Sertoli-Zellen: Struktur, Funktion und Rolle bei der Samentwicklung

Sertoli-Zellen befinden sich in den Hoden, wo sie erhebliche Unterstützung für sich entwickelnde Spermienzellen leisten. Sertoli-Zellen fungieren als Kinderstube für Spermienzellen. Sie bieten Nahrung, produzieren Hormone, die die Spermatogenese regulieren, und entfernen den Abfall, der während der Spermienproduktion anfällt.

Beschreibung

Sertoli-Zellen befinden sich in der Basallamina, der untersten Gewebeschicht der seminiferen Tubuli der Hoden – dem Ort der Spermatogenese. Es sind große Zellen, die eng miteinander verbunden sind und sich von der Basallamina bis zum Lumen, dem hohlen Teil der Tubuli, erstrecken. Die Sertoli-Zellen bilden zwei Kompartimente in den seminiferen Tubuli. Das erste Kompartiment in der Basalschicht enthält Spermienstammzellen – dies sind Zellen, die potenziell zu reifen Spermien werden könnten, aber nicht aktiv wachsen. Das zweite Kompartiment erstreckt sich bis zum Lumen und enthält schnell wachsende Spermienzellen, die die Reife erreichen.

Funktion

Die Rolle der Sertoli-Zellen besteht darin, wachsendem Sperma Nahrung und essentielle chemische Signale bereitzustellen. Sertoli-Zellen sekretieren auch Testikelflüssigkeit, die hilft, sich entwickelnde Spermien zum Lumen der seminiferen Tubuli zu transportieren. Wenn die Spermien reifen und ihre charakteristische stromlinienförmige Form entwickeln, werden sie aus den Sertoli-Zellen ins Lumen gedrückt. Die reifen Spermien verlieren während der Stromlinienphase überschüssiges Zytoplasma. Sertoli-Zellen werden dieses Abfallprodukt los, indem sie die ausgeschiedene Zellflüssigkeit phagozytieren – auffressen.

Hormonelle Kontrolle

Sertoli-Zellen sekretieren zwei Hormone, die für die Regulation der Spermatogenese wichtig sind. Erstens produzieren Sertoli-Zellen Androgen-bindendes Protein – ein Protein-Hormon, das dazu führt, dass Spermienstammzellen Testosteron binden. Da das Testosteron immer konzentrierter wird, signalisiert es den Zellen zu wachsen und zu reifen Spermien zu werden. Das zweite Hormon, das Sertoli-Zellen freisetzen, ist Inhibin. Dieses Hormon hemmt die Freisetzung von Gonadotropin-Hormonen aus der vorderen Hirnanhangsdrüse. Inhibin wird freigesetzt, wenn die Spermienzahl hoch ist und der Körper einen verringerten Bedarf an Spermienproduktion hat. Wenn die Spermienzahl sinkt, sinken auch die Inhibinwerte.

Testosteron

Hohe Testosteronspiegel sind beim pränatalen männlichen Kind erforderlich, um die Geschlechtsorgane zu entwickeln. Dann sinken die Testosteronspiegel kurz nach der Geburt ab. Die Spermatogenese beginnt erst, wenn ein Junge die Pubertät erreicht, wenn die Testosteronspiegel erneut ansteigen.

Geschichte

Sertoli-Zellen wurden erstmals vom italienischen Histologen Enrico Sertoli beschrieben. Sertoli lebte von 1842 bis 1910 in Italien. Sertoli-Zellen werden auch als Stützzellen bezeichnet.