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L’appareil génital masculin
Pr Jean Pierre SiffroiService d’Histologie, Biologie de la Reproduction
et CytogénétiqueHôpital Tenon
jean-pierre.siffroi@tnn.aphp.fr
1) Structure générale de l’appareil génital masculin2) Testicules
- Structure générale du testicule- Tubes séminifères
. Gaine péritubulaire
. Lignée germinale, gamétogenèse et régulation (2e partie)
. Cellules de Sertoli- Tissu interstitiel
. Cellules de Leydig
3) Voies génitales excrétrices- Voies spermatiques intra-testiculaires- Canaux efférents- Canal épididymaire- Canal déférent
4) Urètre et pénis5) Glandes annexes
- Vésicules séminales- Prostate- Glandes bulbo-urétrales
Structure générale de l’appareil génital masculinAnatomie
dans scrotum
Structure générale de l’appareil génital masculinDonnées embryologiques
Gonade:indifférenciée
(ni testicule ni ovaire)Tractus génital:
2 systèmes canalairescanaux de Wolffcanaux de Müller
Testostérone
Hormoneanti-müllérienne
(AMH)
Développementdu tractus génital
masculin(épididyme,déférents),des glandes
annexes et des OGE
(verge, fermeturedu scrotum)
Disparition des structures Müllériennes(trompes, utérus, partie supérieure du vagin)
4e-5e semainede développement
Testicule
Chromosome Y(gène SRY)
7e semainede développement
TesticulesStructure générale du testicule
Les testicules sont situés dans les bourses(scrotum)
Ils ont une forme ovoïde(4cm de long, 10 à 15grs)
Leur pôle inférieur est fixé au scrotumpar le gubernaculum testis
Le pôle supérieur est dans le prolongementdu cordon spermatique
Ils sont entourés (de dedans en dehors) par:- la tunique vaginale (repli péritonéal)- un tissu sous-cutané (contenant des
cellules musculaires lisses)- la peau, pigmentée et riche en follicules
pileux, en glandes sébacées et sudoripares)
Les testicules se forment dansla région dorso-lombaire(para-mésonéphrotique)
puis migrent dans le scrotum(5e-6e mois de vie utérine)
Ils se retrouvent alors entouréspar une tunique dérivant du péritoine:
la vaginaleavec un feuillet interne (viscéral)
et un feuillet externe (pariétal)
Anomalies de la descentetesticulaire: cryptorchidie
uni ou bilatérale
Le testicule est revêtu par une capsule conjonctive blanche, épaisse et résistante:l’albuginée
dont la surface est parcourue par des vaisseaux sanguins, branches testiculairesde l’artère spermatique qui chemine dans le cordon
En regard de l’épididyme, l’albuginée s’épaissit et s’enfonce dans la profondeurdu testicule pour former le corps de Highmore
Entre le corps de Highmore et la périphérie sont tenduesdes cloisons interlobulaires qui délimitent 200 à 300 lobules
qui peuvent communiquer entre eux
Depuis la périphérie, les artères se ramifient en rameaux interlobulairesqui se dirigent vers le corps de Highmore sans y pénétrer: ils donnent des rameaux
récurrents à différents niveaux (rameaux interlobulaires courts et longs)Les veines se regroupent à la face interne du testicule puis forment un réseau
au pôle supérieur: plexus spermatique antérieur ou pampiniforme
Chaque lobule contient 2 à 3 tubes séminifères d’une longueur de 80cm à 1met d’un diamètre de 150µm à 300µm
Les tubes séminifères se dirigent vers le corps de Highmore dans lequel ilspénètrent par de courts segments rectilignes, les tubes droits, pour y constituer
un réseau: le rete testis
Dans chaque lobule, le trajet tortueux des 2 ou 3 tubes séminifèresdonne de multiples sections en coupe
Entre les tubes séminifèresse dispose le tissu interstitiel
(tissu conjonctif, vaisseaux sanguinset lymphatiques, nerfs, cellules
de Leydig)
TesticulesLes tubes séminifères
Les tubes séminifères représententle compartiment tubulaire
assurant la fonction exocrinedu testicule =
la production des gamètes matures:les spermatozoïdes
Ils sont limités par une paroi propre:la gaine péritubulaire
Ils renferment l’épithélium séminalconstitué par:
- les cellules germinales à tous lesstades de maturation (cf gamétogenèse)
- les cellules de Sertoli
Tubes séminifèresLa gaine péritubulaire
Lame homogène de 3 à 5µm d’épaisseur en microscopie photoniqueEn microscopie électronique:
- une lame basale
- plusieurs couches de cellules d’aspect musculaire lisse,les cellules péritubulaires
- des faisceaux de fibres de collagène
- des fibroblastes établissant des contacts avec les élémentsdu tissu interstitiel (vaisseaux sanguins et lymphatiques):
Co-cells (Compartmentalizing cells)
Tubes séminifèresCellules de Sertoli
Cellules pyramidales et allongéess’intercalant entre les cellules germinales
Leur base repose sur la membrane basalede la gaine préritubulaire et leur sommet
atteint la lumière des tubes
Noyau plutôt basal, polygonal et souventencoché, avec une chromatine fine et des
nucléoles bien visibles
Limites du cytoplasme peu visibles du faitde l’interaction avec les cellules germinales
Tubes séminifèresCellules de Sertoli
Bien que situées dans les tubes séminifères,les cellules de Sertoli sont des cellules
somatiques (non germinales)Elles ne se divisent plus chez l’adulteLeurs caractéristiques cytologiques
traduisent leurs différentes fonctions:
Support, cohésion et nutritiondes cellules germinales
Les prolongements cytoplasmiques entourent très étroitement les cellules germinales
Les cellules de Sertoli établissent denombreuses jonctions (Gap junctions)
avec les cellules germinales et avecles cellules de Sertoli voisines(rôle des connexines testicule
spécifiques; Cx 33, Cx 43)
Tubes séminifèresCellules de Sertoli
L’épithélium séminal n’est pas vascularisé:la nutrition des cellules germinales à partir
du tissu interstitiel passe donc parl’intermédiaire des cellules de Sertoli
Synthèse de protéines spécifiques:
- ABP (Androgen Binding Protein): transportdes androgènes vers la lumière des tubes
(≠ de la TBG plasmatique)
- inhibine et activine: cf régulationde la spermatogenèse
- AMH pendant l’embryogenèse
Tubes séminifèresCellules de Sertoli
Progression des cellules germinalesvers la lumière des tubes séminifères
Importance du cytosquelette- microtubules
- microfilaments d’actine (jonctions++)- filaments intermédiaires (vimentine)
Protection immunitairedes cellules germinales
Barrière hémato-testiculaireséparant le compartiment basal du
compartiment ad-luminal
Empêche le développement d’anticorpsdirigés contre les gamètes matures
(attention aux biopsies!)
Tubes séminifèresCellules de Sertoli
Rôle dans la maturation finaledes gamètes
- Réduction du volume cytoplasmique =élimination des résidus cytoplasmiques
(corps résiduels) par les SertoliNombreux lysosomes et vacuoles de
phagocytoseSécrétion d’interleukines (IL1, IL6)
- Elimination des cellules dégénérées
Rôle dans la spermiation(libération des spermatozoïdes dans
la lumière des tubes)- synthèse d’une protéase:
l’activateur du plasminogène- rupture des complexes tubulo-bulbaires
(ancrage des cellules germinalesdans le cytoplasme des Sertoli)
Chez certains hommes infertiles, les cellules germinales ont disparuet les tubes séminifères ne contiennent plus que des cellules de Sertoli:
syndrome des cellules de Sertoli seules ou SCO(Sertoli Cells Only)
Azoospermie
TesticulesLes tissu interstitiel
Les espaces compris entre les tubes séminifère représententle tissu interstitiel
constitué:- de tissu conjonctif (fibroblastes, lymphocytes, macrophages,…)impliqué dans la régulation intra-gonadique (régulation paracrine)
- de vaisseaux sanguins et lymphatiques
- d’un réseau de cellules reliées à la gaine péritubulaire et entourantces vaisseaux: Co-cells
- de cellules sécrétant les androgènes testiculaires (testostérone):les cellules de Leydig
Tissu interstitielLes cellules de Leydig
GolgiREG
Lysosomes
Cristalloïde deReinkeMitochondries
(crêtes tubulaires)
REL++
Cellules polyédriques de 15µmà 20 µm de diamètre
isolées ou groupées en amas autourdes capillaires sanguins et
lymphatiques
Caractéristiques cytologiquesdes cellules élaborant des stéroïdes:
- Noyau rond, excentré avec unvolumineux nucléole- REL très développé
- Nombreuses mitochondries àcrêtes tubulaires
Nombreuses inclusionslipidiques, pigmentaires ou
protidiques (cristalloïde de Reinke) Sécrétion de testostérone
Voies génitales excrétricesVoies spermatiques intra-testiculaires
Elles comprennent:
- les tubes droits: courts segments de 25µm de diamètrefaisant suite aux tubes séminifères.
Paroi constituée d’une seule assise de cellules cubiques(cellules de Sertoli transformée)
Les tubes droits assurent la jonction entre les tubesséminifères et le rete testis
- le rete testis: réseau de canalicules anastomoséscheminant à l’intérieur du corps de Highmore
Diamètre irrégulier des canaliculesParoi constituée de cellules épithéliales aplaties
reposant sur une membrane basale
Voies génitales excrétricesCanaux ou cônes efférents
Les canaux efférents sortentdu testicule en traversant
l’albuginéeAppelés aussi cônes efférents:
chaque canal est enroulé enspirale de plus en plus large(cônes à base externe et à
sommet testiculaire)Paroi composée par unépithélium prismatique
comportant 3 types cellulaires:
- des cellules ciliées
- des cellules glandulaires
- des cellules basalessporadiques, aplaties contre la
membrane basale entre les précédentes
Portés par le liquide sécrété par les cellules de Sertoli, les spermatozoïdessont poussés vers l’extérieur du testicule par 3 facteurs:
- la pression intra-testiculaire
- le mouvement des cils dans les cônes efférents
- la contraction rythmique (péristaltisme) du manchonde cellules musculaires lisses des cônes efférents
Par leurs propriétés de sécrétion et de réabsorption,les cellules glandulaires modifient la composition du
liquide séminal
Voies génitales excrétricesLe canal épididymaire
Tube très long (3 à 6m) situé en arrière du testicule provenant de la confluencedes cônes efférents (segment initial). Trajet très tortueux
3 segments:- tête: pôle supérieur
- corps- queue: pôle inférieur
Spermatozoïdesdans lalumière
Stéréocils
Epithélium pseudo-stratifié
Couche musculairelisse
Le canal épididymaire est bordé par un épithélium prismatique pseudo-stratifiécomportant deux types cellulaires:
- les cellules principales à stéréocils (nombreuses vésicules de pinocytose etd’endocytose, lysosomes et corps multi-vésiculaires)
- les cellules basalesL’épithélium est bordé extérieurement par du tissu conjonctif riche en vaisseaux
sanguins et par une couche de cellules musculaires lisse qui vaen s’épaississant de la tête vers la queue
La hauteur des cellules épithélialeset la taille des stéréocils diminue de
la tête vers la queue
L’épidiyme possède deuxfonctions principales:
- une fonction de transport desspermatozoïdes sous l’effet de lapression intra-luminale et de la
contraction des cellules musculairesTemps de transit: 1 jour dans la têteet 5 jours dans le corps et la queue
- une fonction de maturation desspermatozoïdes = acquisition
du pouvoir fécondant grâce à denombreuses modifications biochimiques
(membrane ++):mobilité, fixation à la pellucide,modifications du noyau des spz
Voies génitales excrétricesLe canal déférent
Tube à trajet vertical, de 45 cm de long pour 2 à 3 mm de diamètrefaisant suite à l’épididyme
Lumière étroite et festonnée (replis longitudinaux de la muqueuse)bordée par un épithélium prismatique pseudo-stratifié
à stéréocils
Chorion constitué de tissu conjonctif lâche riche en élastineTunique musculaire épaisse faite de 3 couches de cellules musculaires lisses:
- longitudinale interne- circulaire moyenne
-longitudinale externeAdventice de tissu conjonctif lâche
Le canal déférent se termine par une région dilatée, l’ampoule déférentielle(stockage des spermatozoïdes), bordée par un épithélium prismatique simple
au niveau de laquelle s’abouche les vésicules séminalesIl se poursuit par le court canal éjaculateur qui rejoint l’urètre prostatique
La vasectomie (coupure des 2 déférents et ligature des extrémités)est une méthode radicale de stérilisation masculine
Toujours penser à proposer une auto-conservation de sperme (CECOS)pour préserver une fertilité future
(changement d’avis, de conjointe, …)
Urètre et pénis
Prostate
Urètremembraneux Urètre
spongieux
Vessie
Urètreprostatique
Après les canaux éjaculateurs, le tractus génital se confondavec le tractus urinaire. Urètre: double fonction d’expulsion de l’urine et du sperme
Urètre: comprend trois segments
-urètre prostatique
- urètre membraneux: traverse lesplans musculaires du périnée
- urètre spongieux entouré parle pénis
Muqueuse irrégulière comportant un épithélium qui passe du type urinaire(près de la vessie) à un épithélium cubique stratifié puis pavimenteux
stratifié non kératinisé près du méatPetites glandes intra-épithéliales ou extra-épithéliales situées dans
le chorion (glandes de Littre)Musculeuse en 2 couches: longitudinale interne et circulaire externe
Peau
Albuginée
Corpscaverneux
Corpsspongieux
Urètre spongieux
Artèreprofondedu pénis
Pénis
Constitué de trois organes érectiles:
- le corps spongieux, médian,entoure l’urètre. Possède 2 renflements
postérieur: le bulbeantérieur: le gland
- les corps caverneux: demi-cylindresséparés par une cloison conjonctive
Les corps spongieux et caverneuxsont entourés par une albuginée
riche en cellules musculaires lisses
Erection:double phénomène vasculaire
(dispositifs de bloc sur les artèreset retour veineux diminué)
et musculaire
Glandes annexesVésicules séminales
Organes pairs, en forme de sac à paroibosselée
Muqueuse formant de nombreux replisdélimitant des cavités de taille variable
Epithélium identique à celui de l’ampouledéférentielle (prismatique ou cylindrique
simple) contenant 2 types de cellules:- cellules principales riches en grains
de sécrétion- cellules basales
Les vésicules séminales élaborent une grande partie du plasma séminalqui constitue le volume principal de l’éjaculat
Il renferme:
- de l’eau et des électrolytes
- des sucres: fructose ++ (marqueur des VS): nutrition des spz
- des protéines: lactoferrine qui rentre dans la compositiondu SCA (Sperm Coating Antigen): empêche
l’agglutination des spz
- des prostaglandines
Glandes annexesProstate
Glande exocrine unique d’unevingtaine de grammes
comportant 2 parties, crânialeet caudale, formées de 3
lobes chacune
Disposée autour du segmentinitial de l’urètre ouurètre prostatique
Vessie
La prostate est constituée par une cinquantaine de
glandes tubulo-alvéolaires ramifiéesdont les canaux excréteurs
s’abouchent dans l’urètre prostatiqueCes glandes sont disposées en
3 groupes concentriques:- glandes de la muqueuse
- glandes de la sous-muqueuse- glandes principales
La prostate est entourée par unecapsule conjonctive fibro-élastique,riche en cellules musculaires lisses,
qui envoie des travées internesformant le stroma conjonctivo-
musculaire disposé entre les glandes
L’épithélium bordant les glandes est plissé et de type cubique ou prismatique simpleLes cellules épithéliales ont les caractéristiques des cellules sécrétrices
de protéines et contiennent de nombreux lysosomesElles possèdent une activité phosphatase acide (marqueur de la fonction prostatique)
La lumière des glandes peut contenir des formations lamellaires glyco-protéiques:concrétions prostatiques ou sympexions de Robin (« sable prostatique »
pouvant être à l’origine de calculs)
Sécrétion prostatique:- ~ 1/6e de l’éjaculat
- nécessaire à la fonctionde reproduction- acide citrique
- albumine- enzymes protéolytiques
- phosphatase acide- ions (Zn, Mg, Ca)
Glandes annexesGlandes bulbo-urétrales ou glandes de Cowper
Glandes tubulo-alvéolaires, de la taille d’un petit pois, d’aspect lobulés’abouchant dans l’urètre membraneuxSécrétion de type mucoïde responsable:
- de la lubrification de l’urètre avant l’éjaculation- de la protection des spermatozoïdes contre l’urine acide
Peut contenir des spermatozoïdes!
Contrairement aux apparences, l’appareil génital peut être dangereux
Protégez vous!
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