CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Hình thái cấu trúc tinh hoàn và quá trình sinh tinh trùng Ở người trưởng thành, tinh hoàn có kích thước dài 4 – 5cm, rộng 2,5cm. Cực trên tinh hoàn được phủ bởi mào tinh và tiến xuống phía dưới, theo bờ sau - bên của tinh hoàn để tạo ra phần thân và phần đuôi của mào tinh. Cực dưới mào tinh tiếp nối với ống dẫn tinh.
Ngoài việc tạo ra tinh trùng tinh hoàn còn tiết vào máu những hormon sinh dục nam. Tinh hoàn được bọc bởi lớp mô liên kết xơ màu trắng gọi là màng trắng. Mặt ngoài màng trắng được bao phủ bởi lá tạng của tinh mạc, mặt trong dày lên ở phía sau trên tạo thành một vách liên kết dày gọi là thể Highmore. Các ống dẫn tinh, mạch máu và dây thần kinh đi vào hoặc đi ra khỏi tinh hoàn đều đi qua vách này.
Từ màng trắng phát sinh những vách xơ tiến sâu vào tinh hoàn rồi quy tụ ở thể Highmore, ngăn tinh hoàn thành nhiều tiểu thùy (khoảng 150 - 200 tiểu thùy). Mỗi tiểu thùy chứa 3 - 4 ống cong queo, kín ở đầu gần (giáp với màng trắng) gọi là ống sinh tinh. Các ống sinh tinh ở cùng một thùy mở chung vào một ống ngắn gọi là ống thẳng. Các ống thẳng đi vào thể Highmore rồi phân chia thành một hệ thống ống dẫn nối với nhau trong thể Highmore gọi là ống lưới hay ống Hale.
Ống thẳng là đoạn đầu của đường dẫn tinh và là đoạn nằm trong tinh hoàn. Cấu trúc vi thể và siêu vi thể ống sinh tinh Ống sinh tinh là nơi diễn ra sự sinh tinh và chiếm khoảng 60% thể tích tinh hoàn. Là loại ống hình quai xoắn không chia nhánh, hai đầu mở vào lưới tinh, mỗi ống có đường kính khoảng 150 – 200µm và dài từ 30 – 150cm [11. Từ ngoài vào trong, thành ống sinh tinh được cấu tạo bởi: vỏ xơ, màng đáy và biểu mô tinh.
4 - Lớp vỏ xơ: gồm vài lớp nguyên bào sợi và nguyên bào sợi - cơ. - Thành ống sinh tinh: tạo nên bởi tế bào Sertoli và các tế bào dòng tinh. Các tế bào dòng tinh xếp 4 - 8 lớp kể từ màng đáy cho đến lòng ống sinh tinh. Các tế bào sẽ biệt hoá qua các giai đoạn để tạo thành tinh trùng.
Thiết đồ đứng ngang qua tinh hoàn, mào tinh và ống dẫn tinh * Nguồn: theo Netter F. Các thành phần bên trong ống sinh tinh 5 * Nguồn: theo Zini A.và cs (2011) [13] Hình 1. Cấu trúc ống sinh tinh của người bình thường (HE, x400) 1. Tinh nguyên bào; 2.
Tế bào Sertoli; 3. Tế bào kẽ * Nguồn: theo Mescher A. Tế bào Sertoli Tế bào Sertoli là những tế bào lớn, sáng màu. Dưới kính hiển vi quang học, ranh giới giữa tế bào Sertoli và các tế bào xung quanh không phân biệt rõ.
Dưới kính hiển vi điện tử, tế bào Sertoli có hình trụ, giữa hai tế bào giáp nhau có khoảng gian bào hẹp 7 – 9nm; ở vùng này có thể liên kết, vòng dính hay dải bịt [11. Ở mặt bên tế bào, màng tế bào có những chỗ lõm vào bào tương để tạo ra các khoảng trống chứa các tế bào dòng tinh. Thể tích tế bào Sertoli thay đổi từ 2000 – 7000µm3. Ở vùng tiếp giáp giữa tế bào Sertoli và tế bào dòng tinh, khoảng gian bào rộng hơn và không có phức hợp liên kết [15.
Nhân tế bào Sertoli lớn, nằm gần màng đáy, sáng màu vì chứa ít chất nhiễm sắc, kích thước từ 250 – 850µm3 [16.], có nhiều hình dạng như hình tháp, hình thấu kính, phụ thuộc vào các giai đoạn của quá trình sinh tinh, cũng như tuổi đời. Bằng phương pháp nhuộm hematoxylin nhân bắt màu base đậm. Màng nhân tế bào Sertoli thường có nếp gấp lõm vào sâu trong chất nhân. Có 6 một hạt nhân lớn, rất rõ rệt.
Hạt nhân thường nằm giữa nhân và thường có hai khối dị nhiễm sắc hình cầu nằm ở 2 bên. Nhân tế bào Sertoli 1. Nếp gấp màng nhân. * Nguồn: theo Hess R.] Bào tương tế bào Sertoli chứa nhiều bào quan như lysosome, bộ máy Golgi phát triển nhưng không có túi hay hạt chế tiết.
Ty thể phong phú, dài và thường xếp theo trục dọc của tế bào, nằm xen kẽ giữa các bào quan. Kích thước ty thể thường lớn, có thể lên tới 2 – 3µm hoặc hơn. Lưới nội bào gồm lưới nội bào có hạt và lưới nội bào không hạt. Lưới nội bào không hạt rất phong phú, đặc biệt là phần đáy tế bào, những ống của lưới nội bào không hạt có thể xếp thành những vòng đồng tâm vây quanh những giọt mỡ.
Lưới nội bào không hạt chiếm ưu thế ở người trưởng thành khi quá trình tổng hợp lipid hay steroid diễn ra mạnh mẽ. Tế bào Sertoli có một khung chống đỡ rất phát triển, bao gồm: ống siêu vi (microtubule), các xơ actin, xơ trung gian (vimentin). Trong bào tương còn có các thành phần khác như các giọt mỡ, glycogen và chất vùi, gọi là những tinh thể Charcot - Bottcher (chỉ thấy ở người). Đây là cấu trúc hình thoi có đường chéo lớn dài 10 – 25µm, cấu tạo 7 bởi 1 bó sợi có đường kính 15nm, các tơ xếp song song với nhau và qui tụ vào các đầu hình thoi.
Bản chất hoá học và chức năng đến nay chưa rõ. Tế bào Sertoli tham gia cấu tạo hàng rào máu - tinh hoàn. Trong tinh hoàn, các mạch máu nằm trong mô kẽ, xen giữa các ống sinh tinh. Từ máu tới các tế bào dòng tinh, hàng rào máu - tinh hoàn gồm: - Thành các mao mạch máu.
- Vỏ xơ bọc ngoài ống sinh tinh. - Màng đáy lót ngoài biểu mô tinh. - Những phức hợp liên kết gắn mặt bên các tế bào Sertoli nằm cạnh nhau ngăn những khoảng gian bào trong biểu mô tinh hoàn thành hai ngăn: Ngăn ngoài nằm giáp với màng đáy lót ngoài biểu mô tinh và chứa những tế bào dòng3 tinh chưa tiến triển (tinh nguyên bào). Ngăn bên trong gồm những khoảng gian bào xen giữa các tế bào Sertoli với nhau hay với các tế bào dòng tinh đang tiến triển.
1 tới tác động vào các tế bào dòng tinh Một chất có mặt trong máu, muốn phải 2 vượt qua các thành phần cấu tạo kể trên của hàng rào máu - tinh hoàn. Các mao mạch máu ở tinh hoàn thuộc loại mao mạch máu có cửa sổ, chúng cho phép các chất có phân tử lượng lớn đi qua và chỉ có thể tới được ngăn ngoài của biểu mô tinh, nhưng bị ngăn lại bởi các dải bịt giữa các tế bào Sertoli. Ý nghĩa quan trọng của hàng rào máu - mô này là bảo vệ cho các tế bào dòng tinh đang phát triển và biệt hóa thành tinh trùng ở ngăn bên trong hướng về lòng ống của biểu mô tinh. Ngoài chức năng cấu tạo nên hàng rào máu - tinh hoàn, tế bào Sertoli còn có chức năng bảo vệ, vận chuyển và phóng thích các tế bào dòng tinh; tổng hợp và bài xuất một số chất tham gia vào điều tiết quá trình sinh tinh.
Các tế bào dòng tinh và quá trình sinh tinh 8 Vào tuần thứ 4 khi phôi đang phát triển, những tế bào mầm sinh dục (tế bào sinh dục nguyên thủy) từ thành túi noãn hoàng di cư đến mào sinh dục (nơi cặp tuyến sinh dục chưa biệt hóa), chúng được vây quanh bởi các tế bào dây giới tủy (tế bào này sẽ trở thành tế bào Sertoli). Trong ống sinh tinh, tế bào mầm sinh dục tồn tại trong trạng thái ngủ tiềm sinh từ tuần thứ 6 của phôi đang phát triển cho đến tuổi dậy thì. Ở tuổi dậy thì, với sự kích thích của tế bào Sertoli, tế bào mầm nguyên thủy bắt đầu biệt hóa thành tinh nguyên bào. Sự sinh tinh trùng là quá trình biến đổi tinh nguyên bào thành tinh trùng.
Quá trình này bắt đầu từ tuổi dậy thì và liên tục cho tới cuối đời người nam giới. Những tế bào dòng tinh là những tế bào có khả năng sinh sản, biệt hóa và tiến triển, để cuối cùng tạo ra tinh trùng. Từ đầu đến cuối dòng gồm: Tinh nguyên bào, tinh bào I, tinh bào II, tinh tử (tiền tinh trùng) và tinh trùng. Quá trình sinh tinh trùng được chia thành: thời kỳ tạo tinh bào, thời kỳ phân bào giảm nhiễm và thời kỳ tạo tinh trùng.
Ở các thời kì này xảy ra một loạt các biến đổi để cuối cùng tạo thành tinh trùng trưởng thành. Các biến đổi bao gồm: phân bào nguyên nhiễm (mitotic), phân bào giảm nhiễm (meiotic), biệt hóa tinh tử thành tinh trùng (spermiogenesis) và tách tinh trùng ra khỏi biểu mô lòng ống sinh tinh (spermiation) (hình 1. - Tinh nguyên bào: Là những tế bào nhỏ (đường kính 9 – 15μm), nằm ở vùng ngoại vi biểu mô tinh, xen giữa màng đáy với tế bào Sertoli. Tinh nguyên bào có bộ nhiễm sắc lưỡng bội 2n=44A+XY.
Bào tương chứa ít bào quan. Dựa vào đặc điểm của nhân, người ta phân biệt hai loại tinh nguyên bào: Loại A có nhân tròn hay hình trứng, chất nhiễm sắc mịn, có 1 hoặc 2 hạt nhân; loại B có nhân tròn, chất nhiễm sắc dạng hạt kích thước khác nhau, chỉ có 1 hạt nhân nằm ở trung tâm nhân. Tinh nguyên bào loại A là những tế bào gốc. Chúng gián phân nhiều lần, sinh ra tinh nguyên bào cùng loại; một số 9 khác biệt hóa thành tinh nguyên bào loại B (những tế bào đang biệt hóa không còn khả năng tái biệt hóa).
Tinh nguyên bào loại B biệt hóa ra tinh bào I. - Tinh bào I: Tinh bào I có bộ nhiễm sắc lưỡng bội 2n=44A+XY. Sau khi sinh ra, nó lớn lên do tích lũy chất dinh dưỡng. Đó là tế bào lớn (đường kính khoảng 25μm), nằm xa màng đáy và cách màng đáy bởi một hàng tinh nguyên bào.
Nhân hình cầu, chất nhiễm sắc phân bố đều, hạt nhân thường thấy. Bào tương chứa nhiều bào quan như ty thể, bộ Golgi. Tinh bào I tiến hành lần phân chia thứ nhất của quá trình giảm phân (gián phân giảm nhiễm) để sinh ra tinh bào II. - Tinh bào II: Mỗi loại tinh bào II có bộ nhiễm sắc đơn bội n=23 và có hai loại tinh bào II: một loại mang thể nhiễm sắc X và một loại mang thể nhiễm sắc Y.
Tỷ lệ giữa 2 loại là 1/1. Vừa sinh ra, tinh bào II tiến hành ngay lần phân chia thứ hai của quá trình giảm phân để sinh ra hai tinh tử. - Tinh tử: Tinh tử có bộ nhiễm sắc đơn bội n=23 và có hai loại: loại mang thể nhiễm sắc X và loại mang thể nhiễm sắc Y. Chúng xếp thành nhiều hàng gần lòng ống sinh tinh, hình hơi dài, nhân sáng, có một hạt nhân lớn, bào tương chứa nhiều bào quan.