Testicolo

Testicolo

Il testicolo (dal latino testiculus, diminutivo di testis, propriamente "testimone" della virilità o dell'atto sessuale) è la gonade maschile nella quale hanno luogo la spermatogenesi e la produzione degli ormoni sessuali maschili. È un organo ghiandolare doppio, con forma ovale, localizzato in un sacco sospeso sotto il perineo, lo scroto (v. vol. 1°, II, cap. 9: Pelvi, Organi genitali maschili).

Evoluzione ed embriologia

l. Filogenesi Nella maggior parte degli animali, i gameti vengono prodotti da organi specializzati, le gonadi, ma in alcuni casi, come nelle Spugne, queste possono mancare e le cellule germinali sono sparse nel mesenchima. Anche le vie genitali, ossia i dotti che portano i gameti all'esterno, possono essere assenti e le cellule sessuali vengono espulse attraverso le vie dell'apparato digerente. A partire dai Platelminti, i testicoli sono di norma presenti, a volte anche in numero elevato. I Vertebrati sono quasi tutti gonocorici, in essi cioè la riproduzione avviene attraverso l'unione di gameti provenienti da individui di sesso opposto; fanno eccezione alcuni Pesci che, essendo ermafroditi (v. ermafroditismo), possiedono gonadi con una porzione ovarica e una testicolare e sono in grado, quindi, di produrre sia uova sia spermatozoi. Altri Pesci durante la loro vita hanno periodi di transizione da un sesso a un altro: nell'orata, per es., nei primi due anni di vita funziona la parte testicolare delle gonadi, mentre quella ovarica rimane quiescente; poi, si atrofizza la prima e si sviluppa la seconda. Il risultato è che le orate giovani di piccola taglia sono maschi, tutte quelle più grosse sono femmine. Anche se questi casi di ermafroditismo sono considerati adattamenti secondari, è stata formulata l'ipotesi che gli antenati ancestrali dei Vertebrati fossero piccole larve ermafrodite; in seguito si sarebbe affermato il gonocorismo e l'ermafroditismo sarebbe raramente riapparso in alcuni Pesci, come disposizione secondaria. Questa ipotetica discendenza può spiegare il fatto che, durante lo sviluppo embrionale, tutti i Vertebrati passano attraverso una fase di potenziale ermafroditismo. In tutti gli embrioni, infatti, vi è uno stadio indifferenziato, durante il quale le gonadi e i dotti procedono nel loro sviluppo senza un orientamento preciso verso uno dei due sessi. Solo in seguito, con il differenziamento sessuale, le gonadi e le vie genitali si sviluppano in un senso o nell'altro. Le strutture del sesso opposto generalmente cessano di svilupparsi e vengono riassorbite, ma talvolta persistono nell'adulto come rudimenti. I testicoli sono presenti in tutti i Vertebrati, con variazioni che riguardano sia la struttura sia la posizione. Nei Selacei, i due testicoli possono fondersi posteriormente e il destro è in genere più grande del sinistro; nella maggior parte degli Uccelli e dei Mammiferi, invece, è il testicolo sinistro a essere più grande. In molti Pesci e negli Anfibi il testicolo non è formato da tubuli seminiferi, ma il tessuto germinativo si organizza in ampolle spermatiche, ciascuna delle quali contiene cellule gametogeniche a stadi successivi di maturazione. Al termine della stagione riproduttiva, le ampolle si svuotano degli spermatozoi maturi e collassano. In molti Vertebrati, le gonadi dell'adulto conservano la stessa posizione di quelle embrionali, nella parte alta della cavità addominale. In gran parte dei Mammiferi, inclusi i Marsupiali, i Carnivori e i Primati superiori, invece, durante lo sviluppo avviene la discesa dei testicoli nei sacchi scrotali. In altri Mammiferi, come conigli e altri Roditori e pipistrelli, i testicoli possono scendere nello scroto e retrarsi da esso periodicamente. La ragione della discesa dei testicoli è tutt'altro che chiara: si ipotizza una relazione con il fatto che la temperatura nella regione scrotale è inferiore di qualche grado a quella corporea e ciò sembra essere un requisito importante per la formazione degli spermatozoi; infatti è stato appurato che, sottoponendo lo scroto a una temperatura relativamente elevata, si provoca l'arresto della spermatogenesi. Tuttavia, la localizzazione addominale dei testicoli in alcuni Mammiferi, come per es. l'elefante e i Cetacei, dimostra la possibilità di una regolare spermatogenesi anche a temperature più alte. Si può pensare che la discesa dei testicoli non sia, quindi, la conseguenza dell'impossibilità di effettuare il processo all'interno del corpo, ma che, all'opposto, proprio tale discesa abbia provocato l'adattamento della spermatogenesi alla temperatura scrotale. Negli Uccelli non vi è discesa dei testicoli, nonostante la loro temperatura corporea sia più alta di quella dei Mammiferi, ma i testicoli sono disposti vicino ai sacchi aerei, estroflessioni polmonari, che provvedono al loro continuo raffreddamento. I sacchi scrotali sono di norma posizionati caudalmente al pene; di rado, come in molti Marsupiali, possono situarsi anteriormente a quest'organo. In tutti i Vertebrati, a esclusione dei Mammiferi placentati in cui terminano nell'uretra, i dotti spermatici si svuotano nella cloaca. Nella maggioranza dei Vertebrati, la produzione di spermatozoi è, come quella delle uova, un fenomeno ciclico; in quelli più evoluti i tubuli seminiferi sono, invece, delle strutture permanenti che producono ondate successive di spermatozoi e persistono per l'intera vita riproduttiva dell'individuo. In tutti i Vertebrati il testicolo è la sede della produzione degli ormoni sessuali e questi sono responsabili anche del comportamento riproduttivo, dai Pesci ai Mammiferi. Il testosterone, per es., non solo è responsabile della criniera del leone, della cresta del gallo e del piumaggio vivace di molti Uccelli maschi, ma anche di alcuni modelli comportamentali, come il frequente orinare dei cani e le varie forme di aggressività verso gli altri maschi. Inoltre, un aumento di testosterone in circolo provoca negli Uccelli canori l'ingrossamento del centro del canto, localizzato nell'emisfero cerebrale sinistro, in associazione con l'inizio del rito di corteggiamento.

Ontogenesi

Gli organi genitali, sia primari sia secondari, presentano uno sviluppo embrionale piuttosto lento rispetto ad altri organi, e ciò può essere correlato con il fatto che, mentre gran parte degli apparati devono essere utilizzati durante la vita intrauterina o alla nascita, gli organi sessuali funzionano solo quando viene raggiunta la maturità dell'individuo. Fra la 6ª e la 7ª settimana di vita embrionale le gonadi di ambedue i sessi (testicoli e ovaie; v.) hanno un aspetto identico, al punto che non è possibile in questo stadio identificare il sesso dell'embrione. Sotto il profilo genetico, il sesso dell'individuo si determina nel momento della fecondazione, in base alla presenza o meno del cromosoma Y nello spermatozoo fecondante e permane fino alla morte in ogni cellula dell'organismo, perché fa parte del corredo cromosomico dell'individuo. Tuttavia, dal punto di vista anatomico, fino al 3° mese di vita intrauterina il sesso dell'embrione non è definito, in quanto gli organi sessuali devono ancora formarsi. Le gonadi indifferenziate compaiono come due rilievi longitudinali, le creste genitali, che corrono lungo la volta della cavità celomatica, medialmente agli abbozzi renali; all'inizio esse hanno una forma allungata, ma in seguito divengono più compatte. Ciascuna di esse appare costituita da una parte esterna epiteliale (cortex) e una mesenchimatica interna (medulla). Il midollo centrale rappresenta il germe dei testicoli e la corteccia periferica il germe delle ovaie. Prima della fine dello stadio indifferenziato, dall'epitelio germinativo periferico si originano dei cordoni digitiformi, i cordoni sessuali primari, che si spingono all'interno della gonade. Questi cordoni contengono le cellule germinali, i futuri gameti, ed elementi di sostegno. Successivamente si assiste a uno sviluppo differenziato della ghiandola, a seconda che debba evolvere in testicolo o in ovaio. La differenziazione sessuale richiede l'espressione di diversi geni, tra cui un gene determinante in questo processo posto sul cromosoma Y e altri localizzati sul cromosoma X, come quello che codifica per i recettori degli androgeni, e sui cromosomi autosomici. Se la gonade si evolve in testicolo, i cordoni primari continuano a proliferare, penetrando in profondità nella medulla. In seguito si canalizzano divenendo tubuli seminiferi, le cui pareti sono formate dalle cellule di Sertoli che si mescolano alle cellule germinali. Alcuni dei cordoni più brevi possono non canalizzarsi, persistendo come una parte delle cellule interstiziali dell'adulto. La restante parte interstiziale deriva da cellule mesenchimali dello stroma. Lo sviluppo dei condotti genitali risulta particolarmente complesso, essendo in stretta relazione con l'apparato escretore. Nel maschio una parte del sistema primariamente interessato nell'escrezione si connette con il testicolo e il dotto escretore primitivo (dotto mesonefrico o di Wolff) va a costituire in parte il condotto genitale definitivo, dando origine all'epididimo, al canale deferente e al condotto eiaculatore. Durante lo sviluppo i testicoli si formano nella cavità addominale, ma verso la fine del 7° mese migrano attraverso la muscolatura addominale fino all'interno dello scroto, che si è intanto formato per fusione dei due rigonfiamenti genitali. Nella sua discesa, ciascun testicolo è accompagnato dal dotto deferente, dai vasi sanguigni, dai linfatici e dai nervi che formano insieme il cordone spermatico.

Aspetti anatomofisiologici e patologici

l. Anatomofisiologia Lo sviluppo anatomofunzionale dei testicoli si completa dopo la pubertà (v.). Nell'adulto il testicolo ha un volume di circa 20 ml, una lunghezza media di circa 4 cm, e una larghezza di 2,5 cm, con un peso medio di 15 g. È localizzato nella sacca scrotale e riceve sangue arterioso dall'arteria spermatica interna, mentre il sangue refluo confluisce nella vena testicolare, che entra nella vena cava a destra e nella vena renale a sinistra. Il sistema linfatico confluisce ai linfonodi para- e preaortici. I nervi autonomi formano il plesso testicolare che è costituito da fibre vagali (parasimpatiche) e rami simpatici provenienti dal segmento toracico del midollo spinale. Nel testicolo le due componenti principali sono rappresentate dalle cellule interstiziali o cellule di Leydig, e dai tubuli seminiferi con le cellule di Sertoli e gli elementi della linea spermatogenetica. I tubuli seminiferi formano gran parte del volume testicolare e, nel periodo riproduttivo dell'uomo adulto, producono giornalmente e ininterrottamente circa 10 milioni di spermatozoi per grammo di tessuto. La capsula che avvolge il testicolo consta di tre strati: la porzione viscerale, la tunica albuginea e la tunica vascolosa. La tunica albuginea forma dei setti che si approfondiscono nel parenchima testicolare suddividendolo in circa 250 lobuli piramidali, ognuno dei quali contenente 70 cm di tubuli avvolti a spirale. All'apice del lobulo i tubuli seminiferi si trasformano in tubuli retti che confluiscono in un sistema di cavità, definito rete testis, da cui originano i duttuli efferenti che fuoriescono per aprirsi in un unico canale collettore, chiamato epididimo (fondamentale per la maturazione funzionale degli spermatozoi formatisi nei tubuli seminiferi), cui seguono il dotto deferente, il dotto eiaculatore e infine l'uretra peniena, dopo la quale il seme è eiaculato all'esterno. Il normale funzionamento sia delle cellule di Leydig sia dei tubuli seminiferi (cellule di Sertoli e cellule della linea spermatogenetica) presuppone un intimo collegamento tra le varie strutture testicolari, nonché il fisiologico funzionamento dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonade.

La spermatogenesi è il processo di evoluzione maturativa da spermatogonio a spermatozoo e può essere suddivisa in tre fasi: 1) la fase mitotica, che comprende la divisione degli spermatogoni sino alla formazione degli spermatociti I; 2) la fase meiotica, che consta di una doppia divisione cellulare con un solo raddoppiamento del numero dei cromosomi: durante la prima divisione da uno spermatocita I (che ha un corredo cromosomico diploide, di 46 cromosomi) si formano due spermatociti II (con un corredo cromosomico aploide, uno di 23Y e uno di 23X); durante la seconda divisione da ogni spermatocita II si formano due spermatidi; 3) la spermioistogenesi, cioè il processo per cui lo spermatide si trasforma in spermatozoo, pronto a proseguire la sua maturazione funzionale nell'epididimo. Le cellule di Sertoli circondano con il loro citoplasma le cellule germinali in sviluppo, creando l'ambiente nutrizionale indispensabile alla loro maturazione. In particolare, sotto lo stimolo dell'ormone FSH (Follicle stimulating hormone) producono la proteina legante gli androgeni ABP (Androgen binding protein), capace di concentrare a livello delle cellule germinali il testosterone, indispensabile per la loro maturazione a spermatozoi. Queste cellule producono anche enzimi, ormoni e fattori di crescita, componenti della matrice extracellulare e altre proteine, la cui azione specifica non è ancora definitivamente chiarita, ma che risultano comunque importanti per una normale spermatogenesi. Le cellule di Leydig, circa 350 milioni, producono il testosterone il quale, insieme al suo potente metabolita DHT (Dihydrotestosterone), condiziona la differenziazione dell'embrione in senso maschile durante lo sviluppo embrionale, lo sviluppo dei caratteri sessuali primari e secondari alla pubertà, infine il mantenimento della vis e della libido nell'uomo adulto. Il 95% del testosterone circolante è prodotto dal testicolo e solo meno del 5% deriva dalle ghiandole surrenali o da conversione periferica di altri steroidi. Al contrario il DHT proviene dal testicolo solo in una quota del 20% e per il restante 80% da conversione periferica di precursori. Il testicolo produce anche estradiolo, ma esso rappresenta solo il 20% della quota circolante; il restante 80% deriva dall'interconversione di androgeni testicolari e surrenalici. Il testosterone libero svolge la sua azione direttamente su alcune strutture, quali il tessuto muscolare, le vescicole seminali, i dotti deferenti e gli epididimi; per altri tessuti, quali il pene, la prostata, l'unità pilosebacea, è necessaria la trasformazione in DHT. Il meccanismo di produzione ormonale e di formazione di spermatozoi può fallire per alterazioni dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi o per disordini specifici a livello testicolare.

Patologia

a) Disordini dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi. La causa più frequente di questi disturbi in epoca pre- e peripuberale è l'ipopituitarismo idiopatico, mentre nell'adulto è l'insorgenza di tumori della regione ipotalamo-ipofisaria o di strutture adiacenti. Un deficit isolato delle gonadotropine è dovuto quasi esclusivamente a un deficit secretivo del GnRH (Gonadotropin-releasing hormone), l'ormone di origine ipotalamica che stimola la produzione delle gonadotropine. La malattia, o sindrome di Kalmann, è caratterizzata da valori estremamente ridotti di FSH e LH (Luteinizing hormone; anche se nell'uomo sarebbe più corretto usare la sigla ICSH, Interstitial cell stimulating hormone) e assenza di sviluppo puberale; è caratteristica l'incapacità di percepire stimoli olfattori per ipoplasia o aplasia dei bulbi e dei tratti olfattivi. Altra causa frequente è la produzione in eccesso di prolattina. L'eccesso di prolattina infatti inibisce la normale secrezione di GnRH, determinando una diminuzione delle gonadotropine, nonché l'attività enzimatica 5-α-reduttasica causando una diminuita trasformazione di testosterone in DHT. Se l'iperproduzione di prolattina è dovuta a un tumore, anche la compressione sulle cellule ipofisarie produttrici di gonadotropine può contribuire all'ipogonadismo. È da segnalare che nell'adulto si può determinare un deficit di gonadotropine, e di conseguenza un malfunzionamento testicolare sia per la parte endocrino- secernente sia per quella spermatogenetica, a causa di altre affezioni croniche di sufficiente gravità, non specificamente ipotalamo-ipofisarie: per es. malattie intestinali che determinino un dimagrimento e un malassorbimento, infezioni ricorrenti, ustioni estese, AIDS. Nell'obesità grave si riscontrano bassi livelli di testosterone, nel tessuto adiposo è aumentata la trasformazione (aromatizzazione) degli androgeni a estrogeni e le gonadotropine possono essere ridotte. Nell'emocromatosi marcati depositi di ferro a livello ipofisario determinano una lesione delle cellule producenti gonadotropine, con conseguente diminuzione delle gonadotropine e ipogonadismo. Nella cirrosi epatica sono frequenti ipogonadismo, ginecomastia e atrofia testicolare; in caso di malnutrizione o per un'eccessiva trasformazione (aromatizzazione) degli androgeni, scarsamente metabolizzati dal fegato, in estrogeni, anche le gonadotropine sono ridotte. Infine stress accentuati o malattie psichiatriche, soprattutto nei giovani, possono determinare una diminuzione della produzione di gonadotropine. b) Disordini a livello testicolare. La sindrome di Klinefelter è la causa più frequente di disgenesia dei tubuli seminiferi. È caratterizzata da un cariotipo 47, XXY e, clinicamente, dalla presenza di testicoli molto piccoli e duri, ginecomastia, aspetto eunucoide, aumento delle gonadotropine e assenza di spermatozoi nel liquido seminale. Le lesioni istologiche a carico del testicolo sono caratterizzate da scleroialinosi dei tubuli seminiferi e da agglomerati pseudoadenomatosi di cellule di Leydig. Aumenta l'incidenza di tumori della mammella, per cui la ginecomastia deve essere corretta chirurgicamente. Il criptorchidismo consiste nella mancata discesa dei testicoli nella sacca scrotale, lungo le normali vie anatomiche, o nella discesa in sedi ectopiche (in questi casi è preferibile parlare di ectopia testicolare). La frequenza è dello 0,7-0,9% a un anno dalla nascita; nel 75% dei casi è monolaterale e si associa con frequenza a un'ernia inguinale paucisintomatica. Il trattamento, medico o chirurgico, deve essere precoce. Già dal 2° anno di vita, infatti, il testicolo non disceso va incontro ad alterazioni istologiche che possono condurre sino all'atrofia del tessuto germinale; in effetti circa il 90% dei pazienti adulti non trattati sono infertili. È di fondamentale importanza segnalare che il testicolo ritenuto può sviluppare un tumore, soprattutto un seminoma, con una probabilità da 20 a 40 volte superiore rispetto al testicolo disceso. Il varicocele consiste in una dilatazione varicosa delle vene del plesso pampiniforme. I dati epidemiologici dimostrano che è presente nel 5-10% dei soggetti fertili e nel 40-45% dei soggetti infertili. Non esiste un quadro seminale caratteristico, ma è frequente riscontrare una diminuzione del numero degli spermatozoi, della loro motilità, nonché un aumento delle forme atipiche. Anche se la patogenesi non è ancora sufficientemente chiara, si ritiene che il danno sulla spermatogenesi sia da riferirsi all'aumento locale della temperatura e al reflusso di cataboliti, soprattutto di origine surrenalica. Il miglioramento del quadro seminale, purtroppo, non sempre si verifica dopo l'intervento chirurgico, il quale comunque è tanto più risolutivo quanto più precoce. Agenti infettivi, batterici, virali, o parassitari, possono provocare un'orchite acuta o subdolamente progressiva, in grado di indurre gravi alterazioni seminali sino alla azoospermia. La forma più frequente è l'orchite postparotitica, in un terzo dei casi bilaterale e monolaterale nei rimanenti due terzi. È un'infiammazione testicolare che appare caratterizzata clinicamente da gonfiore e da intenso dolore. Il testicolo colpito può ritornare normale oppure diventare atrofico. Nei soggetti adulti si stabilisce una sterilità in un caso su quattro nell'orchite monolaterale, e in tre su quattro in quella bilaterale. Fattori immunitari con anticorpi diretti verso antigeni specifici delle cellule della linea spermatogenetica possono determinare un'orchite autoimmune; peraltro molto più frequente è la produzione di autoanticorpi diretti contro gli spermatozoi, che determinano infertilità senza alterare la funzione testicolare. Traumi locali possono danneggiare la funzione testicolare. Lesioni traumatiche gravi possono causare intensi stravasi emorragici con conseguente distruzione del parenchima testicolare; peraltro anche traumi non intensi, ma ripetuti nel tempo, possono determinare un'infiammazione con fibrosi del tessuto interstiziale e sofferenza delle cellule della spermatogenesi, sino alla azoospermia. Danni gonadici possono essere iatrogeni. L'impiego terapeutico di radiazioni o di farmaci citotossici può causare un'alterazione della spermatogenesi, che talora è transitoria, talora, a seconda del tempo e delle dosi necessarie, giunge sino all'aplasia germinale permanente. È oggi sempre più frequente l'uso di conservare il seme prima delle terapia radiante o della chemioterapia in apposite banche, per consentire un eventuale ricorso alle più moderne tecniche di fecondazione assistita (v. procreazione assistita). Il testicolo infine può essere sede di tumori, frequenti soprattutto in età giovanile, con acme sino ai 32 anni. Costituiscono infatti l'1-2% di tutti i tumori maligni maschili, ma tra i 20 e i 35 anni occupano il secondo posto tra le malattie maligne. Il 90-95% ha origine dalle cellule germinali; di questi, circa la metà sono seminomi, mentre gli altri sono carcinomi embrionari (30-35%), teratomi (10%), tumori del sacco vitellino (3-8%) o coriocarcinomi (2%). Il restante 5-10% deriva dalle cellule di Leydig, dalle cellule di Sertoli, oppure si tratta di androblastomi o di tumori stromali. In circa il 50% dei tumori testicolari, comunque, si tratta di forme istologicamente miste. Il tumore clinicamente si manifesta spesso come una massa dura che tende a crescere progressivamente, ma non è dolente, il che, purtroppo, è causa di ritardo nella diagnosi. La malignità è alta e le metastasi frequenti; solo una diagnosi precoce, con orchiectomia seguita da radioterapia ed eventualmente chemioterapia, permette una prognosi eccellente. Nei seminomi, si ha il 98% di sopravvivenza a 5 anni dall'intervento nelle forme localizzate, l'80-85% se sono presenti metastasi sottodiaframmatiche, meno del 18% nelle forme disseminate. Nelle forme non seminomatose la sopravvivenza a 5 anni, dopo orchiectomia e chemioterapia, risulta del 60-80%.

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