La espermatogénesis es el proceso por el cual se producen espermatozoides haploideos en los testículos masculinos. Comienza con las células madre situadas cerca del borde exterior de los túbulos seminíferos. Estas células madre de espermatogonia se dividen asimétricamente para dar lugar a células madre adicionales (lo que significa que estas estructuras “se auto-renuevan”), así como a los progenitores de esperma, llamados espermatocitos. Es importante destacar que este método de división mitótica asimétrica mantiene una población de células madre de espermatogonia en el tracto reproductivo masculino, lo que garantiza que se sigan produciendo espermatozoides a lo largo de la vida del hombre. A medida que la espermatogénesis avanza, los espermatocitos se embarcan en la meiosis, y cada uno se divide finalmente para formar cuatro espermatozoides, cada uno con sólo 23 cromosomas, que son expulsados al tracto reproductivo masculino. Curiosamente, esto contrasta con la oogénesis en las mujeres, durante la cual sólo se genera un óvulo por cada célula progenitora.
Al final de la espermatogénesis, los espermatozoides demuestran su forma característica: una “cabeza” que alberga un citoplasma mínimo y un núcleo altamente condensado, así como una cola móvil (flagelo). Son células pequeñas, sin orgánulos como los ribosomas, RE o Golgi, pero tienen muchas mitocondrias alrededor del flagelo para obtener energía. Justo debajo de la cabeza se encuentra la vesícula acrosomal que contiene enzimas hidrolíticas para penetrar en la capa externa del óvulo, el contenido se libera por exocitosis.
Los espermatozoides sufren un proceso de maduración adicional después de la espermatogénesis, denominado capacitación. Curiosamente, la capacitación sólo ocurre en los espermatozoides una vez que estas células se han introducido en el tracto genital femenino. Aquí, los componentes del entorno femenino, como el moco, provocan cambios críticos en estos gametos, entre ellos la eliminación del colesterol de sus membranas. Esto permite que entren en los espermatozoides moléculas distintas, como los iones de bicarbonato, que pueden activar nuevas proteínas y aumentar los movimientos de la cola. Tales movimientos rigurosos ayudan a los espermatozoides a navegar hacia la zona pelúcida, de base proteica, que rodea al óvulo, y en última instancia, a infiltrarse en ella. Además, las alteraciones de la membrana celular conducen a un aumento en la concentración de iones de calcio en los espermatozoides, que también son necesarios para la penetración de la zona pelúcida. Así pues, los espermatozoides maduros, que demuestran una rápida actividad de la cola y la capacidad de localizar, unirse y penetrar en un óvulo, requieren las condiciones únicas de los órganos reproductores femeninos.
Varios factores pueden afectar a la producción de espermatozoides. Una influencia bien documentada es la exposición al calor en el escroto: los hombres que permanecen sentados durante largos períodos de tiempo, (como los conductores de cabina) o los soldadores de metal, demuestran un mayor riesgo de infertilidad o de espermatozoides con movilidad reducida. Además de la temperatura, también se ha determinado que ciertos fármacos tienen efectos adversos sobre la espermatogénesis. Estos incluyen los antagonistas hormonales utilizados para tratar las afecciones de la próstata, tratamientos contra el cáncer, e incluso antibióticos específicos. Como resultado, algunos profesionales están haciendo hincapié en la necesidad de advertir a los hombres de los efectos de estos fármacos en su salud reproductiva, en lugar de centrarse únicamente en qué medicamentos debe evitar una mujer que planea un embarazo.
