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Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit O desenvolvimento humano inicia-se na fecundação, quando um espermatozoide se une ao ovócito, para formar uma única célula, o zigoto. Essa célula altamente especializada, totipotente (capaz de diferenciar-se em qualquer tipo celular), marca o início de cada um de nós como indivíduo único. O zigoto contém os cromossomos e os genes derivados da mãe e do pai. Ele se divide muitas vezes e transforma-se, progressivamente, em um ser humano multicelular, por meio da divisão, migração, crescimento e diferenciação celulares. É o processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas, os gametas (ovócitos/espermatozóides) a partir de células precursoras bipotentes.. O espermatozóide e o ovócito (gametas masculino e feminino) são células sexuais altamente especializadas. Cada uma dessas células contém a metade do número de cromossomos (número haploide) presentes nas células somáticas (as células do corpo). O número de cromossomos é reduzido durante a meiose, um tipo especial de divisão celular que ocorre somente durante a gametogênese. A maturação dos gametas é chamada de espermatogênese no sexo masculino e de ovogênese no sexo feminino. » Meiose É um tipo de divisão celular que compreende duas divisões meióticas. Por meio dela as células germinativas diplóides podem gerar gametas haplóides. Meiose 1: - Reducional= o número de cromossomos é reduzido de diplóide para haplóide Meiose II: - Equacional= cada cromossomo de cromátide dupla se divide e há formação de 4 células filhas. - Semelhante à mitose. 1ª semana de desenvolvimento embrionário Etapa 1- Módulo 3- Aula 3// Embriologia clínica- Moore. gametogênese Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit A meiose possibilita: ✓ Redução do número cromossômico de diploide para haploide, produzindo, assim, gametas haplóides. ✓ Arranjo aleatório dos cromossomos materno e paterno entre os gametas. ✓ Reposiciona os segmentos dos cromossomos materno e paterno, por meio de cruzamento de segmentos cromossômicos, que “embaralham” os genes, produzindo a recombinação do material genético. A fecundação é uma sequência complexa de eventos moleculares coordenados que se inicia com o contato entre um espermatozoide e um oócito e termina com a mistura dos cromossomos maternos e paternos na metáfase da primeira divisão mitótica do zigoto; o embrião unicelular. O processo da fecundação leva aproximadamente 24 horas. Normalmente, o local da fecundação é a ampola da tuba uterina. Se o ovócito não for fecundado na ampola, ele passa lentamente pela tuba e chega ao corpo do útero, onde se degenera e é reabsorvido. Embora a fecundação possa ocorrer em outras partes da tuba, ela não ocorre no corpo do útero. Sinais químicos (atrativos) secretados pelos ovócitos e pelas células foliculares circundantes guiam os espermatozóides capacitadosv(quimiotaxia dos espermatozoides) para o oócito. É dividida em 6 fases: As duas primeiras estão relacionadas a atuação do acrossoma na região do óvulo. » Maturação dos espermatozóides Os espermatozóides recém-ejaculados são incapazes de fecundar um ovócito. Os espermatozóides devem passar por um período de condicionamento, ou capacitação, que dura aproximadamente 7 horas. A capacitação dos espermatozóides ocorre enquanto eles estão no útero ou na tuba uterina pela ação de substâncias secretadas por essas regiões. FIGURA 2-13 A reação acrossômica e o espermatozoide penetrando o oócito. O FERTILIZAÇÃO/ fecundação Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit detalhe da área destacada em A é mostrado em B. 1, Espermatozoide durante a capacitação, um período de condicionamento que ocorre no trato genital feminino. 2, Espermatozoide passando pela reação acrossômica, na qual se formam perfurações no acrossoma. 3, Espermatozoide digerindo um caminho pela zona pelúcida graças à ação das enzimas liberadas do acrossoma. 4, Espermatozoide após entrar no citoplasma do oócito. Note que as membranas plasmáticas do espermatozoide e do oócito se fusionaram e que a cabeça e a cauda do espermatozoide entram no oócito, deixando a membrana plasmática do espermatozoide ligada à membrana plasmática do oócito. Durante esse período, uma cobertura glicoproteica e de proteínas seminais é removida da superfície do acrossoma do espermatozóide. O acrossoma do espermatozóide capacitado se liga a uma glicoproteína (ZP3) da zona pelúcida. Quando os espermatozóides capacitados entram em contato com a corona radiata que envolve o ovócito secundário, eles passam por alterações moleculares complexas que resultam no desenvolvimento de perfurações no acrossoma. Ocorrem, então, vários pontos de fusão da membrana plasmática do espermatozóide com a membrana acrossômica externa. As mudanças induzidas pela reação acrossômica estão associadas à liberação de enzimas da vesícula acrossômica que facilitam a fecundação, incluindo a hialuronidase e a acrosina. A medida que o óvulo cresce ele produz uma camada protetora chamada de zona pelúcida. A zona pelúcida apresenta 2 camadas para garantir que a fertilização só ocorra com um único espermatozóide. Enquanto o óvulo produz a zona pelúcida ele armazena grânulos corticais (enzimas) na periferia, que tem a função de alterar a zona pelúcida. Após o primeiro espermatozóide tentar entrar na zona pelúcida, as enzimas reconhecem e modificam a estrutura, para mudar a “fechadura” (especificidade da enzima, modelo chave- fechadura). Assim as enzimas do acrossoma não tem mais como se prender ao substrato da zona pelúcida e não entra outro espermatozóide. OBS: Os gêmeos nascem ou pela liberação de mais de um óvulo da mulher ou após a fertilização quando ocorre divisão da estrutura fecundada. Fases 1. Passagem de um espermatozóide através da corona radiata. Resultado da liberação de enzimas da vesícula acrossômica do espermatozóide. 2. Penetração da zona pelúcida. A formação de uma passagem também é resultado da ação de enzimas acrossômicas. 3. Alteração nas propriedades da zona pelúcida, tornando-a impermeável a outros espermatozoides (reação zonal). A composição dessa cobertura glicoprotéica extracelular muda após a fecundação. 4. Fusão das membranas plasmáticas do oócito e do espermatozóide (não é a ruptura da membrana do óvulo, se não a célula morre!!). As membranas plasmáticas ou celulares do ovócito e do espermatozóide se fundem e se rompem na região da fusão. A membrana celular espermática (membrana plasmática) e as mitocôndrias não entram. 5. Término da segunda divisão meiótica do ovócito e formação do pronúcleo feminino. 6. Formação do pronúcleo masculino. O ovócito contendo os dois pronúcleos haploides é denominado ovótide. Logo que os pronúcleos se fundem em um único agregado diploide de cromossomos, a ovótide se torna um zigoto. A primeira célula do embrião formada vai ser encaminhada pelos cílios da tuba uterina para o endométrio Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit A fecundação promove: • Estimula o ovócito a completar a segunda divisão meiótica. • Restaura o número diploide normal de cromossomos (46) no zigoto. • Resulta na variação da espécie humana por meio da mistura de cromossomos paternos e maternos. • Determina o sexo cromossômico do embrião. • Causa a ativação metabólica da ovótide (ovócito quase maduro) e inicia a clivagem do zigoto. Clivagem do zigoto Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit A clivagem consiste em divisões mitóticas repetidas do zigoto, resultando em um aumentorápido do número de células (blastômeros). Essas células embrionárias tornam-se menores a cada divisão, porque não há o aumento do tamanho do embrião. A clivagem ocorre conforme o zigoto passa pela tuba uterina em direção ao útero. Durante essa fase, o zigoto continua dentro da zona pelúcida (antes impedia a entrada de mais de um espermatozóide). Após o estágio de nove células, os blastômeros mudam sua forma e se agrupam firmemente uns com os outros para formar uma bola compacta de células. Esse fenômeno, a compactação, ocorre quando as células passam a produzir moléculas de adesão e aderem à membrana de uma célula à outra, se fixando. A compactação possibilita uma maior interação célula- célula e é um pré-requisito para a separação das células internas que formam o embrioblasto (massa celular interna) do blastocisto. Quando existem 12 a 32 blastômeros, o ser humano em desenvolvimento é chamado de mórula. A mórula se forma aproximadamente 3 dias após a fecundação e chega ao útero Após a fase de mórula, a qual é responsável por chegar no útero, ela se acomoda na região ventral da parede do órgão, se acomodando em secreções uterinas (das glândulas do útero) que vão nutrir o embrião quando ele se implantar, mas já iniciam fazendo esse processo. A zona pelúcida nesse momento está desgastada e a secreção uterina, o líquido, começa a fazer pressão e entrar através da zona pelúcida, isso contribui para formar o blastocisto (buraco central) Logo após a mórula ter alcançado o útero (cerca de 4 dias após a fecundação), surge no interior da mórula um espaço preenchido por líquido, a cavidade blastocística. O líquido passa da cavidade uterina através da zona pelúcida para formar esse espaço. Conforme o líquido aumenta na cavidade blastocística, ele separa os blastômeros em duas partes: • Uma delgada camada celular externa, o trofoblasto, que formará a parte embrionária da placenta. Formação do blastocisto Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit • Um grupo de blastômeros localizados centralmente, o embrioblasto (massa celular interna), que formará o embrião. É essa estrutura chamada de blastocisto maduro que vai se fixar ao endométrio, porém para isso é preciso que a zona pelúcida degenere e desapareça. Depois que o blastocisto flutuou pelas secreções uterinas por aproximadamente 2 dias, a zona pelúcida gradualmente se degenera e desaparece. A degeneração da zona pelúcida permite o rápido crescimento do blastocisto. Enquanto está flutuando no útero, o blastocisto obtém nutrição das secreções das glândulas uterinas. Aproximadamente 6 dias após a fecundação (dia 20 de um ciclo menstrual de 28 dias), o blastocisto adere ao epitélio endometrial, normalmente adjacente ao polo embrionário. Agora o embrião vai encontrar diretamente com as células da mãe (antes existia zona pelúcida que impedia). O blastocisto se prende ao epitélio de revestimento da mãe, ou seja, ocorre a nidação. O contato das células do trofoblasto com o epitélio endometrial provoca: » Multiplicação » Migração » Diferenciação dessas células O trofoblasto prolifera e dá origem a duas estruturas: o Citotrofoblasto o Sinciciotrofoblasto: estrutura que se preocupa em implantar o embrião, digerindo (através de enzimas) a parede do endométrio e colocando o embrião lá dentro. O sincício absorve essa região do endométrio e posteriormente forma a placenta. Essas estruturas são responsáveis por produzir o HCG, que serve para avisar ao corpo lúteo que há implantação do embrião e manter os níveis de progesterona em alta. Isso até a 20ª semana, quando a placenta é de fato produzida e não há mais necessidade do HCG. A primeira semana de gestação propriamente dita é quando ocorre a completa fixação desse embrião no endométrio. No final da primeira semana, o blastocisto está superficialmente implantado na camada compacta do endométrio e obtém a sua nutrição dos tecidos Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit maternos erodidos. O sinciciotrofoblasto, altamente invasivo, se expande rapidamente em uma área conhecida como polo embrionário, adjacente ao Embrioblasto. O sinciciotrofoblasto produz enzimas que erodem os tecidos maternos, possibilitando ao blastocisto se “entocar”, ou seja, se implantar, no endométrio. As células endometriais também participam controlando a profundidade da penetração do sinciciotrofoblasto. As células sinciciotrofoblásticas deslocam as células endometriais no local de implantação. As células endometriais sofrem apoptose (morte celular programada), o que facilita a invasão.
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