Andrologie Soňa Kloudová sona.kloudova@med.muni.cz 2024 • Spermiogeneze a spermatogeneze • 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 • 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 andrologové • 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 • 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 – gen SRY (sex determining region of the Y chromosome) – kóduje transkripční faktor (člen skupiny proteinů HMG box), protein, který je induktorem mužské pohlavní žlázy –TDF (faktor určující varlata, testis determining factor) a který iniciuje určení mužského pohlaví. Mutace v tomto genu vedou ke vzniku XY samic s gonadální dysgenezí (Swyerův syndrom). Translokace části Y chromozomu, obsahující tento gen, na chromozom X způsobuje XX male syndrom • Mechanizmus účinku- způsobuje produkci testosteronu (zásadní pro vznik varlat) • Vývoj ostatních orgánů pohlavního ústrojí je podmíněn typem diferencované gonády (u muže produkce testosteronu a AMH) https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/y-chromosome https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=DetailsSearch&Term=6736 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 pohlavní 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 –vrozená přítomnost pouze jednoho varlete • Polyorchismus- vrozená přítomnost více než dvou varlat (obvykle 3) • Retence testis –varle zůstává zadrženo v břišní dutině nebo ve 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 https://www.priznaky-projevy.cz/pediatrie/247-kryptorchismus-nesestoupla-varlata-priznaky-projevy-symptomy 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 (lze nahmatat) • 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 defferentes 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 (získání schopnosti pohybu fertilizace oocytu), • Pokud nejsou spermie ejakuovány,postupně se rozpadají a jsou fagocytovány spermatofágy • Spermie opouštějí nadvarle chámovodem 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, obaluje varle, nadvarle a část chámovodu • Udržuje optimální teplotu pro vývoj spermií -Kremasterový reflex (Hlavní roli má tunica dartos, jejíž svalové buňky se při nižší okolní teplotě kontrahují a tím se zvrásní kůže skrota, varle se přiblíží hrázi (zdroji tepla), současně stah svírá cévy v kůži, a tak klesá výdej tepla. Při stoupající okolní teplotě tunica dartos relaxuje, varle poklesne od hráze, rozšiřují se cévní sítě a tím stoupne výdej tepla.) • 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 , cukry (výživa spermií), prostaglandiny (smršťování děložní svaloviny); ovlivňuje pH ejakulátu; sekrece ovlivněna testosteronem https://www.fnbrno.cz/akutni-skrotum-polackova-c2017/f3375 https://cs.wikipedia.org/wiki/Semenn%C3%BD_v%C3%A1%C4%8Dek#/media/Soubor:Gray1160.png Cowperovy žlázy • Cowperovy žlázy (gl. bulbourethralis, gl. Cowperi) se nacházejí mezi močovou trubicí a konečníkem v místě přechodu močové trubice přes sedací oblouk • 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. https://cs.wikipedia.org/wiki/Cowperova_%C5%BEl%C3%A1za Chámovod • Ductus deferens, 40-50 cm, průměr 2-3 mm • Hvězdicovitý průsvit, navazuje na vývod nadvarlete • Součást semenného provazce při průchodu tříselným kanálem • Semenný provazec-jde od cauda epididymidis v šourku přes tříselný kanál do dutiny břišní • Transport spermií při ejakulaci (sliznice má podélné řasy), svalovina organizována do spirál 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, energetický zdroj pro spermie, neutralizace kyselého pH v pochvě, 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 • Výměšek pohlavních žláz • Spermie aj. + semenná plazma; 1-6 ml • Ideální prostředí pro spermie • 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 https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/spermiogenesis 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…..