APPAREIL GÉNITAL MASCULIN Service d’Histologie – Embryologie, Faculté de Médecine Année universitaire: 2012-2013 Dr. R Ghalamoun-Slaimi APPAREIL GÉNITAL MASCULIN Introduction

L’appareil génital masculin est formé de quatre parties: 1- Les testicules, au nombre de 2, contenus dans les bourses, ont double rôles: Exocrine = la production des gamètes mâles, les spermatozoïdes, Endocrine = la sécrétion des hormones sexuelles mâles. Les échanges entre les TS (compartiment tubulaire) et le tissu interstitiel (compartiment endocrine) sous le contrôle d’une barrière interposée entre l’épithélium séminal et le sang: BHT •

2- Un système de canaux pairs ou voies spermatiques reçoit, stocke et expulse les spermatozoïdes dans le tractus génital féminin lors de l’acte sexuel. Les canaux éjaculateurs s’abouchent dans l’urètre par lequel les spermatozoïdes sont expulsés grâce à des contractions puissantes et brèves de la musculature des voies sous la stimulation adrénergique.

3- Des glandes exocrines, les vésicules séminales et la prostate, sécrètent un milieu fluide nutritif et lubrifiant appelé le liquide séminal dans lequel les spermatozoïdes sont transportés. 4- Le pénis est l’organe de copulation. Une paire de petites glandes accessoires, les glandes de Cowper (ou bulbo-urétrales) sécrètent un liquide qui prépare l’urètre au passage du sperme lors de l’éjaculation

I. Le testicule Le testicule est entouré par une membrane conjonctive, l’albuginée, constituée de trousseaux de fibres de collagène et quelques fibres musculaires lisses. Elle est innervée par des fibres Adrénergiques. A sa face interne de nombreuses cloisons fines, mal définies, divisant le tissu en lobules , environ 200 à 300 lobules testiculaires. A l’intérieur de chaque lobule, il existe 1 à 4 tubes séminifères (TS), très contournés, lieu de formation des cellules germinales.

Lobule testiculaire 2

Tubes séminifères = Testicule exocrine Il apparaît stratifié, formé: Enveloppe ou membrane propre qui limite les TS = gaine péritubulaire Des cellules somatiques = cellules de Sertoli Des cellules de la lignée germinale

La membrane propre du TS Est formée de dedans en dehors: La membrane basale, Une ou plusieurs assises de myofibroblastes, les cellules péritubulaires, Ces cellules , riches en filaments de myosine et d’actine, sont contractiles permettant l’évacuation des spz dans TS. Elles ont un rôle paracrine sur la cellule de Sertoli en sécrétant P.Mod.S (Protein modulating Sertoli), stimule la synthèse de l’ABP Une couche de fibres de collagène au contact avec la paroi du capillaire sanguin.

3

2. La cellule de Sertoli a. Structure La cellule de Sertoli est un véritable ‘’chef d’orchestre’’ de la spermatogenèse ; elle s’étend de la base à la lumière du tube séminifère, et elle est en contact avec tous les stades des cellules germinales au cours de la spermatogenèse. C’est une cellule somatique qui ne se divise plus chez l’adulte. La cellule de Sertoli est une grande cellule pyramidale, sa forme, son volume et sa fonction varient au cours du cycle de l’épithélium séminifère, montrant la plasticité de cette cellule synchronisée avec l’évolution des cellules germinales. Elle possède des récepteurs de la FSH et de la testostérone.

b. Histophysiologie Le déclenchement de la spermatogenèse à la puberté n’est possible que si les cellules de Sertoli sont différenciées. Cette cellule possède plusieurs fonctions: support, protection et nutrition des cellules germinales elle assure des cohésion entre les éléments de la lignée germinale, Elle protège les cellules sexuelles contre agressions immunologiques qui sont situées dans le compartiment adluminal, en particulier en les isolant de la circulation et donc en les protégeant des cellules immunocompétentes.

Phagocytose des corps résiduels éliminés par les spermatides. Elle produise à partir du glucose, le lactate et le pyruvate, qui sont essentiel pour le développement et la différenciation des cellules germinales. Spermiation qui est sous la dépendance d’une protéase (activateur du plasminogène) sécrété par la cellule. Phagocytose des corps résiduels éliminés par les spermatides. Sécrétion et synthèse: Liquide tubulaire Inhibine et activine De facteurs de croissances Hormone ant-mullérienne (AMH): Son rôle essentiel étant rempli au cours de la vie embryonnaire et fœtale.

5. Stéroidogenèse: capable de métaboliser la testostérone à partir de l’androstènedione et de la convertir en oestradiol .

3. Les cellules de la lignée germinale Sont disposées au sein de l’épithélium séminifère sur plusieurs assises: Ces cellules subissent des divisions, des transformations pour se transformer en spz. Elles sont reliées par des ponts intercellulaires et forme un syncitium. Classiquement, on 3 phases d’évolutions, c’est la spermatogenèse

Vaisseau Sanguin Tissu interstitiel Travée Tube séminifère

Testicule endocrine = Tissu interstitiel Ce tissu interstitiel, est un tissu conjonctif vascularisé contenant des cellules groupées en îlots endocrines. Ce tissu contient aussi des lymphocytes, des mastocytes et des macrophages présentant: des interdigitations avec les cellules de Leydig, des récepteurs à FSH.

La cellule de Leydig est une grande cellule polyédrique (15 à 20µm) contenant des cristalloïdes de Reinke, leur équipement enzymatique leur permet d’assurer la synthèse des androgènes Ces © Leydig ont une action variable: Rétrocontrole de la synthèse de LH Maintien des caractères sexuels secondaires Stimulation de la spermatogenèse

C.Barrière sang-testicule (BHT) Les composants structuraux de la BHT sont de dehors en dedans: Endothélium du capillaire sanguin qui livre les passage des protéines plasmatiques, Les cellules péritubulaires dont les espaces assurent la diffusion des molécules de petites taille, La lame basale de la gaine péritubulaire Les jonctions serrées inter-Sertoliennes

Le rôle de BHT: La BHT assure la régulation du transport des hormones, Elle est perméable à l’eau, aux A A, ions et aux sucres, Elle empêche la reconnaissance des protéines de surface des cellules germinales par le système immunitaire, donc elle protège l’épithélium séminal contre réaction auto-immune.

Cortex cérébral Environnement Cellules germinales

D. Facteurs agissant sur la spermatogenèse Température: le déroulement de la spermatogenèse s’effectue en position extra-abdominale. En cas cryptorchidie, le testicule à T° de 37° inhibe la spermatogenèse mais le testicule endocrine n’est pas altéré. Radiations ionisantes: destruction des gonies B donc infertilité. Facteurs vasculaires (varicocèle)

7. Facteurs environnementaux: substances industrielles (métaux lourds) 4. Facteurs nutritionnels: alcoolisme,tabac 5. Facteurs infectieux 6. Facteurs pharmacologiques: certains drogues peuvent bloquer la spermatogenèse au stade cyte I ou spermiogenèse. Les agents anti-mitotiques et immunodéprésseurs peuvent léser définitivement la spermatogenèse. 7. Facteurs environnementaux: substances industrielles (métaux lourds)

II. Le tractus génital masculin Les voies excrétrices du sperme qui sont: Intra-testiculaires: Tubes droits Reté testis Extra-testiculaires: Cônes efférents Canal épididymaire Canal dérérent Canal éjaculateur

A. Les voies Intra-testiculaires 1. Tubes droits Épithélium cubique doublé à son origine par des cellules de Sertoli (anneau Sertolien)

Zone de transition Tube droit Reté testis Corps de Highmore Tube séminifère

Les voies intra - testiculaires

2. Rete testis = Réseau de Haller Bordé par une couche de cellules cubiques, qui aiderait la progression des spermatozoïdes vers les canaux efférents.

B. extra-testiculaires 1. Les canaux efférents: Ces canaux sont bordés par une couche de cellules épithéliales, dont une partie est cylindrique ou prismatique ciliée, et l’autre cubique glandulaire et des cellules basales . Une couche fine de muscle lisse entoure chaque canal.

EPITHÉLIUM CYLINDRIQUE COUCHE MUSCULAIRE

Épithélium haut avec des cellules ciliés, glandulaires et basales. Atmosphère conjonctivo-musculaire Le canal efférent

Fonction Progression du plasma séminal (battements ciliaires et FML) Modification du plasma séminal (activité des cellules glandulaires) Cette voie est androgeno-dépendante

2. Épididyme: L’épididyme est un long canal contourné, s’étendant à la face postérieure du testicule jusqu’à son pôle inférieur où il devient le canal déférent. Sa fonction principale est le stockage des spermatozoïdes qui gagnent à ce niveau leur mobilité

structure ÉPITHÉLIUM PSEUDOSTRATIFIÉ stéréocilié avec des cellules basales et des lymphocytes. La hauteur des cellules et de leurs stéréocils progressivement Il est entouré d’une couche circulaire de cellules musculaires lisse

Épithélium stéréocilié Gaine conjoctivo-musculaire

Fonction Transport des spz Maturation Modification du plasma séminale en présence de la carnitine et β glucosidase Acquisition de la mobilité grâce à une glycoprotéine sécrété à ce niveau (FMP) et AMPc Inaptent à la fécondation par le phénomène de décapacitation

ÉPITHÉLIUM PSEUDOSTRATIFIÉ SPERMATOZOIDES COUCHE MUSCULAIRE

Canal déférent structure

Muqueuse: Épithélium prismatique pseudostratifié Chorion riche en fibres élastiques Musculeuse développée en 3 couches: Longitudinale interne : L Circulaire moyenne : C Longitudinale externe : L Adventice conjonctivo-élastique

musculeuse muqueuse Adventice

Fonction Simple voie vectrice de spermatozoïde Anomalie: agénésie déférentielle associée à une mucoviscidose. La vasectomie: stérilisation

Les canaux éjaculateurs Structure

Longs de 2 cm Se jettent dans l’urètre Revêtus d’un épithélium unistratifié avec deux types cellulaires ( prismatique et basale) Rôle : voie vectrice

Épithélium unistratifié Gaine conjonctivo-musculaire adventice

Épithélium cylindrique simple

Urètre Urètre prostatique Urètre membraneux Urètre pénien

III. Les glandes annexes

1. La structure Au nombre de deux Bosselées à la surface A. Les vésicules séminales 1. La structure Au nombre de deux Bosselées à la surface Constituées de 1 ou plusieurs pelotons Entourées par une capsule conjonctivo-musculaire. Paroi épaisse faite de muqueuse, musculeuse et adventice

Déférent Vésicule séminale Ampoule déférentielle Prostate

Section d’un tube glandulaire de la vésicule séminale Adventice Musculeuse mince faite de 2 couches Muqueuse avec épithélium prismatique (cellules glandulaires et basales) Section d’un tube glandulaire de la vésicule séminale

Épithélium de la vésicule séminale Cellules glandulaires Cellules basales

Le revêtement épithélial des vésicules est cubique simple, de type sécrétoire produisant un liquide nutritif et de transport pour le sperme. Les vésicules sont innervées par le système nerveux sympathique, et pendant l’éjaculation, la contraction musculaire fait passer les sécrétions séminales dans les ampoules puis dans l’urètre.

2. Histophysiologie Sécrétion du liquide séminal: 1/3 ou 2/3 du volume de l’éjaculat PH alcalin Principaux composant: Electrolytes, hydrates de carbone libres ou liés au fructose, essentiel à la nutrition et la mobilité des spz. Le fructose est utilisé comme marqueur de l’activité sécrétrice des vésicules séminales

Protéines, lactoferrine (SCA= sperm Coating Antigen) qui masque les Ag de surface et participe en particulier à l’agglutination des spz, = Facteur de coagulation du sperme. - la séménogéline responsable de la viscosité du sperme, dégradé par PSA liquéfaction Déprivation en testostérone, cause d’atrophie épithéliale, corrigée par administration androgènes

B. La prostate 1. La structure

Glande exocrine entourant la partie initiale de l’urètre Capsule conjonctive avec FML qui envoie des cloisons délimitant des lobes Tubulo‐alvéolaire ramifiée: sécrétion au niveau de l’urètre prostatique (ouverture de 15 à 30 canaux  excréteurs dans l’urètre prostatique) 3 zones: ‐ Centrale (25%) ‐ Zone de transition: hyperplasie bénigne (adénome) ‐ Périphérique (70%): cancers

Cette glande de la taille et de la forme d’une châtaigne (20 g), entoure le col de la vessie et urètre prostatique, elle est traversée par les canaux éjaculateurs. Elle possède une capsule. L’épithélium est prismatique avec quelques cellules de remplacement, les cellules présentent une importante activité de synthèse protéique avec de nombreux lysosomes. La musculeuse plexiforme est très importante et intervient lors de l'éjaculation.

La lumière des alvéoles renferme, après l'âge de 25 ans, des sympexions de Robin, ou sable prostatique. Résultant de la précipitation de Calcium sur des dépôts concentriques de glycoprotéines autour de cellules desquamées. Les sympexions de Robin s'accumulent avec l'âge et peuvent former de véritables calculs prostatiques.

Stroma conjonctivo-musculaire Epithélium glandulaire Sympexion prostatique

2. Histophysiologie Le liquide prostatique qui représente environ 25% (1/3) du volume du sperme et est légèrement acide (pH 6,5). Il est riche en acides aminés libres, mais renferme assez peu de protéines (de l'albumine et surtout des enzymes variés : enzymes protéolytiques, fibrinolytiques, enzymes du cycle de Krebs, transaminases et phosphatases).

Les principaux composants sont : - L'acide citrique : Il est abondant (480 à 2680 mg/100 ml) - Les polyamines, principalement la spermine (9µM/ml) (qui donne son odeur caractéristique au sperme). - Le Zinc (6 mM/l). - Mg. - La phosphatase acide (PAP) est spécifique du tissu prostatique. C'est un marqueur de la différenciation des cellules épithéliales (utilisé dans le diagnostic des lésions tumorales de la prostate). - La PSA (Prostatic Specific Antigen). C'est une glycoprotéine enzymatique . Elle est recherchée dans le dépistage et le suivi des tumeurs prostatiques. Phosphorylcholine cristaux de phosphates de spermine (indicateur en médecine légale)

Le liquide prostatique protège les spermatozoïdes contre les germes: spermine est bactériostatique. Le Zinc est bactéricide. La PSA est normalement inhibée par le Zinc. Dans les 3 minutes qui suivent l'éjaculation, cette inhibition est levée et la PSA dégrade la séménogéline et la fibronectine.

L'activité glandulaire est contrôlée par les androgènes L'activité glandulaire est contrôlée par les androgènes. La castration entraîne une atrophie de la glande et un arrêt de sa sécrétion. Les oestrogènes ont un effet trophique sur le chorion et les muscles lisses du parenchyme prostatique. Ils s'opposent à l'effet des androgènes sur l'épithélium

En pathologie Les tumeurs de la prostate sont fréquentes chez l'homme âgé. Les tumeurs bénignes (adénomes) se développent plus souvent dans la partie crâniale et compriment rapidement l'urètre. Les tumeurs malignes, adénocarcinomes se développent préférentiellement dans la zone caudale et se révèlent plus tardivement.

C.Les glandes de Mery-Cowper 1. La structure

Glandes tubulo-alveolaires bordées par un épithélium cubique ou prismatique muqueux. Ces glandes sont rattachées à un canal excréteur revêtu par un épithélium cubique avec qq cellules à mucus et à sécrétion protéique.

2. Histophysiologie Sécrétion est stimulé par les excitations érotiques. Liquide élaboré ressemble au liquide prostatique contribue à la formation de la première fraction du plasma séminal. Elles exerceraient un rôle de lubrifiant pour l'écoulement du sperme. Lors d’infection, d’urétrité, ces glandes peuvent être touchées, leurs sécrétions sont alors réduite ce qui peut réduire la fécondance.

Sperme Spermocytogramme: formes atypiques ≥ 30% tératospermie Spermogramme: Volume: 1.5 – 6ml, < 2ml = hypospermie > 6 ml = hyperspermie Numération: 15 – 200 M/ml, < 15M: oligospermie > 200M: polyspermie absence: Azoospermie Mobilité: ≥ 32 % spermatozoïdes ayant un déplacement progressif ≤ 30% asthénospermie Vitalité: ≥ 58% ≤ 50% nécrospermie Spermocytogramme: formes atypiques ≥ 30% tératospermie