Andrologie Soňa Kloudová sona.kloudova@med.muni.cz 14.2.2023 • Spermiogeneze a spermatogeneze • Ejakulát • Morfologická stavba spermie (včetně mezidruhových rozdílů), morfopatologie • Fyziologie spermie – metabolismus, motilita, hyperaktivace, kapacitace, akrozomální reakce • Apoptóza spermií, integrita genomu (oxidační stres) • Andrologická diagnostika (spermiogram, vitalita, přítomnost leukocytů v ejakulátu, integrita DNA, protilátky proti spermiím a SZBA) • Klinická andrologie (postup zpracování ejakulátu, pomocné selekční techniky (PICSI, IMSI), metody oplození, použití a zpracování spermií získaných chirurgickou cestou (TESE/MESA/PESA) • Faktory ovlivňující mužskou plodnost (genetické abnormality, hormonální faktory, environmentální faktory, infekce,…) • Epigenetika mužských zárodečných buněk • 12-13 přednášek • zkouška formou testu Literatura • Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) – objevitel mikroorganismů, krevních buněk, spermií, svalových vláken a dalších mikroskopických útvarů a je nazýván „otcem mikrobiologie “ Preformismus –Aristotelés-zárodečný materiál obsahuje části malého človíčka, které se nahodile poskládají (každý z páru dodá polovinu) 17-18 století - varianta preformismu v zárodečném semeni přítomen dokonce už hotový miniaturní jedinec (Nicolaas Hartsoeker, průkopník mikroskopického pozorování) • Andrologie – je lékařský obor, který se zabývá diagnostikou a léčbou onemocnění mužských reprodukčních orgánů; primárně se vyvíjela se zaměřením na mužskou neplodnost a je často navázána na centra asistované reprodukce • termín andrologie poprvé použit 1981 • Dr. Edward Martin – zakladatel moderní andrologie, první úspěšná operace obstrukční azoospermie (1902), propagoval důležitost vyšetření ejakulátu • 1983 první kniha o spermatu (Joel) • od roku 1978 rozvoj asistované reprodukce • VÚVeL Brno- prof. MVDr. Zdeněk Věžník, Dr.Sc. – zasadil se o počátky vývoje andrologie v ČR (Národní referenční laboratoř) • MUDr. Karel Kočí,CSc. (Andromeda) a MUDr. Vladimír Kubíček, CSc. (Centrum andrologické péče) – rozvoj diagnostických postupů, nejdéle působící čeští adrologové • 1998 - založena Andrologická sekce České urologické společnosti • 2017 - Česká andrologická společnost (založili MUDr. Kočí a MUDr. Kubíček) Andrologické vyšetření • Pohmatové a ultrazvukové vyšetření genitálií, vyšetření tepenného zásobení penisu, vyšetření žilního odtoku penisu – provádí lékař • Nedílnou součástí je vyšetření ejakulátu – provádí laboratoř, interpretace výsledků závisí na mnoha okolnostech ovlivňujících celkový zdravotní stav muže • Vyšetření ejakulátu by mělo být jedním z prvních vyšetření v případě léčby neplodnosti • Posouzení plodnosti muže • Posouzení celkového zdravotního stavu • Vliv léků/doplňků stravy na kvalitu ejakulátu Mužský pohlavní systém • Hlavní funkce- zachování kontinuity a existence druhu; přenos genetické informace • Pohlavní žlázy – varlata • Vývodné cesty pohlavní • Vnější pohlavní orgány (penis, šourek) • Přídatné pohlavní žlázy (optimální funkce pohlavních buněk) Mužský pohlavní systém- vývoj • Diferenciace základů gonád je určována chromozomem Y – geny SRY (sex determining region of the Y chromosome) pro protein H-Y (vedlejší histokompatibilní systém)→produkce induktoru mužské pohlavní žlázy • Vývoj ostatních orgánů pohlavního ústrojí je podmíněn typem diferencované gonády (u muže produkce testosteronu a AMH) Varle • Párová exokrinní a endokrinní žláza, ovoidní tvar • Uložení v šourku (vývoj v dutině břišní, sestup během embryonálního vývoje tříselným kanálem, nejpozději do 3 měsíců věku; kryptorchismus, anarchismus, ektopické varle..) • Vývoj spermií (optimální teplota 34,4 °C), produkce testosteronu Vazivový obal (tunica albuginea)→ septula testis →lobuli testis Mediastinum testis- síť pojivové tkáně, která svisle prochází varletem a přechází v hlavu nadvarlete, její součástí je rete testis-síť kanálků kam ústí semenotvorné kanálky a spojují se ve vývodné kanálky (ductuli efferentis testis) Varle Parenchym varlat tvoří semenotvorné kanálky (tubuli seminiferi, 30 -70 cm dlouhé, průměr 150- 250 µm), v zárodečném epitelu stěn kanálků probíhá spermiogenese Sertoliho buňky- podpůrné buňky, tvoří síť od basální laminy až k lumen kanálku, ve které se vyvíjejí spermie, pyramidový tvar, výběžky hematorchická bariéra (ochrana před toxic.látkami, sekrece testikulární tekutiny, fagocytóza, parakrinní regulace spermiogenese); AMH, inhibin a steroidy vážící protein Leydigovy buňky –testosteron (spermatogeneze, mužské pohl. znaky) Buňky vývojové řady spermií https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/spermiogenesis https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/spermiogenesis Varle – chybný vývoj • Monorchismus • Polyorchismus • Retence testis – varle zůstává zadrženo v tříselním kanále (10% chlapců)-poruchy spermatogenese, endokrinní funkce • Ectopia testis – atypické umístění varlat-pod kůží; např. v třísle nebo pod kůží penisu 0,2 % chlapců Vývodné cesty • Nadvarle • Chámovod • Semenné váčky • Předstojná žláza(prostata) • Pyj+urethra https://wikisofia.cz/wiki/Pohlavn%C3%AD_soustava#/media/File:Male_anatomy_en.svg Nadvarle • Epididymis – na horní straně varlete a na zadní straně varlete • Na povrchu tunica albuginea • V přední části (hlava nadvarlete) několik ductuli efferentes, které se spojí v jeden velký kanálek ductus epididymidis, tvořící tělo a ocas nadvarlete • Uvnitř ductuli efferentes je epitel tvořený kubickými resorpčními buňkami s mikroklky a vysokými buňkami s řasinkami • Ductus epididymidis-dvouřadý cylindrický epitel se stereociliemi-fagocytóza, digesce reziduální cytoplasmy • Hlavní funkcí je uložení spermií –asi na 14 dní, dozrávání 1. nadvarle, 2. hlava, 3. lalůčky, 4. tělo, 5. ocas, 6. kanálek, 7. chámovod https://cs.wikipedia.org/wiki/Nadvarle#/media/Soubor:Illu_testis_surface.jpg Semenné váčky • scrotum • Vychlípenina břišní stěny, kožovitý vak • Udržuje optimální teplotu pro vývoj spermií -Kremasterový reflex • Teplota o 2°nižší než tělesná Šourek • Glandulae vesiculosae • Váčkovité žlázky, slepé výchlipky chámovodu mezi konečníkem a dnem močového měchýře; velikost přibližně 5x1,5 cm • Produkuje alkalický sekret tvořící 50-80 % ejakulátu: bílkoviny (proteiny pro aktivaci pohybu spermií) , sacharidy (fruktóza- výživa spermií), prostaglandiny (smršťování děložní svaloviny); ovlivňuje pH ejakulátu; neutralizace kyselého pH v pochvě, sekrece ovlivněna testosteronem Cowperovy žlázy • Cowperovy (bulbouretrální) žlázy se nacházejí mezi močovou trubicí a konečníkem v místě přechodu močové trubice přes sedací oblouk (po stranách corpora cavernosa) • Žlutý párový útvar velikosti hrachu, laločnatá stavba • ústí 2,5 cm dlouhým vývodem do močové trubice • Sekret je čirý, hlenovitý a zásaditý, obsahuje aminocukry a sialoproteiny, zvyšuje také viskozitu ejakulátu-lubrikační funkce Chámovod • Ductus deferens, 40-50 cm, průměr 2-3 mm • Hvězdicovitý průsvit navazuje na vývod nadvarlete • Součást semenného provazce při průchodu tříselným kanálem • Transport spermií při ejakulaci (sliznice má podélné řasy), svalovina organizována do spirál • Semenný provazec-jde od cauda epididymidis v šourku přes tříselný kanál do dutiny břišní Prostata • Předstojná žláza • 3x4x2cm, srdcovitého tvar (kaštan), probíhá jí uretra (rozdělení na přední a zadní prostatu) • Tři laloky : pravý, střední a levý • Asi 30-50 rozvětvených žlázek ústících do uretry, žlázky uloženy ve vazivu se snopci hladké svaloviny, kryto vazivovým pouzdrem pod nímž se nachází mohutné žilní pleteně • Produkce sekretu-15-30% objemu ejakulátu, pH 6,4 ( kyselá fosfatáza, amyláza, fibrinolyzin a kyselina citronová), energetický zdroj pro spermie, PSA (prostatický specifický antigen) a relaxin; produkce regulována testosteronem Pyj • Penis, kopulační orgán (erekce), mikce • V klidovém stavu 7-11 cm • Kořen, tělo, žalud • Tělo obsahuje tři topořivá tělesa (vazivová pouzdra se septy, do dutin tvořených septy se otevírají tepny zásobující krví) : 2 corpora cavernosa, corpus spongiosum • Erekce –podrážděním parasympatiku dochází k přechodnému překrvení penisu navozené aktivací viscerálního reflexu v centru v míše (S2-S4)-erektilní centrum, do aktivity reflexního centra zasahuje prostřednictvím hypotalamu limbický systém • Ejakulace- řízena sympatikem, jehož tonus se prudce zvýší při dosažení prahu sexuální stimulace → aktivace ejakulačního centra L2-L3 →noradrenalin způsobí rytmické kontrakce svaloviny ductus deferens a dochází k vypuzení seminální tekutiny z nadvarlete (emise) Ejakulát • Heterogenní směs výměšků pohlavních žláz, která neexistovala dokud nedošlo k ejakulaci; ideální prostředí pro spermie • Spermie aj. + semenná plazma; 1-6 ml • Spermie, kulaté buňky, epitélie, úlomky, erytrocyty, bakterie • Semenná plazma (pH 7,2-7,8) • Zn, Ca, Mg, Na, fruktóza, • vitamin C, cukry, kreatin, dekapacitační faktory • Koncentrovaná směs spermií uskladněná v nadvarlatech je nejprve v uretře naředěna výměšky prostaty a následně se přidávají sekrety semenných váčků. • 90% ejakulátu tvoří výměšky přídatných pohlavních žláz (prostata a semenné váčky) • Bulbouretrální žlázy a nadvarlata ovlivňuji objem ejakulátu minoritně. • Počet spermií je tedy dán aktivitou varlat, objem ejakulátu je určován aktivitou přídatných pohlavích žláz. • Existují rozdíly v počtu spermií/objemu ejakulátu dané odlišnými způsoby odběru ejakulátu (způsob a trvání sexuálního vzrušení). • Při pohlavním styku dochází nejdříve k výronu první- na spermie bohaté prostatické frakce ejakulátu, která se pravděpodobně dostává do kontaktu s cervikálním hlenem ve vagině. Ostatní části ejakulátu se pravděpodobně do kontaktu s cervikálním hlenem vůbec nedostanou. • Naproti tomu v laboratorních podmínkách, při odběru do nádobky dochází ke smísení všech frakcí ejakulátu a díky přítomnosti proteinů semenných váčků vzniká gelovitá konzistence. Tento gel je průběžně zkapalňován působením prostatických proteáz (za současného zvyšování osmolality) • Vlastnosti ejakulátu: - objem - zabarvení - zápach - viskozita/ zkapalnění - pH - spermie (počet a funkční kvalita), buněčné příměsi Spermie - zajímavosti Vysoce specializovaná buňka … Neuvěřitelná cesta vývoje z kulaté buňky až po pohyblivou aerodynamickou spermii s bičíkem Jediná buňka lidského těla designovaná k tomu, aby přežila v cizím organismu Vysoce sofistikované zařízení…dlouhá cesta, mnoho překážek, cenný náklad včetně součástek esenciálních pro oplození oocytu….udatný běžec i líný povaleč Potenciálně nesmrtelná buňka….. https://fineartamerica.com/featured/starfish-sperm-sem-david-m-phillips.html www.ansci.wisc.edu/jjp1/ansci_repro/lab/lab9/sperm_images/sperm_images.html Komu patří?  https://fineartamerica.com/featured/starfish-sperm-sem-david-m-phillips.html www.ansci.wisc.edu/jjp1/ansci_repro/lab/lab9/sperm_images/sperm_images.html