionali del numero delle cellule del Sertoli e altre cellule testicolari(18). L’aumento del numero cellulare durante la stagione riproduttiva(16)
potrebbe essere dovuto all’accresciuta lunghezza dei tubuli seminiferi, da 1,9 a 2,9 km, mentre non esistono alla sezione di taglio differenze stagionali per quanto riguarda il diametro tubulare e le dimensioni delle cellule del Sertoli(15).
Il numero di cellule del Sertoli per cavallo ed il peso parenchimale sono direttamente correlati alla daily spermatozoal production (DSP) e al numero di spermatogoni. Il numero di cellule del Sertoli per cavallo era direttamente correlato non solo al numero di spermatociti primari giovani (preleptotene, leptotene, ezigotene) ma anche al numero di spermatogoni A1.