SERTOLI-ZELLE: EIGENSCHAFTEN, HISTOLOGIE UND FUNKTIONEN - BIOLOGIE - 2025

Die Sertoli-Zellen sind eine Art von Sustentakelzellen, die sich in den Wänden der Samenkanälchen der an der Spermatogenese beteiligten Hoden befinden. Nachhaltigkeitszellen sind Zellen, deren Hauptfunktion darin besteht, strukturelle Unterstützung in Geweben und Organen bereitzustellen.

Sie sind Zellen, die viel größer als breit sind, mit einem großen, unregelmäßigen Kern, der zur Basis der Zelle hin verschoben ist. Ihre Bildung wird durch das SRY-Gen gesteuert und ihre Anzahl bleibt während des gesamten Lebens des Organismus konstant, dh sie weisen keine mitotischen Teilungen auf.

Histologischer Schnitt des Hodenparenchyms eines Wildschweins. Die Zahl fünf (5) gibt die Position der Sertoli-Zellen an. Entnommen und bearbeitet von: Benutzer: Uwe Gille.

Die Funktionen von Sertoli-Zellen umfassen die Regulierung der Entwicklung und der frühen Stadien der Leydig-Zellfunktion, die Phagozytose des restlichen Zytoplasmas während der Spermatogenese, die Produktion verschiedener Hormone und die Gestaltung der hermatotestikulären Barriere.

Mit Sertoli-Zellen assoziierte Krankheiten umfassen den Sertoli-Leydig-Zelltumor und das Sertoli-Zell-Syndrom oder die Keimaplasie.

Geschichte

Sertoli-Zellen wurden 1865 vom italienischen Physiologen Enrique Sertoli entdeckt. Sertoli, der sich mit verschiedenen Themen der menschlichen Physiologie befasste, einschließlich der Mechanismen der Kontraktion der glatten Muskulatur, der Kohlensäure im Gewebe und der zellulären Proteine, entdeckte diese Zellen durch ein Studium der Physiologie. Hoden.

Sie wurden zwanzig Jahre nach ihrer Entdeckung vom Wiener Histologen von Ebner erstmals als Sertoli-Zellen bezeichnet. Bis zur Mitte des letzten Jahrhunderts fanden diese Zellen wenig Beachtung, wie die Tatsache zeigt, dass bisher nur etwa 25 Artikel veröffentlicht wurden.

Mit der Erfindung des Elektronenmikroskops und der Entwicklung neuer Studientechniken in der Biochemie und Molekularbiologie nahm das Interesse an Sertoli-Zellen jedoch exponentiell zu. Derzeit werden jährlich etwa 500 Untersuchungen durchgeführt.

Eigenschaften

Sertoli-Zellen sind Säulenzellen, die viel größer als breit sind und verzweigte zytoplasmatische Prozesse aufweisen, um die Entwicklung von Keimzellen zu unterstützen. Die höchste Konzentration an zellulären Organellen ist auf den basalen Teil der Zelle verteilt.

Der Zellkern ist groß und euchromatisch, seine Form ändert sich während des gesamten seminiferösen Epithelzyklus und zeigt gelegentlich tiefe Invaginationen der Kernmembran. Seine Position befindet sich im Allgemeinen nahe der Basis der Zelle, es kann sich jedoch gelegentlich in Richtung des Lumens des Samenrohrs bewegen.

Der Nucleolus ist ebenfalls sehr groß und intensiv mit Vitalfarbstoffen gefärbt. Im Allgemeinen weist dieser Nukleolus drei klar differenzierbare Regionen auf, dh er ist dreigliedrig.

Histologie

Die Gesamtzahl der Sertoli-Zellen bestimmt die maximale Spermienmenge, die ein Hoden produzieren kann. Das Gesamtvolumen dieser Zellen in einem Individuum ist je nach Art sehr unterschiedlich und liegt zwischen 2000 und 7000 um³.

Es scheint jedoch eine umgekehrte Beziehung zwischen dem Gesamtvolumen und der spermatogenen Effizienz zu bestehen. Diese röhrenförmigen Zellen erstrecken sich von der Basalmembran in das seminiferöse Epithellumen und haben eine „krankenschwesterähnliche“ Funktion bei der Entwicklung von Keimzellen.

Um diese Funktion zu erfüllen, erweitern Sertoli-Zellen ihr Zytoplasma in Projektionen in Form von schlanken Armen und einem zylindrischen Prozess, der die Spermatiden umgibt und komplexe spezialisierte Übergänge bildet, die als Lücken und enge Übergänge fungieren. Sie verwenden auch Aktinfilamente und ein glattes endoplasmatisches Retikulum.

Der Kern und der Nucleolus

Der Kern der Sertoli-Zelle befindet sich bei den meisten Arten in der Nähe der Basalmembran. Es ist groß, länglich und gelegentlich können Form und Lage je nach Stadium des Samenzyklus geändert werden.

Beim Erwachsenen weist der Kern tiefe Invaginationen seiner Membran auf, die ihm eine unregelmäßige Form verleihen, und ist von dazwischenliegenden Vimentinfilamenten umgeben. Zusätzlich hat es eine hohe Porendichte in seiner Membran. Einige Proteine ​​können in hohen Konzentrationen in der Nähe der Invaginationsbereiche vorhanden sein.

Der Nucleolus ist groß und besteht bei vielen Arten aus drei leicht unterscheidbaren Teilen. Es hat ein bis zehn Chromzentren.

Zytoplasma

Das Zytoplasma weist zahlreiche Organellen auf, die polarisiert angeordnet sind, dh es gibt eine höhere Konzentration von Organellen zum basalen Teil der Zelle als zum distalen Teil.

Mitochondrien sind sehr häufig und können länglich (2–3 µm), becherförmig oder sogar donutförmig sein. Das raue endoplasmatische Retikulum befindet sich im basalen Bereich der Zelle, während das glatte endoplastatische Retikulum die am häufigsten vorkommende Organelle in Sartoli-Zellen ist.

Mikrotubuli helfen dabei, die Verteilung des endoplasmatischen Retikulums aufrechtzuerhalten und die Mitochondrien ausgerichtet zu halten. Sartoli-Zellen besitzen eine phagozytische Aktivität, für die sie zahlreiche Lysosomen und multivesikuläre Körper besitzen. Der Golgi-Apparat ist seinerseits relativ klein.

Eigenschaften

Pflegezellen

Sertoli-Zellen wurden als Stammzellen oder als Ammenzellen beschrieben. Eine der von ihnen durchgeführten Pflegetätigkeiten ist der Transport von Eisen, Mikronährstoffen und anderen Substanzen zur sich entwickelnden Keimzelle mittels Proteinen wie Transferrin und Ceruloplasmin.

Sertoli-Zellen liefern nicht nur Eisen, das für die Keimzellenentwicklung erforderlich ist, sondern entfernen und recyceln auch potenziell toxisches Eisen aus Restkörpern. Einige Autoren nennen diese letzte Funktion Recycling und Abfallwirtschaft.

Sekretär

Die sekretorische Funktion von Sertoli-Zellen wird durch Hormone dargestellt, die autokrine, parakrine und sogar endokrine Aktivität haben können. Parakrine Funktionen umfassen beispielsweise die Signalisierung von Keimzellen, auf die follikelstimulierende Hormone und Tetosteron abzielen.

Zusätzlich können Sertoli-Zellen nach Erreichen der Pubertät die Follikel-stimulierende Hormonproduktion durch die Sekretion von Inhibin und Activin regulieren, die zusammen wirken.

Es produziert auch verschiedene Wachstumsfaktoren mit parakriner Aktivität, wie Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor 1 (IGF1), Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF) sowie die Transformation von Alpha (TGFA), die die Transformation von peritubulären Zellen in regulieren Leydig-Zellen regulieren zusätzlich ihre Funktion.

Andere von Sertoli-Zellen sezernierte Hormone, die während der Produktion von Geschlechtszellen wirken, umfassen Androgen-bindendes Protein (ABP), Östradiol und von Gliazellen abgeleiteten neutrophischen Faktor (GDNF).

Immunregulatorisch

Sertoli-Zellen verleihen den Hoden einen einzigartigen immunregulatorischen Status, der durch Transplantation von Hodengewebe in andere verschiedene Gewebe nachgewiesen wurde und über lange Zeiträume hinweg überleben konnte.

Dies liegt daran, dass der meiotische Zustand von Geschlechtszellen andernfalls dazu führen könnte, dass sie von Antikörpern als exogene und potenziell pathogene Faktoren erkannt werden und folglich Abwehrmechanismen für ihre Zerstörung aktivieren.

Zu den Molekülen, die von Sertoli-Zellen mit immunregulatorischer Aktivität produziert und sekretiert werden, gehören beispielsweise das FAS / FAS-Ligandensystem, der Proteaseinhibitor 9, CD40, CD59 oder TGF-beta.

Physischer Schutz

Zusätzlich zur immunregulatorischen Aktivität der Sertoli-Zellen, die die Keimzellen schützen, bilden die okkludierenden Verbindungen zwischen ihnen eine Barriere, die die Kompartimente, in denen die Lymphatenspermatogenese stattfindet, physikalisch isoliert.

Diese Barriere bildet sich während der Pubertät, wenn die Spermienproduktion beginnt, und eine Unterbrechung kann eine Immunantwort auslösen und männliche Unfruchtbarkeit verursachen.

Diese Barriere wirkt dynamisch und ermöglicht die Migration von Spermatozyten vom basalen zum adluminalen Bereich des Spermatubus, verhindert jedoch, wie bereits erwähnt, den Durchgang von Lymphozyten.

Krankheiten

Es gibt einige Krankheiten im Zusammenhang mit Sertoli-Zellen, unter denen die folgenden erwähnt werden können:

- Sertoli-Zelltumor

Diese Art von Tumor ist selten und macht weniger als 1% der Hodentumoren aus. Es kann in drei histologischen Varianten vorliegen:

Klassisch

Obwohl es in einigen Fällen (10-20%) bösartig werden kann, sind die Überlebensraten in Fällen, in denen es zu Lymphknoten, Knochen und Lunge metastasieren kann, niedrig.

Diese Art von Tumor stellt keine erbliche Komponente dar und ist mit keinem Syndrom verbunden. Das Durchschnittsalter, in dem es sich manifestiert, beträgt 45 Jahre.

Verkalkung großer Zellen

Es ist viel aggressiver als der klassische Tumor und kann im Gegensatz zu diesem mit Vererbung oder verschiedenen Syndromen wie Peutz-Jeghers, Bourneville und auch Carney-Komplex assoziiert sein.

Das Böse kann früh (17 Jahre) oder spät (40 Jahre) auftreten, wobei es sich in beiden Fällen um ein unterschiedliches Verhalten handelt. Im ersten Fall kann es Multifokalität, Bilateralität sowie hormonelle Aktivität aufweisen, im zweiten Fall jedoch nicht. Andererseits ist seine Aggressivität bei spätem Einsetzen größer.

Sklerosierung

Es ist die am wenigsten aggressive der drei Sorten und bisher wurde kein Fall von bösartigem Verhalten beschrieben. Das mittlere Erkrankungsalter beträgt 35 Jahre und zeigt, wie im Fall des spät verkalkenden Zelltumors, keine Multifokalität, Bilateralität oder hormonelle Aktivität.

- Sertoli-Syndrom

Auch als Keimaplasie bekannt, ist es ein Syndrom, das durch Unfruchtbarkeit gekennzeichnet ist, die durch nicht-obstruktive Azoospermie (Abwesenheit von Keimzellen) verursacht wird. Die Ursachen des Syndroms sind vielfältig und darunter genetische Störungen, hauptsächlich das Klinefelter-Syndrom.

Andere Ursachen, die mit diesem Syndrom in Verbindung gebracht wurden, umfassen eine Vorgeschichte von Kryptorchismus und / oder Varikozele. Ein hoher Prozentsatz der Fälle ist jedoch unbekannter Herkunft.

- Sertoli-Leydig-Zelltumor

Auch als Arrenoblastom bekannt, ist es eine Art von Geschlechtsstrang-Tumor, der zu Eierstock- oder Hodenkrebs führen kann. Das größte Vorkommen tritt bei jungen Erwachsenen auf. Es ist im Allgemeinen gutartig und entwickelt sich nur langsam.

Mikroskopische Aufnahme eines Leydig-Zelltumors des Hodens. Entnommen und bearbeitet von: Nephron.

Verweise

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