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GAMETOGÊNESE • O desenvolvimento humano inicia-se na fecundação, quando o gameta masculino (espermatozóide) encontra o gameta feminino (ovócito) para formar uma única célula (zigoto). • O zigoto marca o início de cada um de nós como indivíduo único e possui os cromossomos e os genes derivados da mãe e do pai. O zigoto, unicelular, dividi-se várias vezes e transforma-se, progressivamente, em um ser humano multicelular. • Embora o desenvolvimento humano inicie na fecundação, os estágios e a duração da gestação descritos são calculados a partir do início do último período menstrual normal da mãe, cerca de 14 dias antes da concepção. • Gametogênese é o processo de formação e de desenvolvimento de células germinativas especializadas para a reprodução, os gametas masculinos e femininos. • Os espermatozóides e ovócitos são células altamente especializadas e possuem metade do número de cromossomos presentes nas células somáticas. • Essa redução no número cromossômico acontece durante a meiose, que é uma das divisões presente na gametogênese. • O desenvolvimento do gameta masculino e feminino é diferente, sendo o processo masculino chamado de espermatogênese e o processo feminino, ovogênese. Ainda que esses processos sejam diferentes, a sequência é a mesma. A divergência entre os dois sexos reside no ritmo de eventos durante a meiose. • Para compreendermos o processo de gametogênese se faz necessário entendermos também o processo da meiose. MEIOSE • É um tipo especial de divisão celular que envolve 2 divisões meióticas e que ocorre apenas nas células germinativas. Durante esse processo as células germinativas diplóides originam gametas haplóides. • Primeira divisão meiótica: é uma divisão de redução, o cromossomo é reduzido de diplóide a haplóide por emparelhamento dos cromossomos homólogos na prófase e segregação na anáfase. É aqui também que ocorre o processo de crossing-over, que garante a recombinação do material genético. • Os cromossomos homólogos (um da mãe e um do pai) formam um par durante a prófase e separam-se durante a anáfase, com um representante de cada par indo para cada pólo do fuso meiótico. O fuso se conecta ao cromossomo no centrômero. Nesse estágio, eles são cromossomos de cromátides duplas. • No final da primeira divisão meiótica (telofase I), cada nova célula formada (espermatócito secundário ou ovócito secundário) contém o número cromossômico haplóide (cromossomo de cromátide dupla), isto é, metade do número de cromossomos da célula precedente (espermatócito ou ovócito primário). • Segunda divisão meiótica: Cada cromossomo se divide e cada metade (ou cro- mátide) é direcionada para um pólo diferente, assim, o número haplóide de cromossomos (23) é mantido e cada célula-filha permanece com um par cromossômico (agora um cromossomo de cromátide única). • A segunda divisão meiótica é semelhante a uma mitose, exceto que o número cromossômico da célula que entra na segunda divisão meiótica é haploide. • Importância da meiose: 1. Permite a constância do número de cromossomos de geração a geração, graças à redução meiótica. 2. Permite o arranjo aleatório dos cromossomos maternos e paternos entre os gametas. 3. Relocaliza os segmentos dos cromossomos materno e paterno através do crossing-over, que embaralha os genes, produzindo recombinação do material genético. Gametogênese anormal • Distúrbios da meiose durante a gametogênese, por exemplo a não-disjunção, resultam na formação de gametas cromossomicamente anormais. • Se envolvidos na fecundação, esses gametas causam um desenvolvimento anormal, por exemplo: 1. Síndrome de Down: trissomia do cromossomo 21 2. Síndrome de Klinefelter: trissomia dos cromossomos sexuais (XXY) 3. Síndrome de Turner: gameta não apresenta um dos cromossomos sexuais (X0) ESPERMATOGÊNESE (Gametogênese masculina) • É a sequência de eventos pelos quais as espermatogônias são transformadas em espermatozóides. • Esse processo de maturação inicia-se na puberdade: as espermatogônias permanecem quiescentes nos túbulos seminíferos dos testículos desde o período fetal, ao atingir a puberdade essas espermatogônias crescem e sofrem modificações. • As espermatogônias podem assumir duas linhagens, tipo A, que pode originar tanto outras espermatogônias quanto células tronco e o tipo B, que irá dar continuidade na espermatogênese, sendo transformadas em espermatócitos I. Repare que graças às espermatogônias do tipo A a produção de gametas masculinas está sempre ocorrendo, diferentemente da produção de gametas femininos. • Os espermatócitos I são as maiores células germinativas dos túbulos seminíferos e cada um irá sofrer uma divisão reducional (primeira divisão meiótica) para formar 2 espermatócitos II haplóides. Note que nesse processo uma célula 2n (espermatócito I) teve seu número cromossômico reduzido à metade, originando uma célula n (espermatócito II). • Em seguida, os espermatócitos II sofrem a segunda divisão meiótica (equacional) originando 4 espermátides. Note que ,como a segunda divisão meiótica é equacional, uma célula n deu origem a outra célula n. • As espermátides são gradualmente transformadas em espermatozóides por um processo denominado espermiogênese. • As células de Sertoli que revestem os túbulos seminíferos dão suporte e nutrição para as células germinativas, além disso, participam também da regulação do processo de espermatogênese, através da secreção de ABP (proteína ligante de andrógeno), inibida, hormônio antimulleriano, conversão de testosterona em estradiol e manutenção da barreira hematotesticular. • As células de Leydig produzem testosterona, hormônio fundamental no início e manutenção da espermatogênese. • Os espermatozóides são transportados passivamente para o epidídimo, onde são armazenados e adquirem sua mobilidade e maturação. • Todo o processo de espermatogênese (desde as espermatogônias até os espermatozóides) dura em torno de 64 dias. Mas vale lembrar que esse é um processo feito em “ondas”, ou seja, assincrônico, diferentes partes dos túbulos seminíferos estão em diferentes estágios de maturação. Isso garante uma produção contínua de gametas masculinos. Espermiogênese: • Como já foi dito, espermiogênese é o processo de transformação morfológica em que espermátides são convertidas em espermatozóides. • Esse processo possui algumas etapas gerais: 1. Formação de uma vesícula acrossomal a partir do complexo de Golgi. 2. Formação de uma flagelo a partir de um centríolo. 3. Concentração das mitocôndrias na peça intermediária. 4. Eliminação dos restos citoplasmáticos. 5. Concentração dos receptores de membrana na cabeça do espermatozóide. • Os espermatozóides recém ejaculados ainda não encontram-se totalmente maduros. Para isso, precisam passar no útero e nas tubas uterinas por uma processo de capacitação. Nesse processo os espermatozóides perdem a capa glicoprotreica que recobria seu acrossomo. Assim, enzimas acrossomais importantes, como a hialuronidase, conseguem degradar a corona radiata e a zona pelúcia no momento da fecundação. Glândulas acessórias: • Vesículas seminais: responsável por 70% do ejaculado, fluído rico em frutose (para nutrição do espermatozoides), citrato, inositol, prostaglandinas (estimula a motilidade uterina) e proteínas. • Próstata: secreção amarelada, rica em glicoproteínas. • Glândulas bulbouretrias (de Cowper): muco claro e lubrificante. Alguns defeitos: • Síndrome dos Cílios Imóveis (Síndrome de Kartagener): Quando há uma falha na dineína ciliar, não há movimento de cílios e nem de flagelos. Isso impede o deslizamento de um microtúbulo sobre o outro, causando esterilidade, além de afetar as vias áreas e aumentar a suscetibilidade à infeções respiratórias. • Criptorquidia: quando os testículos não completam seu trajeto embrionário e permanecem retroperitoneais, na cavidade abdominal. Isso causa infertilidadedevido à temperatura aumentada, no entanto, a produção de testosterona é preservada. • Azoospermia: ausência total de espermatozóides. Pode ser explicada por defeitos congênitos nos testículos, traumas, desregulação hormonal, tabagismo, uso de substâncias químicas nocivas, ou ainda, Síndrome das Células de Sertoli (Aplasia Germinal ou Síndrome de Del Castillo) caracterizada pela ausência total de células germinativas nas túbulos seminíferos, sendo encontrado somente as células de Sertoli. • Oligozoospermia: baixa quantidade de espermatozoides. Poder ser explicada pela ocorrência de orquite (inflamação dos testículos), varicocele, criptorquidia, estresse, tabagismo e alcoolismo. Vasectomia: • É um método contraceptivo masculino em que ocorre a excisão de um segmento do ducto deferente. • A única alteração é a falta de espermatozóides no ejaculado. A produção do ejaculado, e a regulação hormonal permanecem as mesmas. • Atualmente já se pode reverter essa intervenção cirúrgica. Controle hormonal da espermatogênese (Eixo hipotálamo-hipófise-testículo): � - LH (Hormônio Luteinizante): sintetizado pela hipófise, estimula as células de Leydig a produzir testosterona. - Testosterona: Pode ir para a corrente sanguínea e realizar feedback (retroalimentação) negativa no caso de um acúmulo de testosterona no sangue. Esse feedback negativo inibiria a produção de LH pela hipóse, interrompendo o ciclo. Ou ainda, pode ir para os túbulos seminíferos onde irá gerar a manutenção da espermatogênese - FSH (hormônio folículo estimulante): o nível de testosterona no sangue não é o suficiente para o início e manutenção da espermatogênese. Por isso, o FSH induz as células de Sertoli a sintetizarem a proteína ligante de androgênio (ABP) - ABP: liga testosterona impedindo que este hormônio deixe a região do túbulo seminífero e elevando os níveis de testosterona o suficiente para manter a espermatogênese - Inibina: produzida pelas células de Sertoli, inibe a produção de FSH, num mecanismo de feedback OVOGÊNESE (Gametogênese feminina) • A ovogênese é a sequência de eventos pelos quais as ovogônias são transformadas em ovócitos maduros. • Esse processo de maturação inicia-se antes do nascimento (intra-uterino) e é completado depois da puberdade, continuando-se até a menopausa. • As ovogônias se originam na parede do saco vitelino, em número de 100 a 300, se multiplicam e migram pela parede dorsal até encontrarem o local dos futuros ovários, somando aproximadamente 7 milhões de ovócitos I, em folículos primários. Muitos folículos primários se atrofiam, restando cerca de 2 milhões ao nascimento e na puberdade 400.000. Somente 400 serão ovulados. Maturação Pré-Natal: • Durante a vida fetal, as ovogônias proliferam por divisão mitótica. • Elas então crescem, sem divisão, para formar os ovócitos I antes do nascimento. • Tão logo o ovócito I se forma, as células do tecido conjuntivo o circundam e formam uma única camada pavimentos de células foliculares. • O ovócito I circundado por esta camada de células constitui um folículo primordial. • A medida que o ovócito I cresce, durante a puberdade, as células foliculares se tornam cubóides, formando um folículo primário. Interrompida em prófase I Interrompida em metáfase II • O ovócito I é logo envolvido por uma camada de material glicoproteico acelular e amorfo - a zona pelúcida. • Os ovócitos I iniciam a primeira divisão meiótica antes do nascimento, mas a prófase não se completa até a adolescência. • Acredita-se que as células foliculares que envolvem o ovócito I secretem uma substância conhecida como inibidor da maturação do ovócito, que age mantendo estacionado o processo meiótico do ovócito. Maturação Pós-Natal: • Após o nascimento não se forma mais nenhum ovócito I, o que contrasta com a contínua produção de espermatócitos I no homem. • Os ovócitos I permanecem em repouso nos folículos ovarianos até a puberdade, quando os hormônios LH e FSH estimulam a retomada da maturação. • Com a maturação do folículo, o ovócito I aumenta de tamanho e, imediatamente antes da ovulação, completa a primeira divisão meiótica para dar origem ao ovócito II e o primeiro glóbulo polar (o glóbulo polar é uma célula pequena, não funcional, que logo degenera). • Na ovulação o ovócito II inicia a segunda divisão meiótica, mas progride apenas até metáfase, quando então a divisão é interrompida. • Se ocorre a fecundação, a segunda divisão meiótica é completada, originando um óvulo e o segundo glóbulo polar. • No óvulo, então, passa a ocorrer a fusão do material cromossômico. • Caso não haja fecundação o processo acaba em ovócito II e não há a formação do óvulo. • Ao mesmo tempo em que ocorre o desenvolvimento das células germinativas ocorre o desenvolvimento das células foliculares: Desenvolvimento Folicular: • Folículo primordial: São abundantes antes do nascimento, depois do que seu número diminui. Constituído por um ovócito primário circundado por uma única camada de células pavimentosas. • Folículo primário: As células foliculares tornam-se cuboides. Quando uma única camada de célula foliculares cuboides envolve o ovócito, o folículo é denominado folículo primário unilamelar. Quando se proliferam e estratificam o folículo passa a ser denominado folículo primário multilamelar, e as cé lu las fo l i cu la res são ma is comumente denominadas células da granulosa. Durante este estágio, aparece uma substância glicoproteica decretada pelo ovócito que separa o ovócito das células foliculares - a zona pelúcida. As células do estroma começam a organizar-se em torno do folículo primário multilamelar formando a teca in te r na ( pa r t e ma i s f rouxa e r i camen te vascularizada) e a teca externa (parte mais fibrosa). As células da teca interna secretam o hormônio sexual masculino androstenediona, que penetra nas células da granulosa, onde é convertido no estrógeno estradiol. Assim, há um aumento na quantidade de estrógeno conforme o progresso do desenvolvimento do folículo. • Folículo secundário (Antral): Os folículos secundários são semelhantes aos folículos primários exceto pela presença de um acúmulo de líquido folicular entre as células da granulosa, que formam espaços, os antros. A continuação da proliferação das células da granulosa depende do FSH, que aumenta o número de camadas de células da granulosa, assim como o número de espaços intercelulares contendo líquido folicular). A zona pelúcida torna-se mais evidente e as tecas ficam mais bem distinguidas. • Folículo de Graaf (Maduro ou Terciário): É o desenvolvimento máximo do folículo, sendo que este pode apresentar um tamanho igual ao do próprio ovário. Apresenta um único e grande antro. O ovócito é desviado para a periferia e encontra-se envolto por uma ou duas camadas de células foliculares denominada corona radiata. Ligando o ovócito às demais células foliculares há um denso celular denominado Cumulos Oophorus. O folículo de Graaf pode romper, liberar o ovócito e completar seu ciclo. Caso ele não rompa irá sofrer involução e originar o chamado folículo atrésico.
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