Orientador : Mary Anne Heidi Dolder

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O estudo da espermiogênese foi desenvolvido a partir de cortes ultrafmos de testículos e preparações como coloração negativa e microscopia eletrônica de varredura de espermatozóides obtidos de espermatecas e testículos, respectivamente. A espermiogênese em Cosmopolites sordidus, como nos...

Resumo: O estudo da espermiogênese foi desenvolvido a partir de cortes ultrafmos de testículos e preparações como coloração negativa e microscopia eletrônica de varredura de espermatozóides obtidos de espermatecas e testículos, respectivamente. A espermiogênese em Cosmopolites sordidus, como nos insetos em geral, caracteriza-se pela formação do flagelo e acrossomo, condensação da cromatina, alongamento nuclear e eliminação do citoplasma. As espermátides jovens apresentam características de células somáticas: núcleo esférico cromatina predominantemente frouxa, complexo de Golgi típico e muitas mitocôndrias espalhadas pelo citoplasma. Estas mitocôndrias fundem-se, a seguir, originando um complexo mitocondrial formado por duas estruturas bem distintas e enroladas uma na outra. Nas primeiras fases da espermiogênese a cromatina, a partir da periferia nuclear, toma-se condensada e, a seguir, assume a forma de filamentos. Estes filamentos, por associações, são convertidos em cordões espessos, os quais, novamente por associações, resultam, inicialmente, em uma cromatina semi-compactada com muitos espaços pequenos e elétron transparentes em arranjo hexagonal e, finalmente, em uma cromatina homogeneamente compactada característica dos espermatozóides. Simultaneamente a compactação da cromatina o núcleo passa de redondo para alongado e, durante este processo, inúmeros microtúbulos citoplasmáticos formam uma camada simples em tomo do núcleo. O acrossomo começa a ser formado já no início da espermiogênese a partir do complexo de Golgi e, nos espermatozóides, é formado por três estruturas, o perforatorium, a vesícula acrossomal e uma camada de material extra-acrossomal. O complexo mitocondrial diferencia-se em dois derivados mitocondriais. No espermatozóide estes derivados são desiguais, onde o maior tem aproximadamente o dobro do menor, em diâmetro, e é quase totalmente preenchido por material paracristalino. O menor é basicamente ocupado por cristas mitocondriais regularmente dispostas em ângulo reto relativo ao seu maior eixo. O axonema do flagelo origina-se do único centríolo observado na espermátide e, inicialmente, possui o arranjo básico de dois microtúbulos centrais e nove duplas de microtúbulos periféricos, formando-se a seguir, os nove microtúbulos acessórios. Durante a alteração donúcleo de esférico para alongado, observa-se o adjunto do centríolo, uma estrutura eletrondensa em forma de anel que circunda a extremidade anterior do corpúsculo basal. Antes da espermiogênese completar-se, este adjunto centriolar já não é mais observado. Em fases bem adiantadas da espermiogênese os dois corpos acessórios começam a ser formados, um de cada lado do axonema. No espermatozóide, estes corpos acessórios são aproximadamente triangulares, em secção transversal, e envolvem parcialmente o axonema. Cada corpo acessório possui uma expansão constituida de material menos compacto, sendo esta bem mais desenvolvida em um deles. Durante este processo de diferenciação da espermátide, grande parte do citoplasma juntamente com os microtúbulos e demais organelas tais como complexo de Golgi, retículo endoplasmático e polissomos livres são eliminados, resultando em um espermatozóide muito longo e fIno, medindo aproximadamente 160llm de comprimento

Abstract: The spermiogenesis of Cosmopolites sordidus was investigated with the use of thin sections, negative staining preparations, and scanning electron microsoopy of spermatic cells obtained from the testicles or spermathecae.1n this species as with insects in general, this process is...

Abstract: The spermiogenesis of Cosmopolites sordidus was investigated with the use of thin sections, negative staining preparations, and scanning electron microsoopy of spermatic cells obtained from the testicles or spermathecae.1n this species as with insects in general, this process is characterized by the following events: flagellar formation, chromatin condensation, nuclear elongation and sheading of excess cytoplasm. Early spermatids are similar to somatic cells in that they have spherica1 nuclei with predominantly loosechromatin, a typical GoIgi complex and many scattered mitochondria. These mitochondria fuse to form a mitochondrial complex made up of two distinct mitochondrial structures which curl around each other. In the first stages of spermiogenesis, chromatin begins to condense at the nuclear perifery and from this dense mass, regular filaments are formed. These filaments fuse into thick cords which, in turn, associate latera1ly, resulting in semi-compact chromatin with hexagonally arranged clear spaces. Fina1ly, with the disappearance of these spaces, an homogeneously compact nUcleus is obtained, typical of spermatozoa. The nuclear shape changes, simultaneously with chromatin condensation, from spherica1 to cilindrical, and is surrounded by a single layer of microtubules. The proacrosomic vesicle appears already at early stages of spermiogenesis, through Golgi vesicle fusion and developes into a triple structure, consisting in the perforatorium, the acrosomic vesicle and a layer of extra-acrosomic material. The mitochondrial complex divides into two elongated mitochondrial derivatives. In the spermatozoa, these derivatives are not equal; the larger reaches twice the diameter of the smaller and is almost totally filled with material in a paracrystalline arrangement The smaller derivative is mostly taken up by regularly spaced cristae, arranged perpendicularly to its greater axis. The flagellar axoneme originates from a single centriole observed in the early spermatid. The axoneme, typical for insects, consists in two central microtubules surrounded by nine doublets, from which nine acessory microtubules are later formed. During nuclear elongation, the centriolar adjunct appears, consisting in an electron dense fÍ!lg which surrounds the centriole. This centriolar adjunct disappears before spermiogenesis is completed. In later stages, the acessory bodies are formed on each side of the axoneme. In the mature flagellum, these structures, observed in transverse section, are triangular and partially surround the axoneme. Each dense, acessory body has a less compact extension which is considerably larger for one of them. During spermatid differentiation, most of the cytoplasm, together with the microtubules, GoIgi complex, endoplasmic reticulum and free polisomes are eliminated, resulting in a long, thin spermatozoon, about 160l-lm in length