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- A fisiologia dos hormônios das gônadas sexuais se diferenciarem de acordo com o gênero, tendo estruturas celulares diferentes - Aspectos semelhantes: o Funções relacionadas aos padrões de diferenciação sexual e ao bem-estar e preservação da espécie o Produtos influenciam na homeostasia, desenvolvimento inicial, maturação e apoio nutricional das células germinativas; condições adequadas para a união das células germinativas na fecundação; crescimento e desenvolvimento embrionário o Além de existir uma importante participação dos hormônios esteroidais que são produzidos pelas gônadas na formação do aparelho reprodutor o Maior participação de sinalizações parácrinas e de feedback positivo - Diferenciação sexual ocorre em 3 níveis: 1. Nível genético: XX ou XY; desenvolve-se embriologicamente o fenótipo feminino ou masculino 2. Nível gonádico: essa diferenciação depende do sexo genético; é a diferença nas gônadas a. As duas gônadas apresentam aspectos em comum, como os tipos de células: b. Germinativas primordiais: reprodução da espécie (espermatozoide ovócito). c. Derivadas do epitélio celômico: funções relacionadas as células germinativas, fornecendo sustentação, estimulação da maturação, deslocamento para os ductos genitais, nutrição dessas células. Envolvem as células germinativas. d. Logo, as células de sertoli e as células da camada granulosa são essenciais para a sobrevivência adequada das células germinativas. Esta relacionada com a produção de estrogênios (fonte feminina). e. Células intersticiais ou do estroma: a função diferencial é a produção de hormônios androgênicos, influenciando na produção dos espermatozoides, precursores dos estrogênios e nas características sexuais secundarias masculinas. f. As células de Leydig e as células da camada da teca envolvem as células do epitélio celômico 3. Sexo fenotípico: aparelho reprodutor na sua parte externa e interna (ductos genitais e genitália externa); altamente influenciada pelos padrões de secreção de hormônios pelas gônadas; ele é o único nível que de pende da ação dos hormônios sexuais a. Ação androgênica positiva → padrão masculino b. Ausencia de ação androgênica → padrao feminino c. Obs: durante vida intrauterina, o embrião possui tanto o ducto de Wolff quanto o ducto de Muller Feminino Sexo genético - Ausência do cromossomo Y --> aparelho reprodutor se desenvolva no padrão feminino de genitália externa e ductos genitais - A gênese ovariana depende dos dois cromossomos X ativos - O segundo cromossomo X é inativos nos tecidos extra-gonádicos Sexo gonádico - Necessidade da ativação de ambos os cromossomos X --> influência positiva no desenvolvimento e sobrevivência das células germinativas, fazendo com que a glândula primitiva forme-se no padrão ovariano - O segundo cromossomo X tem atividade importante na diferenciação sexual (nos outros tipos de células ele é inativo) - A formação ovariana só ocorre na presença do segundo cromossomo X - Estimulam a mitose e a produção de ovogônias, que com o desenvolvimento intrauterino desenvolve os ovócitos primários (desenvolvimento das células germinativas) - Obs: a diferenciação da célula germinativa ocorre na vida intrauterina, atingindo o estagio máximo que é de ovócito primário (meiose incompleta) --> quando passam desse estagio, demoram cerca de 10 anos para começarem a maturar, um a cada ciclo sexual feminino Sexo fenotípico - Desenvolvimento auto-induzido dos ductos de Muller - A atrofia dos ductos de Wolff é provocada pela ausência de testosterona e a ausencia da ação do hormônio anti-Mulleriano faz com que os ductos de Muller respondam a fatores de crescimento que o organismo esta produzindo, crescendo e se Hormônios gônadas sexuais Agnes Jennine M41 diferenciando, formando as rugas uterinas, o útero, o colo uterino e a porção superior da vagina - O que determina a produção dos hormônios é o sexo genético que influencia o sexo gonádico a produzir células especificas para cada aparelho reprodutor - A ausencia da ação dos hormônios androgênicos é o que estimula o desenvolvimento das estruturas embrionárias no padrao feminino --> não houver a ação androgenica, origina-se: clítoris, porção inferior da vagina, pequenos lábios e grandes lábios - Em resumo: Para a feminização basta não ter ação androgenica, excetuando-se a formação do ovário, que só ocorre mediante a ativação dos dois cromossomos X. o ducto Mulleriano se desenvolve espontaneamente. Para a diferenciação sexual feminina fenotípica, não há participação hormonal significativa. Isso quer dizer que mesmo com a ausencia do ovário, a estrutura interna e externa do aparelho reprodutor será formada no padrao feminino. - Estrogênios: determina um tipo de padrao do eixo hipotalâmico-hipofisário que é característico feminino. Já a presença androgenica estabiliza essa variação. É fundamental para o tamanho final de crescimento e maturação da genitália feminina, não sendo necessário para a diferenciação. - Testosterona / androgênicos em fetos femininos: masculinizarão da genitália ou hipertrofia do clítoris. Pode ocorrer pelo aumento da produção dos precursores androgênicos na adrenal. OBS: esse padrão do eixo hptl-hpf apresenta variações que determina o ciclo sexual feminino - Desenvolvimento das glândulas mamárias: presença de androgênicos --> ausencia do padrao feminino Masculino Sexo genético - Presença do cromossomo Y determina a masculinidade, sendo o cromossômica X essencial para a produção de receptores para hormônios androgênicos (masculinizantes) --> nos ductos genitais e genitália externa - O Gene SRY determina a produção do fator determinante do testículo (TDF) além de inibir a síntese de aromatase - Genes semelhantes ao SRY levam a produção de antígenos (como o de histocompatibilidade com as células que possuem o cromossomo Y) --> marcador de rejeição dos tecidos masculinos pelos receptores femininos, sendo essencial para a masculinização em gônadas indiferenciadas Sexo gonádico - Desenvolvimento progressivo das células de Sertoli que circundam as células germinativas e formam o túbulo seminífero - Atividade inicial das células de Leydig, que produzem Testosterona - Na formação do testículo, a parte medular é dominante - Importante salientar que: todo organismo produz testosterona, a diferença é quantitativa, que obedece o padrao genético Sexo fenotípico - Na formação inicial --> formam-se os ductos de Wolff --> ação androgenica positiva (testosterona) --> ducto cresce e desenvolve: epidídimo, canal deferente, vesículas seminais e canal ejaculador - Essa diferenciação dos ductos genitais só acontece se houver o desenvolvimento das células de Leydig para que ocorra produção de testosterona (metabolismo do colesterol) - Além disso --> célula de sertoli produz grandes quantidades de hormônio Anti-mulleriano (AMH) --> esse hormônio atrofia os ductos de Muller, promove a organização dos testículos em túbulos seminíferos, inicia a descida dos testículos para a área inguinal, estimula o desenvolvimento das células de Leydig (reforço na produção de testosterona) e bloqueia o efeito do EGF (fatores de crescimento epiteliais) dobre os ductos de Müller - Em relação à diferenciação da genitália externa: o crescimento e a diferenciação com influencia de androgênicos dos: tubérculo genital, seio urogenital, pregas uretrais e proeminência genital no padrao masculino o Principal ação androgênica é a da testosterona, mas ela não é suficiente para promover a diferenciação, tendo que ser metabolizada e Agnes Jennine M41 formar a Diidrotestosterona, que possui afinidade suficiente para assumir receptores --> ação desse produto androgênico --> desenvolvimento da glande peniana, próstata, corpo peniano e bolsa escrotal - Em resumo: Para a feminização bastanão ter ação androgenica, excetuando-se a formação do ovário, que só ocorre mediante a ativação dos dois cromossomos X. o ducto Mulleriano se desenvolve espontaneamente. Para a diferenciação sexual feminina fenotípica, não há participação hormonal significativa. Isso quer dizer que mesmo com a ausencia do ovário, a estrutura interna e externa do aparelho reprodutor será formada no padrao feminino. Anormalidades da diferenciação sexual - Cariótipo XY (deficiência de síntese de androgênios (a) ou de receptores para testosterona (b)) o Desenvolvimento dos testículos (Crm Y) ab o Regressão dos ductos de Müller (Sertoli/AMH) ab o Subdesenvolvimento moderado dos ductos de Wolff (a) o Regressão total dos ductos de Wolff (b) o Genitália externa indefinida ou feminillizada (a) o Genitália externa feminina (b) - Cariótipo XY (deficiência de 5α-redutase – ausência de diidrotestosterona) o Desenvolvimento dos testículos (Crm Y) o Regressão dos Ductos de Müller (Sertoli / AMH) o Desenvolvimento dos Ductos de Wolff o Deficiência na formação da genitália externa ou genitália feminina - Cariótipo XX (deficiência de 21 ou 11-hidroxilase) o Ovários(2º Cromossomo X ativo) o Desenvolvimento dos Ductos Mullerianos . o Regressão dos Ductos de Wolff o Genitália externa no padrão masculino (dependendo do grau de hipersecreção adrenal e da época de exposição embrionária) - Cariótipo XXY (Klinefelter): deficiência na espermatogênese e no desenvolvimento dos túbulos seminíferos Produtos hormonais secretados pelas gônadas sexuais: - Produzem hormônios proteicos e esteroidais - Biossíntese dos hormônios sexuais o Biossíntese semelhante a dos adenocorticais o O estradiol e a testosterona são produtos da metabolização do colesterol o Colesterol entra na célula, sendo metabolizada pela 20-22-desmolase, formando pregnenolona, que é alvo da desidrogenase-isomerase e da 17- hidroxilase, formando a progesterona ou a 17- OH- pregnenolona 17-OH-progesterona. Assim, formam os precursores dos hormônios adrenais: DHEA e androstenediona o Ocorre no testículo, ovário e glândulas adrenais o A androstenediona e a DHEA são formados depois que os 17-hidroxilados sofrem ação da 17-20- desmolase. Essa enzima de a 17- desidrogenase possui síntese aumentada pelo LH. o A androstenediona sofre ação da 17-beta- hidroxidesidrogenase, acrescentando hidrogênios e formando a testosterona o A testosterona pode ser metabolizada a 2 compostos: 1. Diidrotestosterona: pela ação de 5-alfa- redutase. 2. Estradiol: pela ação da aromatase --> quanto mais aromatase tem a célula alvo, maior será a conversão a estradiol Agnes Jennine M41 - Hormônios esteroidais e peptídicos: o Funções locais de estimulação e desenvolvimento das células germinativas o Na linhagem epitelial celômica os hormônios estão relacionados com a manutenção e desenvolvimento das células germinativas (são proteicas) o As células dessa linhagem sofrem interações com as células germinativas, onde os produtos influenciam as suas atividades (citocinas, IGFs, prostaglandinas, produtos do POMC) o Obs: : a sertoli produz estradiol para consumo interno, liberando parte da testosterona para corrente sanguínea. Ja na célula da granulosa, pela produção ser elevada, é liberado para o sangue em altas quantidades (depende do ciclo) --> o sexo feminino possui uma quantidade maior de enzimas aromatases Agentes reguladores da secreção dos hormônios das gônadas sexuais - LH (luteinizante) e FSH (folículo-estimulante) – hormônios produzidos pelas gonadotrofinas o São hormônios glicoproteicos o Estimulação do desenvolvimento, crescimento e maturação puberal, processos de reprodução e secreção gonadal o Não necessários para o desenvolvimento inicial das gônadas ou diferenciação sexual o Gonadotrofos: o Secreção hormonal a partir da 12ª semana de vida fetal o Expressão diferencial de LH e FSH em épocas diferentes do ciclo celular o Hormônios glicoproteicos, compostos por 2 subunidades (alfa e beta) --> a regulação ocorre sobre as subunidades beta, por serem diferenciados o Alfa: essencial para a fixação após receptores, apresenta gene super- expresso o Beta: responsável pela limitação da velocidade de síntese o Sofre glicosilação e adição de acido siálico, sendo importante para a preservação da molécula na corrente sanguínea, protegendo contra a degradação metabólica e para a afinidade de ligação desse hormônio com os receptores alvo (gônadas) Hormônio liberador das gonadotrofinas (GNRH) - Hormônio responsável pela estimulação do gonadotrofo - Local de biossíntese: núcleo arqueado - Mecanismo de ação: via Ca++ - calmodulina e fosfolipase C - Ação reguladora mais potente sobre a secreção do LH - Ocorre um pico inicial de liberação de LH armazenado em vesículas, seguido de um pico mais tardio devido a produção de novas moléculas LH; enquanto o FSH apresenta um aumento mais contínuo e discreto em relação ao LH - Secreção pulsátil: benefícios clínicos no tratamento da infertilidade e da endometriose - Bloqueios fisiológicos: fase pré-puberal, durante a lactação, desnutrição - O aumento acentuado de Estradiol, testosterona e inibina provoca efeitos diferenciados nos dois hormônios. - Os efeitos provocados pela Fosfolipase C sobre as maquinarias de produção são diferentes, variando com: o Ação diferenciada das frequências dos pulsos do GnRH o Diferentes sensibilidades ao feedback negativo pelos hormônios gonadais (os elementos que fazem esse feedback Agnes Jennine M41 não atuam com a mesma potencia sobre o LH e FSH) - O hormônio esteroidal reduz os dois, mas sua ação é mais potente sobre o LH. - Hormônios proteicos também reduz os dois, mas apresenta ação mais potente sobre o FSH - Feedback Negativo por Produtos Gonadais (testosterona, estradiol e progesterona) o Secreção de LH sofre forte inibição pelos esteróides sexuais, reduzem a transcrição da subunidade alfa e beta do LH e FSH e alteram o número de receptores para o GnRH (estradiol) o O aumento de testosterona, progesterona e estradiol induz a inibição do eixo hptl-hpf o Homens e mulheres (no período não- ovulatório): Diminuição da frequência e amplitude dos pulsos de GnRH --> modulação da resposta ao GnRH o Mulheres no período pré-ovulatório: inibição de via opióide --> aumento da frequência de pulsos de GnRH - Inibidores não gonadais da secreção de GnRH o Dopamina (núcleo arqueado): reduz secreção de GnRH e possui ação direta nos gonadotrofos o Agentes noradrenérgicos: o Ação sobre receptores alfa: aumenta a secreção. o Ação sobre receptor beta: diminuem a secreção. o Melatonina (glândula pineal): possui maior liberação na ausencia de luz e durante a infância --> inibe a secreção de GnRH em períodos escuros; responde pelas variações sazonais na secreção; mudança na secreção de gonadotrofinas na puberdade o Endorfinas (sistema de opióides endógenos): diminuição da frequência de pulsos --> infertilidade masculina e feminina o Estresse: liberação de CRH e ativação do sistema opióide o Resposta imune-inflamatória: via citocinas --> potencialização do efeito inibitório durante o estresse o Prolactina: inibe a secreção de GnRH, LH e FSH - Regulação da secreção de FSH o Fraca inibição por testosterona e estradiol o Inativação funcional das gônadas --> aumento da relação FSH/LH o Inibina (células da granulosa no ovário e de Sertoli no testículo) o Suprime a síntese da subunidade beta o Diminui a liberação do FSH depende de GnRH o Diminui secreção do GnRH o Ativina (estruturalmente relacionada à inibina): aumenta a síntese e liberação do FSH --> inibição direta do inibidor (inibina) o Folistatina: fixação à ativina --> diminuição da secreção de FSH ( impede que ativina iniba a inibina) Padrões de secreção das gonadotrofinas- Padrões Intra-uterino e Infantil o Pico na metade da gestação e em torno do 2º mês de vida o Baixos níveis de GnRH, LH e FSH apesar da baixa concentração plasmática de esteróides sexuais --> sistema Hptl- Hpf ainda imaturo ou supersensível aos produtos gonadais o FSH > LH, pois como as gônadas ainda estão se desenvolvendo, não há produção de inibina, logo não ocorre o feed-back negativo para liberação do FSH - Padrão na puberdade: o Maturação gradual de neurônios hipotalâmico - variação familiar, melatonina e possível participação da DHEA o Variação na secreção de GnRH com o amadurecimento do eixo hptl-hpf, acompanhando os níveis crescentes de GnRH e de LH e FSH. o Aumento os níveis de LH. o Os níveis de FSH aumentam, mas não no mesmo padrao infantil, devido ao desenvolvimento da gôndola que passa a produzir esteroides e inibina o Padrão dependente da secreção pulsátil de GnRH e independente da presença dos esteróides gonádicos - Padrão na vida adulta o Aumento da Relação LH / FSH --> aumenta frequência de pulsos de GnRH; diminuição dessa relação ocorre na senilidade (velhice) o Velhice --> perda da função gonadal inibição pelos hormônios das gônadas sexuais diminuir --> inibina não é produzida --> aumento da relação FSH / LH Agnes Jennine M41 Fisiologia hormonal do aparelho reprodutor masculino – função testicular - Localizado na bolsa escrotal - Padrão de disposição vascular - Manutenção da temperatura (1-2°C abaixo da corporal) - Túbulos seminíferos (80%) + interstício (células de Leydig) --> epidídimo --> canal deferente --> glândulas (próstata, vesículas seminais e bulbouretrais ou de Cowper) --> ducto ejaculador - O túbulo seminífero é composto pela membrana basal (separação com interstício), células germinativas (espermatogênese) e células de Sertoli o Barreira Hemato-testicular: junções fechadas das células de Sertoli + membrana basal o Compartimento basal: espermatogônias e espermatócitos primários o Compartimento adluminal: espermatócitos secundários, espermátides e espermatozóides o Componentes intersticiais o Células de Leydig (testosterona) o Células Peritubulares (secreção de reguladores parácrinos e regulação contrátil dos túbulos e vasos) - Espermatogênese: o Espermatogônias (até 64 espermatozóides) --> mitose o Espermatócitos primários --> meiose o Espermatócitos secundários --> mitose o Espermátides --> condensação do núcleo, encolhimento do citoplasma, formação do acrossomo e da cauda o Espermiação (lançamento do espermatozóide no túbulo) - Estrutura do espermatozóide o Cabeça (núcleo + acrossoma) --> possui enzimas hidrolíticas e proteolíticas (hialuronidase) o Cauda: o Fragmento médio (mitocôndrias) o Fragmento principal (microtúbulo – axonema – e ATP) - Regulação hormonal da espermatogênese 1. Vida fetal a. Surto de FSH / LH --> transformação das células germinativas em espermatogônias b. Queda pós-surto --> espermatogônias em repouso (inibidor local da meiose; AMH ou inibina) 2. Fase pré-puberal a. Testículo: sem células de Leydig e peritubulares funcionais; espermatogônias e células de Sertoli quiescentes 3. Fase puberal a. Importância do LH: produção local de testosterona --> ação sobre os receptores das células de Sertoli i. Iniciação adequada e manutenção da espermatogênese dependem da testosterona local + FSH + LH b. Importância do FSH: i. Receptores de FSH nas células germinativas --> início das mitoses e meioses ii. FSH estimula Sertoli --> atividade da aromatase --> estrogênios iii. Aumento o metabolismo de glicose nas células de Sertoli --> nutrientes ais disponíveis para as células germinativas 4. Fase adulta a. Fertilidade depende de: normalidade anatômica; funcional (mobilidade); e do número b. Densidade de espermatozóides somente alcançada com níveis normais de testosterona local, FSH e LH - Padrão de secreção da testosterona com a idade (reflexo da secreção das gonadotrofinas) Agnes Jennine M41 - Outro produto de secreção testicular são os das células de Sertoli o Sob influência do FSH + Fatores das células germinativas (TNF alfa (espermátides)) --> aumento da produção de Inibina B (redução hipofisária de FSH e aumento de testosterona) o Sob Influência do FSH + Testosterona: - Integração das secreções testiculares Transporte plasmático e metabolismo dos androgênios - Transporte plasmático o Globulina Fixadora dos Esteróides Sexuais (SSBG) o Síntese aumentada por hormônios da tireóide e estrogênios; e diminuída por androgênios o Receptores para SSBG nos tecidos-alvo --> ações próprias ou de transporte - Metabolização da Testosterona e Androgênios o Nos Tecidos-alvo: Diidrotestosterona; Androstenediol o Tecido adiposo e fígado: Estradiol e Estrona o Inativação hepática --> 17-cetoesteróides (maior parte na urina é de origem adrenal) Ações sistêmicas dos androgênios Relacionadas à funções reprodutoras – formação fisiológica do sêmen - Espermatozóides + secreções das Células de Sertoli (Túbulos Seminíferos) + secreções do Epidídimo o Hormônios esteroidais, fatores de nutrição de ABP o Proteína de motilidade anterógrada o Fator estabilizador do acrossoma o Proteína de fixação ao óvulo - Secreção do canal deferente (10%) - Secreção da próstata (30%) - Líquido das vesículas seminais (60% - último a ser ejaculado) - Função do epidídimo: o Crescimento e diferenciação do epidídimo dependentes de testosterona o Transporte dos espermatozóides como efeito das células peritubulares e contração da cápsula testicular o Desenvolvimento apenas inicial da motilidade e da maturação dos espermatozóides o Modificações quantitativas na composição do líquido tubular seminífero (homologia com a função renal) - Função do canal deferente é o armazenamento (maior parte) e inibição da mobilidade - Função das vesículas seminais: o Material mucóide (frutose, ácido cítrico e substâncias nutritivas) o Prostaglandinas: aumenta a receptividade do muco cervical feminino e promove contrações peristálticas tubas e útero o Fibrinogênio: Formação de coágulo para manter o sêmen na vagina - Função da próstata: o Aparência líquida rala e leitosa, rico em cálcio, citrato e fosfato o Enzima de coagulação: ativa o fibrinogênio o Fibrinolisina: dissolução do coágulo no meio vaginal o Alcalinidade (pH 7,5): aumento da motilidade dos espermatozóides Relacionadas às características sexuais secundárias - Órgãos genitais o Participação essencial da diidrotestosterona o Crescimento e desenvolvimento do pênis e da bolsa escrotal o Descida dos testículos (desenvolvimento dos espermatozóides) o Crescimento e aumento de secreção dos órgãos acessórios: o Próstata (Antígeno Prostático Específico – PSA) o Vesículas seminais - Distribuição dos pêlos e consistência da pele – metabolização à diidrotestosterona o Proliferação na face (barba e bigode), padrão do escudo pubiano, regiao axilar, braços e no tronco o Engrossamento da pele e maior resistência dos tecidos subcutâneos o Maior secreção sebácea o Recessão da linha de implantação frontal dos pelos da cabeça + predisposição genética --> calvice Agnes Jennine M41 - Desenvolvimento esquelético dos tecidos somáticos – função da testosterona e participação do estradiol o Aumento da massa óssea (maior retenção deposição de cálcio) o Estimula o crescimento linear (surto de crescimento puberal), mas também o fechamento epifisário o Modificação da estrutura da pelve (padrão masculino, com maior adaptação para carga) o Maior massa muscular esquelética e deposição de gordura no tronco - Outros efeitos masculinizantes: o Engrossamento da voz pela hipertrofia da mucosa da laringe o Estabelecimento do padrao masculino deregulação do eixo hipotálamo-hipofisário para os hormônios sexuais o Aumento do número de eritrócitos (secundário ao metabolismo) o Aumento do metabolismo basal o Aumento da relação LDL / HDL o Redução da síntese hepática de SSBG, transcortina e TBG Agnes Jennine M41
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