HIBRIDO Introdução à embriologia

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Introdução à embriologia
Hibrida I
Embriologia é o estudo do desenvolvimento dos organismos vivos desde a formação do zigoto (célula-ovo) até o nascimento ou eclosão. Esse desenvolvimento depende dos tipos de ovo e de óvulo (gameta feminino) que foi fecundado.
O ovo animal apresenta determina quantidade de vitelo (ou lécito), que é uma reserva de material nutritivo, constituído basicamente de proteínas e lipídios. Portanto, considerando a quantidade e distribuição de vitelo, os ovos podem ser classificados como:
Oligolécito: pouca quantidade de vitelo, distribuída homogeneamente pelo citoplasma. Por exemplo, mamíferos (exceto ovíparos), poríferos e equinodermas;
Heterolécito: vitelo encontra-se distribuído de forma heterogênea na célula, concentrando-se mais em um dos polos celulares. Neste caso, pode-se distinguir um polo animal e um polo vegetativo na célula, sendo o primeiro composto pelo citoplasma contendo as organelas e o núcleo celular; enquanto o segundo é composto pelo vitelo. Por exemplo, anfíbios e peixes;
Telolécito: apresenta grande quantidade de vitelo e citoplasma em apenas uma camada, que constitui o disco germinativo. São exemplos os ovos das aves e dos répteis;
Centrolécitos: vitelo acumulado na região central da célula, ao redor do núcleo. O citoplasma localiza-se na periferia da célula. Exemplo: artrópodes.
O desenvolvimento embrionário consiste em algumas fases principais: fecundação, clivagem, gastrulação e organogênese. A primeira fase é a fecundação em que ocorre o encontro dos gametas feminino (ovócito secundário) e masculino (espermatozoide) nas trompas uterinas, acarretando na formação da célula-ovo ou zigoto. 
A segunda fase do desenvolvimento embrionário caracteriza-se pela segmentação ou clivagem. O zigoto começa a sofrer uma série de divisões mitóticas imediatamente após a fecundação, dando origem às células chamadas blastômeros. Durante esse processo, há um aumento no número de células sem, no entanto, elevação no volume total da estrutura. De maneira geral, quanto menor for a quantidade de vitelo presente no zigoto, mais rápido acontece o processo. Nos ovos em que existe distribuição desigual de vitelo, o polo animal se segmenta mais rapidamente do que o polo vegetativo. Vale ressaltar que nem sempre a segmentação ocorre em todo o zigoto. 
Assim, são apresentados dois tipos de clivagens:
· Holoblástica ou total: ocorre por todo o zigoto. É considerada igual se os blastômeros estiverem todos do mesmo tamanho (ovos oligolécitos). Caso haja formação de blastômeros de tamanhos diferentes, ela é dita desigual (ovos heterolécitos);
· 
Meroblástica ou parcial: ocorre apenas em uma parte do zigoto. Quando se dá apenas no polo animal, é chamada de discoidal (ovos telolécitos). Por outro lado, se ocorrer na periferia da célula, é chamada de superficial (ovos centrolécitos).
Mais divisões ocorrem: quando oito ou mais células se formam, essa massa celular recebe o nome de mórula. Há um rápido aumento no número de blastômeros e é iniciada a formação de uma cavidade oca, preenchida por líquido. É a blástula ou blastocisto em mamíferos placentários (Figura 1). Com a formação da blástula, o processo de clivagens termina e inicia-se a gastrulação. É a terceira fase e as divisões mitóticas continuam. 
O aumento no número de células é acompanhado de elevação no volume total da estrutura embrionária, resultando na formação da gástrula. Durante a gastrulação, formam-se os chamados folhetos embrionários ou camadas germinativas. A partir deles, são originados diferentes tecidos e órgãos do corpo do animal. Por exemplo, alguns animais, como os cnidários, formam apenas dois desses folhetos: o ectoderme e o endoderme. Por isso, são chamados animais diblásticos. A maioria dos animais formam os três folhetos embrionários (ectoderme, endoderme e mesoderme) e classificados como triblásticos.
 Na maioria dos animais, durante a gastrulação forma-se também o arquêntero (do grego archaios, antigo, primitivo e enteron, intestino), uma cavidade delimitada pelo endoderma e que dará origem a cavidade digestiva do animal. O arquêntero possui uma abertura, o blastóporo, que dependendo do grupo animal poderá originar a boca ou o ânus. Quando origina a boca, o animal é dito protostômio, quando origina o ânus o animal é dito deuterostômio. Em grande parte dos animais triblásticos, forma-se também uma cavidade chamada celoma. O celoma é uma cavidade embrionária totalmente revestida pelo mesoderma, todos os animais que possuem essa cavidade são chamados celomados, os que não possuem essa cavidade são chamados de acelomados.
(COLEÇÃO BIOLOGIA, s.d., p. 17, grifos do autor).
Uma vez que as três camadas estejam estabelecidas, é iniciado o processo de formação dos tecidos e órgãos ao qual chamamos de organogênese. A reorganização das células gera o tubo neural e a notocorda, que formarão o cérebro e a coluna vertebral, respectivamente. Vários órgãos podem ser produzidos de mais de um folheto embrionário, e não é incomum o exterior de um deles derivar de uma determinada camada e o interior de outra. Também durante a organogênese algumas células sofrem longas migrações a partir de posição inicial até a localização final. Ao longo dessa reorganização celular para formação do embrião, são formados ainda os anexos embrionários cujas estruturas de suporte possibilitam o desenvolvimento embrionário. 
Em algumas espécies, o organismo que eclode do ovo ou que nasce não é sexualmente maduro. Ou seja, é preciso que ele passe por uma metamorfose. Na maioria destes animais, o organismo jovem é chamado de larva e pode ter uma aparência significativamente diferente de quando adulto. Esse período demanda mais tempo durante o desenvolvimento e é usado para alimentação e crescimento. Nessas espécies, o adulto é um estágio breve cujo maior propósito é a reprodução. 
No embrião, três eixos cardinais são estabelecidos: eixos dorsoventral, craniocaudal e médio lateral. Eles são equivalentes, respectivamente, aos eixos anteroposterior, súpero-inferior e médio lateral do adulto humano (Figura 2). 
Assim, o ciclo básico da vida animal consiste em fertilização, clivagem, gastrulação, formação da camada germinativa, organogênese, metamorfose, idade adulta e senescência.
Histórico da embriologia
 
Os cientistas sempre procuraram entender como é formado um novo ser. Os povos primitivos consideravam o nascimento um mistério e acreditavam que eles eram a reencarnação de larvas ancestrais advindas de rochedos e árvores de lugares sagrados e penetravam no corpo da mulher pelas narinas, bocas ou diretamente no ventre materno (GILBERT, 2003). Aristóteles, um pioneiro no entendimento da formação de novos indivíduos, publicou um tratado de embriologia, A geração dos animais, em 350 a.C., no qual descreveu as etapas de formação do ovo da galinha e de outros embriões, e também dois tipos de divisões celulares. A partir dessas descrições, elaborou a Teoria da Epigênese, demostrando que o organismo não estava completamente formado no ovo fertilizado, mas evoluía gradualmente por meio das transformações realizadas durante o crescimento do embrião. Seus estudos induziram ao entendimento de que o sêmen do homem não era fisicamente importante para a concepção, porém promovia uma interação com o sangue menstrual no útero da fêmea, formando o embrião. 
O desenvolvimento da ciência foi lento durante a Idade Média, com poucas citações de estudos da embriologia. William Harvey publicou a obra Generatione Animalium, em 1651, que descrevia suas observações da semente masculina após penetrar no útero. A semente se transformava em uma substância semelhante a um ovo e, então, o embrião se desenvolvia. Ele defendia que os óvulos eram secretados pelo útero e não pelos ovários.
Os primeiros microscópios abriram um novo campo de observação para a área da embriologia. Karl Ernst von Baer foi o primeiro cientista a visualizar o ovo de um mamífero, em 1827. Anton van Leeuwenhoek identificou o espermatozoide, em 1677, e o descreveu como “animalcules”, acreditando que continhamminiaturas de bebês. Tal ideia originou a Teoria do Preformismo. 
Em 1759, Caspar Friedrich Wolff notou a presença de camadas celulares nos glóbulos (blastocistos) em desenvolvimento, ressaltando que o desenvolvimento era resultado do crescimento e diferenciação de células especializadas, reforçando o epigenismo e repelindo o preformismo. Apenas em 1775, Lazzaro Spallanzani demostrou a necessidade do espermatozoide e do ovócito para a fecundação. Muitos estudos rechaçavam a Teoria do Preformismo, que persistiu até 1820, quando novas técnicas de coloração de tecidos e microscopia permitiram melhores observações. 
Christian Heinrich Pander, em 1817, descreveu as três camadas germinativas do embrião, denominada blastoderma. Von Baer, que havia identificado o óvulo de mamíferos, ampliou os estudos de Pander e identificou a notocorda pela primeira vez. Ele também observou a clivagem dos zigotos na tuba uterina e dos blastocistos no útero. Contribuiu para novos conhecimentos relativos à origem dos tecidos e órgãos. Suas colaborações significativas fizeram com que ele fosse considerado o pai da embriologia moderna (GILBERT, 2003).
O aperfeiçoamento das técnicas de fixação e coloração, bem como as que estudam os mecanismos genéticos e moleculares dos embriões, levaram a um grande progresso na compreensão do desenvolvimento embrionário. Estudos detalhados sobre os estágios de clivagem foram descritos por Theodor von Bischoff e Rudolph von Kolliker, sendo publicado o primeiro livro-texto de embriologia, em 1861. 
Hans Spemann recebeu o prêmio Nobel, em 1935, por sua descoberta do fenômeno de indução primária, explicando a influência que um tecido exerce sobre o outro. Robert G. Edwards e Patrick Steptoe foram os pioneiros na técnica de fertilização in vitro, resultando no nascimento do primeiro “bebê de proveta”, em 1978. Ian Wilmut clonou o primeiro mamífero, uma ovelha chamada Dolly, em 1997. Desde então, pesquisas resultaram na clonagem de muitos animais como bovinos, equinos, cães e gatos, entre outros.
Em resumo, o estudo da embriologia é um tópico fascinante que revela as nossas próprias origens prénatais e proporciona uma base para o conhecimento da medicina e sua prática. Ademais, também impulsiona a compreensão das bases de desenvolvimento das doenças teratogênicas e esclarecimentos sobre as malformações congênitas que ocorrem com relativa frequência em mamíferos.
Gametogênese
Em muitas espécies, durante a segmentação, um grupo de células especializadas é separada para produzir a próxima geração, uma vez que estas caracterizam-se por serem as precursoras dos gametas (chamadas coletivamente de células germinativas), estando reservados para a função reprodutiva. Em contrapartida, todas as outras células do corpo são chamadas de células somáticas. A separação entre as células somáticas (que dão origem ao corpo individual) e as germinativas (que contribuem para a formação de uma nova geração) costuma ser uma das primeiras diferenciações no desenvolvimento animal. As células-tronco são aquelas que mantêm a capacidade de se transformar em células especializadas de qualquer tecido do corpo. E, em embriões, elas podem ser classificadas em dois tipos: em tecidos chamados de pluripotentes; e, em células germinativas, conhecidas como totipotentes.
As células germinativas eventualmente migram para as gônadas, onde se diferenciam em gametas. O desenvolvimento dos gametas, isto é, a gametogênese, geralmente não é concluído até que o organismo se torne fisicamente maduro. Uma vez que a maturidade é alcançada, os gametas podem ser liberados e participam da fertilização para dar início a um novo embrião. 
Estando os gametas presentes nas gônadas, eles continuam a dividir-se por sucessivas mitoses, contemplando o período germinativo ou de multiplicação, produzindo vários gametas potenciais (denominadas espermatogônias no macho e ovogônias na fêmea). No entanto, em determinado momento, essas células necessitam reduzir o número de cromossomos, separando os homólogos para a condição diploide (2n), depois para haploide (n). O processo se dá durante a meiose I (ou reducional), seguida pela separação das cromátides-irmãs na meiose II (ou equacional) (Quadro 1). 
Os eventos cromossômicos básicos da meiose são os mesmos para ambos os sexos: tanto na mitose quanto na meiose, observam-se os estágios de prófase até a telófase. Na meiose I, o número de cromossomos é reduzido (de diploide a haploide). Aqueles que são homólogos emparelham-se, dividindo-se entre as células-filhas.
A primeira divisão meiótica se inicia com uma longa prófase I, que é subdividida em cinco estágios:
Leptóteno (do grego – leptos: fino, delgado)
os cromossomos, apesar de já duplicados, não mostram suas cromátides individualizadas devido à pouca espiralização;
Zigóteno (do grego – zygon: ligação, emparelhamento)
é o pareamento dos cromossomos homólogos. Nesse período, os cromossomos já se encontram um pouco mais espiralizados, porém ainda não é possível distinguir as duas cromátides;
Paquíteno (do grego – pachys: espesso, grosso)
possibilita a visualização das cromátides-irmãs. Cada par de cromossomos homólogos duplos emparelhados recebe o nome de tétrade ou bivalente. Nesta fase, inicia-se também o fenômeno de crossing-over (permutação), que consiste em uma troca de segmentos (pedaços) entre cromátides homologas, permitindo uma recombinação gênica e acarretando em aumento da variabilidade genética dentro da espécie;
Diplóteno (do grego – diploos: duplo)
neste estágio, o crossing-over continua. Após a troca de segmentos, os homólogos começam a se afastar. É possível observar pontos de contatos entre as cromátides homólogas. Esses pontos são denominados quiasmas e indicam onde ocorreu o crossing-over;
Diacinese (do grego – dia: através; cinesis: movimento)
os centrômeros se afastam um do outro e os cromossomos permanecem ligados somente pelas pontas das cromátides. O nucléolo e a membrana nuclear desaparecem, e as tétrades migram para a placa equatorial (ou placa metafásica).
Na metáfase I, o fuso mitótico é completamente desenvolvido e as fibras do fuso se dispõem de um polo celular ao outro. Os cromossomos homólogos emparelhados se encontram dispostos no plano equatorial, cada par ligando-se a uma mesma fibra do fuso por meio de seus centrômeros. Há máxima espiralização dos cromossomos.
Já na anáfase I, ao contrário do que ocorre na anáfase da mitose, não há a separação das cromátides, mas dos cromossomos homólogos. São encurtadas as fibras do fuso ao puxar os cromossomos homólogos para os polos celulares opostos.
A última fase da meiose I é a telófase I na qual os cromossomos apresentam desespiralização, o nucléolo e o envelope nuclear reaparecem, e o fuso de desfaz. Ocorrem, então, a citocinese e a formação de duas células-filhas haploides (n) com cromossomos duplos. 
Após uma breve intercinese (intervalo entre a meiose I e II em que não ocorre replicação de DNA), inicia-se a meiose II. Na prófase II, os cromossomos, ainda duplos, são espiralizados, além de duplicação dos centríolos e da fragmentação do envelope nuclear. Na metáfase II, os cromossomos estão dispostos no plano equatorial da célula. Na anáfase II, as cromátides-irmãs são separadas, e passam para a condição de cromossomos simples, puxados para os polos celulares. Na telófase II, as fibras do fuso desaparecem, o envelope nuclear e o nucléolo se formam, os cromossomos são não estão mais em espiral e ocorre a citocinese. Ao final, temos quatro células-filhas haploides (n).
A partir do momento em que as células germinativas (ovogônias nas fêmeas e espermatogônias nos machos) iniciam a meiose I, a célula materna é chamada de ovócito primário, e o equivalente paterno, espermatócito primário. 
Veremos, a seguir, como os gametas desenvolvem-se e como os genomas são preparados para a fertilização, além de analisar e identificar a arquitetura particular dessas células.
Espermatogênese
A espermatogênese consiste no processo de divisão celular e diferenciação a partir de uma célula germinativaprimordial chamada espermatogônia, visando originar uma célula altamente especializada, o espermatozoide. Podemos resumir a espermatogênese em três etapas: fase mitótica (ou espermatocitogênese), fase meiótica e fase de diferenciação (ou espermiogênese).
A fase mitótica ou espermatocitogênese inicia-se por meio da divisão mitótica das espermatogônias diploides (2n), que passam por um processo de diferenciação. Algumas espermatogônias, também denominadas espermatogônias-tronco, se dividem e, enquanto uma delas permanece como células-tronco indiferenciadas, a outra segue com a capacidade de progredir e diferenciar-se ao longo da espermatogênese. Isso garante uma população perpétua de células-tronco para essa etapa, possibilitando que a produção de espermatozoides se mantenha contínua e dure ao longo da vida do macho (Diagrama 1). 
A fase meiótica é iniciada após a puberdade, quando, então, se torna um processo contínuo. Após sucessivas mitoses com diferenciação das espermatogônias, é inicializada a meiose I. Nesta etapa, são observadas a recombinação gênica e uma redução no número de cromossomos (um dos motivos pelos quais é chamada de meiose reducional). Ao final da meiose I, surgem duas células chamadas de espermatócitos secundários, que são haploides (n), no entanto, ainda possuem o dobro de material genético esperado. Assim, o espermatócito secundário participa da meiose II. Na telófase da meiose II, as cromátides-irmãs são separadas e, então, cada gameta recebe um único cromossomo de cada par homólogo (n). Ao final da meiose II, o espermatócito secundário divide-se em duas espermátides (Diagrama 1), que são células grandes e imóveis. 
Apesar de possuírem as características genéticas de um gameta, as espermátides não possuem a arquitetura adequada para realizar a fecundação, portanto, é necessária a fase de diferenciação, promovendo a alteração de sua forma a fim de originar os espermatozoides. Não há divisão celular nesta fase, apenas modificações morfológicas que serão essenciais para que o gameta possa contribuir no processo de fecundação.
EXEMPLIFICANDO
Qual a duração do processo de espermatogênese? Quanto tempo demora para a espermatogônia-tronco se torne um espermatozoide maduro? O processo dura, no corpo humano, cerca de 72 dias. Nos animais bovinos e equinos são necessários, em média, 56 a 60 dias. Este longo tempo é divido entre a meiose I, que é muito lenta e gasta vários dias; porém, a meiose II ocorre rapidamente, o que dificulta a visualização em microscópio óptico.
Desenvolvimento das células germinativas e de sustentação
O testículo é envolvido por uma espessa cápsula conjuntiva, a túnica albugínea. No parênquima desse órgão são encontrados os túbulos seminíferos, estruturas delgadas dispostas de forma enovelada, onde ocorre a espermatogênese na região chamada epitélio seminífero. Os espermatozoides aqui produzidos são encaminhados para uma localidade coletora, a rede testicular, e posteriormente direcionados, via ductos eferentes, para a cabeça do epidídimo. A área entre os túbulos seminíferos é conhecida como espaço intertubular.
O testículo é composto por dois compartimentos distintos de acordo com sua constituição e função: compartimento tubular, no qual se encontram os túbulos seminíferos, apresentando túnica própria, epitélio seminífero, células de sustentação (ou de Sertoli ou Sartori) e lúmen; e compartimento intertubular, que contém vasos sanguíneos, células do sistema imunológico como macrófagos e células intersticiais ou de Leydig.
No compartimento tubular, as espermatogônias (2n) sofrem uma série de divisões mitóticas, e, à medida que participam na fase meiótica, são empurradas para cada mais próximo do lúmen, onde estão as espermátides alongadas ainda fixas ao epitélio seminífero. Apenas após soltarem-se do epitélio que recebem o nome de espermatozoide. 
Assim, as espermátides precisam sofrer diversas modificações na sua forma antes de serem liberadas ao lúmen. Uma das primeiras alterações é a formação da vesícula acrossômica (ou acrossomo) cuja característica é formar uma espécie de capuz acima do núcleo. A vesícula apresenta uma grande quantidade de enzimas digestivas essenciais no processo de fecundação. 
Há ainda o reposicionamento dos centríolos nos quais acontecem a produção de microtúbulos para formar o axonema do flagelo da célula. Com a formação do flagelo, as mitocôndrias se reorganizam ao redor do axonema, na transição entre o corpo e a cauda do espermatozoide, formando uma região chamada peça intermediária. A concentração de mitocôndrias é essencial para a geração de energia visando a movimentação do flagelo. Além disso, parte do citoplasma da espermátide se desprende para reduzir o peso do gameta, o que forma corpos residuais fagocitados pelas células de Sertoli, deixando-o mais leve e aerodinâmico. 
Juntamente com a perda do citoplasma, o núcleo adquire um novo formato, mais aerodinâmico e apresentando grau máximo de condensação de seus cromossomos (Figura 4). A cada modificação, a espermátide gira de modo que o acrossomo esteja voltado para a lâmina basal do túbulo seminífero, e a cauda em desenvolvimento, para a luz do lúmen.
A diferenciação do espermatozoide não se completa nos testículos. Após sua liberação para os túbulos seminíferos, os espermatozoides são armazenados no epidídimo, onde adquirem a capacidade de se mover. Ao serem liberados durante a ejaculação, podem se mover, porém ainda sem a capacidade de ligar-se ao óvulo e fertilizá-lo. Os estágios finais do amadurecimento espermático ou capacitação não ocorrem antes do espermatozoide ter permanecido dentro do trato reprodutor da fêmea durante um certo tempo. Após terminada a capacitação, está apto para a fertilização. 
Ao longo da fase de maturação, a arquitetura da cabeça e da cauda dos espermatozoides é diferenciada de forma específica para cada espécie. Isso garante que haja somente fecundação intraespecífica, ou seja, somente em animais da mesma espécie.
No epitélio seminífero, as células de sustentação estão apoiadas na túnica própria e possuem prolongamentos citoplasmáticos que se ramificam em todo o epitélio germinativo, envolvendo as células espermatogênicas. São altamente irregulares e permitem um movimento progressivo em direção à região luminal. 
As células de Sertoli estão ligadas umas às outras por complexos juncionais localizados em direção à camada basal do epitélio espermatogênico, de modo a formar dois compartimentos dentro dele: um basal e um adluminal. Essas células ajudam os espermatócitos a deslocarem-se pela barreira hematotesticular para o compartimento adluminal dos túbulos seminíferos, o que previne a exposição dos gametas às células do sistema imunológico. Isso ocorre por meio de um mecanismo similar a um zíper, que envolve junções oclusivas para possibilitar a passagem das células. Ademais, as células de Sertoli são necessárias para o suporte físico, além de mediar trocas metabólicas, produzir e secretar hormônios e fluido tubular, e realizar a fagocitose de restos celulares (Figura 5).
No espaço intertubular, os vasos sanguíneos vão prover nutrição e oxigenação para as células do túbulo seminífero por difusão. É possível visualizar, também nesse espaço, células de defesa imunológica. As células intersticiais ou de Leydig são as principais encontradas nesse espaço, considerando que as mesmas sintetizam e secretam hormônios sexuais e substâncias não esteroides. A testosterona é o principal hormônio secretado pelas células de Leydig. 
Principais hormônios envolvidos na espermatogênese
Para que o sistema reprodutor masculino funcione plenamente é necessária interação com estruturas presentes no sistema nervoso central, que, juntamente com as gônadas, formam o eixo hipotálamo-hipófise-gonadal. Por sua vez, o hipotálamo produz uma substância, o hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH), que é produzido pelos neurônios hipotalâmicos e liberado por meio do sistema porta. Ele estimula as células da hipófise, que, por sua vez, secretam dois hormônios gonadotróficos:hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH).
O LH alcança a gônada masculina por meio da corrente sanguínea. No testículo, ele se liga aos receptores presentes nas células intersticiais, estimulando-as a sintetizar e secretar testosterona. Esta última atinge a circulação sanguínea e impulsiona a formação de características sexuais masculinas. Quando a testosterona entra no compartimento tubular, afeta a espermatogênese e promove uma atuação na fase de diferenciação espermática. 
O aumento da concentração de progesterona em circulação estimula uma retroalimentação negativa no hipotálamo e hipófise, inibindo a produção de GnRH e, consequentemente, também a de gonadotrofinas, o que reduz a geração de testosterona pelas células intersticiais. Este processo busca um equilíbrio da testosterona em níveis necessários para síntese de espermatozoides e manutenção das características sexuais masculinas. 
Além do LH, a liberação de FSH age em receptores das células Sartori, que começam a produzir um hormônio denominado inibina, inibidor da produção de gonadotrofinas pela hipófise quando as concentrações de FSH estão altas na circulação. Este processo funciona como um ciclo básico do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal. A maturação desse eixo apenas ocorre próximo à puberdade, o que indica que estes hormônios serão sintetizados e poderão atuar em quantidades necessárias na gônada a partir da puberdade do animal. 
Ovogênese
Na fêmea, o processo de formação dos gametas acontece nas gônadas femininas, ou seja, nos ovários. Neles, as ovogônias, células que iniciam o processo da ovogênese, sofrem diversas divisões mitóticas, aumentando consideravelmente sua população. As ovogônias participam da meiose durante a vida intrauterina para, então, serem bloqueadas no estágio de diplóteno da prófase I da meiose, gerando o ovócito primário. Assim, as fêmeas já nascem com os ovários repletos de ovócitos primários e somente ao longo da puberdade serão estimulados a reiniciar a meiose, pouco antes da ovulação.
A partir da puberdade, e considerando a ação de hormônios específicos, a cada ciclo reprodutivo, um determinado número de ovócitos primários é estimulado a dar seguimento à meiose I. O ciclo reprodutivo refere-se ao ciclo menstrual em primatas (cerca de 28 dias) ou ciclo estral em mamíferos domésticos (cerca de 21 dias), mas pode variar dependendo da espécie. 
Cerca de 30 ovócitos primários são estimulados a reiniciar a meiose I a cada ciclo reprodutivo; mas, ao final da telófase I, há uma citocinese muito desigual no ovócito primário, resultando em uma célula-filha muito maior que a outra, que é o ovócito secundário. E a menor, que fica quase desprovida de organelas, é o primeiro corpúsculo polar. Sendo assim, ao final da meiose I, podemos observar uma célula viável que irá participar da meiose II. Essa divisão é novamente paralisada no estágio de metáfase II, estacionando até que haja a fecundação. Exceções são encontradas na cadela e na raposa nas quais o ovócito é ovulado em prófase I da meiose. 
O ovócito secundário é, então, maturado e ovocitado. Quando presente na tuba uterina e fecundado, o ovócito finaliza a meiose II, incluindo o material genético do gameta masculino internalizado. Durante a telófase II, o ovócito divide-se novamente de forma desigual, resultando em uma célula-filha grande, que será a possível precursora do embrião denominada de ovo ou zigoto, além de um pequeno segundo corpúsculo polar. Em grandes espécies domésticas, ao menos, o primeiro e segundo corpúsculos polares se degeneram sem sofrer divisões.
Caso não haja fecundação, o ovócito secundário, cuja vida útil é relativamente curta, transita pela tuba uterina e participa do processo de degeneração, sendo um ovócito secundário paralisado na metáfase II.
É importante salientar que, a cada ciclo reprodutivo, cerca de 30 ovócitos primários são desenvolvidos, sendo reiniciada a meiose I. No entanto, em algumas espécies apenas um ou poucos ovócitos são liberados a cada ciclo; dessa forma, os demais ovócitos primários sofrem um processo de degeneração no ovário.
Como vimos, a ovogênese teve início na vida intrauterina da fêmea e o processo é finalizado durante a puberdade. Os folículos primordiais constituem uma reserva de folículos quiescentes, recrutados pela fêmea objetivando crescimento e ovulação para o resto de sua vida reprodutiva. Por exemplo, o ovócito secundário no corpo de uma mulher de 40 anos está paralisado em prófase I no ovário por toda a sua vida. Ele apenas irá maturar e sofrer ovulação quando receber estímulos. Esse é um dos fatores que condiciona os gametas das fêmeas mais velhas a sofrer ações diversas do ambiente, como radiação, substâncias tóxicas etc., estando mais suscetíveis a anomalias genéticas em seus gametas e malformações no futuro embrião.
Desenvolvimento do folículo ovariano 
Os ovários das fêmeas são envolvidos por uma cápsula conjuntiva associada a um epitélio de revestimento. Na parte mais interna do ovário há a região medular do ovário, bastante vascularizada, localizada em uma área mais periférica. Logo abaixo da cápsula conjuntiva, encontra-se a região cortical do ovário, em que são desenvolvidos os folículos ovarianos.
Quando as células germinativas primordiais alcançam as gônadas feminina em desenvolvimento, diferenciações na arquitetura celular ocorrem paralelamente à meiose e à recombinação gênica. Algumas células achatadas derivadas do epitélio superficial do ovário (as células foliculares) circundam o ovócito. Uma vez que esta estrutura se junta ao ovócito, ele passa a ser denominado folículo ovariano primordial, sendo responsável pelo desenvolvimento do gameta feminino e pela produção de hormônios importantes para o funcionamento do ciclo reprodutivo.
O crescimento folicular acontece quando os folículos são estimulados e desenvolvem-se em folículos primários, secundários e terciários. Deve ser enfatizado que, ao menos nas grandes espécies domésticas, o crescimento folicular é iniciado durante a vida fetal, ou seja, no ovário das fêmeas são observadas grandes quantidades de ovócitos primários paralisados na prófase I da meiose. No entanto, nenhum dos ovócitos inclusos nos folículos reinicia a meiose até que a puberdade seja atingida. Portanto, nesta etapa, o ciclo reprodutivo da fêmea e alguns ovócitos reiniciam a meiose I, podendo chegar até a fase de ovocitação. Porém, a grande maioria dos folículos que participam da fase de crescimento falha em completá-la, e a maioria degenera-se, caracterizando a atresia folicular. Apenas uma minoria completa o crescimento e envolve-se na ovulação. 
Ao analisar o ovário de uma fêmea recém-nascida, podemos notar a presença de uma grande quantidade de células apresentando um amplo citoplasma com núcleo esférico e nucléolo evidente, estando, portanto, a cromatina descondensada paralisada na prófase I da meiose. Associado a este ovócito primário, há também algumas células achatadas que correspondem às células foliculares (Figura 6).
Após o início da puberdade, o folículo primordial tem seu aspecto hormonal ativado, e as células foliculares proliferam-se e formam uma monocamada de células cuboides ao redor do ovócito, de maneira a constituir o folículo primário. Com essa ativação, a fase de crescimento ovocitário é iniciada. Ressaltamos que o ovócito das espécies domésticas cresce entre 30 μm a 120 μm de diâmetro (HYTTEL; SINOWATZ; VEJLSTED, 2012).
Ao longo do seu crescimento, o ovócito sofre diversas modificações morfológicas. As células foliculares se proliferam cada vez mais, organizando-se para formar várias camadas, além de produzirem secreções constituidoras de grânulos em todo citoplasma da célula, o que gera as células da granulosa. Conjuntamente com o maior número de camadas, entre a camada da granulosa e o ovócito secundário, são sintetizadas as glicoproteínas, resultando em uma substância acelular chamada zona pelúcida. As células do estroma ovariano que circundam as células da granulosa diferenciam-se, caracterizando a teca. Por suavez, as células internas da teca, próximas à camada da granulosa, se tornam produtoras de esteroides, enquanto as mais externas formam camadas concêntricas visando suporte (denominada de teca externa). Esse folículo é, neste momento, classificado como folículo secundário, tornando-se competente para reiniciar a meiose e sustentar o desenvolvimento embrionário após a fertilização. 
À medida que o desenvolvimento continua, cavidades aparecem na camada da granulosa. Elas são conhecidas como antro, formadas pelas secreções de hormônios esteroides, com predomínio de estrogênio e em menor quantidade de progesterona. O aparecimento das cavidades caracteriza o folículo terciário ou folículo antral.
Os espaços preenchidos por líquido aumentam e se unem em uma única cavidade, no antro. Assim, o ovócito é empurrado para um dos polos do folículo, apoiado em uma protrusão das células da granulosa, o cumulus oophorus, prendendo o gameta à parede do folículo. As células da granulosa são empurradas para a periferia do folículo devido ao aumento dos fluídos no antro. O ovócito, também empurrado para um dos polos do folículo, é revestido por células da granulosa que estão ao redor da zona pelúcida. A camada que reveste o ovócito é denominada corona radiata, sendo assim nomeada pois seu aspecto aparenta uma coroa cheia de raios ao redor do ovócito.
Chegamos ao estágio em que o folículo pré-ovulatório está formado. Conforme ele cresce, as células do cumulus oophurus se destacam e o ovócito flutua no antro. Logo, quando o folículo for rompido e o gameta feminino for liberado, haverá extravasamento do fluido que constitui o antro. O gameta recém-liberado é composto pelo ovócito secundário bloqueado na metáfase II da meiose, para, então, ser capturado pelas tubas uterinas pelas quais navegará até ser fecundado ou degradado, caso não haja fecundação. 
Após o rompimento do folículo e liberação do gameta, as células da camada granulosa e da teca permanecem no ovário, onde passam por diferenciações e aumentam de volume e atividade metabólica, originando uma glândula endócrina temporária, o corpo lúteo. Ele produz os mesmos hormônios dos folículos em crescimento, porém em concentrações diferentes (mais progesterona e menos estrogênio) cujas funções consistem em manter a estrutura uterina preparada para recebimento e manutenção do embrião, caso haja fecundação. Quando um embrião não chega ao útero, sinais são enviados para que haja regressão e degeneração do corpo lúteo, formando uma cicatriz denominada corpo albicans. 
Ciclos reprodutivos menstrual e estral
 
Como observamos ao longo do material, o ciclo reprodutivo é controlado por hormônios secretados pelo folículo ovariano e corpo lúteo, mas também pelo eixo hipotálamo-hipófise.
Para maturação das gônadas, tanto nas fêmeas quanto nos machos, é importante que haja um amadurecimento do eixo hipotálamo-hipofisário-gonodal, ocorrendo durante a puberdade. O hipotálamo é constituído por um tecido nervoso e está localizado na base do crânio. Produz o hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) que, ao ser liberado, estimula a hipófise a secretar os hormônios gonadotróficos: hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH) (Diagrama 4). Eles atuarão diretamente sobre as gônadas, tendo em vista que são transportados pela circulação sanguínea.
O FSH é responsável por estimular o crescimento dos folículos ovarianos, possibilitando a alta produção de estrogênio (em maior concentração) e progesterona. A alta concentração de estrogênio no organismo da fêmea viabiliza uma retroalimentação negativa em nível hipofisário, fazendo com que a hipófise diminua ou cesse a produção de FSH. 
O aumento de estrogênio circulante e a consequente queda de FSH provoca a regressão de alguns dos folículos ovarianos que estavam em desenvolvimento, permanecendo um ou poucos gametas (dependendo da espécie) sensíveis a uma baixa concentração de FSH para participar da ovocitação. Isso é muito importante quando se trata de espécies mono-ovulatórias, de modo que liberem somente um gameta por ciclo. Por outro lado, o crescente aumento nas concentrações de estrogênio fomenta a retroalimentação positiva no hipotálamo, cujo estímulo provoca um aumento na produção de LH. Esse hormônio, por sua vez, impulsiona a ruptura do folículo ovariano maduro e a liberação do gameta feminino.
Os níveis de estrogênio circulante caem após ocorrida a ovocitação. No local onde houve a ruptura do folículo restaram as células da granulosa e da teca. As células luteínicas produzem altas concentrações de progesterona e, em menor concentração, o estrogênio. As altas taxas do primeiro hormônio estimulam as glândulas endometriais a secretar fatores nutritivos para o embrião e a inibir a atividade do miométrio, o que evita a descamação do endométrio por meio da sinalização ao útero de que um embrião pode estar chegando. Além disso, a progesterona também atua nos alvéolos das glândulas mamárias, promovendo um desenvolvimento alveolar das mamas e preparando-as para uma futura lactação.
Em nível hipotálamo-hipófise, as concentrações elevadas de progesterona geram uma retroalimentação negativa, inibindo a secreção de GnRH e, consequentemente, de FSH. Além do mais, diminui-se o LH porque parte-se do princípio de que existe uma possibilidade de gestação ocorrendo ou mesmo que a fêmea possa estar gestante, não sendo necessário produzir gametas. Suprime-se, portanto, o desenvolvimento de folículos ovarianos.
Em contrapartida, caso não haja fecundação e, ao passar alguns dias, não havendo a chegada de um embrião no útero, o endométrio produz sinais químicos, resultando na prostaglandina. Cai drasticamente os níveis de progesterona circulante, levando a uma desestabilização do endométrio e sua descamação que, em primatas, consiste na menstruação. O efeito inibitório do miométrio cessa. A queda da progesterona também interrompe a retroalimentação negativa que age sobre o hipotálamo, retornando às produções de GnRH e de gonadotrofinas, assim como do ciclo reprodutivo.
Para compreendermos melhor as diferenças entre o ciclo menstrual e estral, devemos ressaltar as fases do ciclo reprodutivo de cada fêmea. Em primatas, o marco que permite a caracterização da fase do ciclo é o fenômeno da menstruação, caracterizada pela descamação do endométrio com a liberação de conteúdo sanguíneo e restos teciduais. Porém, em animais domésticos, não há uma menstruação vigorosa como acontece em primatas. A sinalização para um marco do ciclo é a aceitação da fêmea ao macho cuja fase nomeamos de cio.
O cio é um fenômeno que está dentro de uma fase do ciclo, chamada estro (resultando no nome ciclo estral). É caracterizado por altas taxas de estrogênio no organismo, isto é, quando há um pico de estrogênio também existe presença de folículo maduro no ovário. O sistema nervoso central é estimulado, fazendo com que a fêmea aceite o macho. Em seguida, o corpo lúteo é formado, gerando um aumento nas taxas de progesterona, estando a fêmea apta para uma possível gestação. 
O ciclo reprodutivo estral dura, em média, 21 dias (dependendo da espécie), enquanto o ciclo menstrual, 28 dias. O primeiro dia do ciclo estral é quando a fêmea aceita o macho, estando próxima a ovocitação. Em seguida, a formação do corpo lúteo determina as altas taxas de progesterona e as baixas taxas de estrogênio. 
Passados 16 dias do transporte do ovócito pela tuba uterina sem fecundação, o endométrio começa a produzir prostaglandina, que estimula a luteólise e reduz as concentrações de progesterona. Novamente, portanto, são produzidas as gonadotrofinas, que estimulam o crescimento de folículos ovarianos. Assim, no ciclo estral iniciam-se a fase luteal, caracterizada pelo predomínio de progesterona produzida pelo corpo lúteo, e a fase folicular na qual são desenvolvidos os folículos ovarianos com pico de estrogênio. 
No ciclo menstrual, a fase folicular é a primeira, porque logo no início do ciclo ocorre a luteólise com crescimento de folículos. De maneira contrária do ciclo estral, a ovocitaçãoacontece no meio do ciclo, aproximadamente, no 14° dia após a menstruação. Em sequência, a próxima fase do ciclo é a luteal. É possível notar uma inversão das fases folicular e luteal no ciclo estral em comparação com o menstrual, o que delimita as diferenças entre eles.
Fecundação
O desenvolvimento embrionário inicia-se com a fecundação, ou fertilização, caracterizada pelo encontro e fusão de duas células gaméticas haploides, iniciando o desenvolvimento de um novo indivíduo unicelular diploide, o zigoto. As células gaméticas são células sexuais maduras, especializadas para fecundação e consistem no espermatozoide (masculino) e no ovócito secundário (feminino). Os gametas apresentam apenas metade do conteúdo cromossômico da espécie (n), sendo haploides.
O espermatozoide é composto por cabeça, peça intermediária e cauda ou flagelo. Na cabeça, há o acrossoma, contendo enzimas digestivas, o núcleo bem compactado e pouca quantidade de citoplasma. A peça intermediária é repleta de mitocôndrias que possuem papel importante no fornecimento de energia para propulsão do flagelo. O flagelo é composto de microtúbulos, formando o axonema e é o responsável pela motilidade do espermatozoide.
Após a ovulação, ou seja, a ruptura o folículo maduro no ovário, se tem a liberação do ovócito secundário para a tuba uterina. O ovócito secundário foi paralisado na metáfase II da meiose, mas, como já finalizou a meiose I, apresenta o primeiro corpúsculo polar. Essa célula é protegida por uma membrana ou barreira glicoproteica chamada zona pelúcida e rodeada por células foliculares que constituem a corona radiata.
O espermatozoide é composto pela cabeça (head) e flagelo (tail). Na Figura 7, é possível ver, na cabeça, acrossoma, núcleo e corpo basal, contendo o centríolo. Na peça intermediária (midpiece), há grande concentração de mitocôndrias. O ovócito secundário é envolto pela zona pelúcida e pela corona radiata. Note a presença do primeiro corpúsculo polar (first polar body), indicando que a célula já completou meiose I.
A fecundação consiste na penetração do espermatozoide no ovócito e da união do material genético de ambos os gametas, fazendo com que haja combinação dos genes maternos e paternos, gerando variabilidade genética e formando um ser único. De acordo com Gilbert, em Biologia do desenvolvimento, de 2003, quatro eventos são distinguidos na fecundação, independente do grupamento animal:
· Contato e reconhecimento entre espermatozoide e ovócito, assegurando que sejam da mesma espécie;
· Regulação da entrada de um espermatozoide para o interior do ovócito, evitando a polispermia;
· Fusão do material genético do espermatozoide e do ovócito;
· Ativação do metabolismo do ovócito para iniciar o desenvolvimento.
Transporte do ovócito 
Durante a ovulação, o ovócito secundário é expelido do folículo ovariano junto com secreções foliculares. A tuba uterina possui prolongamentos digitiformes chamados de fímbrias que ficam associadas ao ovário. Quando ocorre a ovulação, as fímbrias varrem o ovócito secundário para dentro da tuba uterina com o auxílio de cílios (extensões móveis) e dos movimentos peristálticos da tuba produzindo uma corrente de fluído.
A tuba uterina é dividida em infundíbulo, ampola e istmo. O ovócito secundário transita pela tuba uterina, indo do infundíbulo para a região da ampola, em direção ao útero. A cavidade do corpo do útero é revestida pelo endométrio. O ovário mostra folículos ovarianos em desenvolvimento, as fímbrias revestindo o ovócito. 
O local de deposição do sêmen é variável de acordo com a espécie. Em humanos e ruminantes, durante a cópula, a deposição ocorre no canal vaginal, enquanto em equinos, suínos e caninos a deposição do sêmen ocorre no útero, podendo ser no cérvix ou no corpo do útero, dependendo da espécie. A duração da cópula também varia entre as espécies de animais domésticos: menos de um minuto em ruminantes, um pouco mais longa em equinos e suínos e de cinco a 30 minutos em cães.
Trânsito espermático e capacitação
Na ejaculação, os espermatozoides são transportados do epidídimo para a uretra por contrações peristálticas da camada muscular dos ductos deferentes. As glândulas sexuais acessórias que são glândulas seminais, próstata e glândula bulbouretral produzem secreções que são adicionadas ao fluido espermático nos ductos deferentes e na uretra.
Os testículos contêm os túbulos seminíferos onde se formam os espermatozoides. Uma vez que houve a cópula com a deposição de sêmen no aparelho reprodutor da fêmea, os espermatozoides passam por diversas adversidades para que consigam transitar pelos órgãos genitais femininos e sobreviver até que atinjam o ovócito, na ampola da tuba uterina.
Os espermatozoides passam por meio do colo uterino graças ao movimento de seu flagelo, porém, um dos fenômenos observados neste primeiro momento é o fluxo retrógrado do sêmen, no qual uma grande quantidade de espermatozoides é perdida. Tal perda retrógrada de espermatozoides pelo trato genital feminino depende de vários fatores. Os mais importantes são o volume, a natureza física do ejaculado e o local depositado dentro do trato feminino. 
Para contornar essa perda, as glândulas seminais produzem uma enzima chamada vesiculase, que coagula parte do sêmen ejaculado e forma uma espécie de tampão vaginal que impede o retorno do sêmen à vagina. Sem contar que, na ovulação, durante o estro ou cio, o muco do colo uterino se torna menos viscoso, facilitando a passagem dos espermatozoides.
A principal barreira para o trânsito espermático é a cérvix uterina, ou colo do útero, que pode atuar como filtro de espermatozoides inviáveis e reservatório de espermatozoides em várias espécies. Na espécie humana e ruminantes, a cérvix possui um sistema intricado de dobras e sulcos no qual alguns espermatozoides ficam retidos, em especial aqueles que possuem malformações e capacidade reduzida de movimentação do flagelo são eliminados.
O processo gera pontos positivos pois, além de haver uma seleção inicial dos espermatozoides mais aptos, os que ficam retidos nos sulcos da cérvix e também nos sulcos das glândulas endometriais podem ser liberados no aparelho reprodutor, permitindo que espermatozoides viáveis cheguem até a tuba uterina mesmo um ou dois dias após a cópula ter ocorrido.
Outro problema é escapar das células de defesa da fêmea. Afinal, os espermatozoides não são células próprias do organismo, além de serem células haploides. Muitos espermatozoides, mesmo os viáveis, são alvos de células do sistema imunológico presentes na mucosa do útero, que agem para fagocitar espermatozoides mortos, imóveis ou malformados. Desse ponto de vista, é sabido que, dependendo da espécie, cerca de 30% ou menos dos milhões de espermatozoides ejaculados chegam à ampola uterina com potencial para fecundar o ovócito. A maioria se degenera e é reabsorvida pelo trato genital feminino.
O trânsito espermático pelo aparelho reprodutor da fêmea é essencial para o sucesso da fecundação. Os espermatozoides passam por um processo de diferenciação celular nos túbulos seminíferos, são lançados no epidídimo, maturados e adquirem motilidade na ejaculação. No entanto, é somente no trânsito pelo trato feminino que o espermatozoide, por meio de um processo chamado de capacitação espermática, fica apto a fecundar o ovócito secundário.
A capacitação espermática começa na cérvix e termina no istmo da tuba uterina e é caracterizada por um conjunto de processos complexos. Na membrana plasmática da cabeça dos espermatozoides, há a presença de algumas proteínas revestidas por glicoproteínas quando entram em contato com o plasma seminal. Na capacitação, as proteínas são removidas da superfície do espermatozoide, expondo algumas moléculas que se ligam à zona pelúcida do ovócito.
Neste momento, ocorre também uma cascata de sinalização que regula o início da reação acrossomal pelas glicoproteínas da zona pelúcida e alteração na motilidade do flagelo. Ambas são necessárias para transpassar a corona radiata e penetrar na zona pelúcida e, por fim, ter acapacidade de difundir-se com a membrana plasmática do ovócito. Os processos são acompanhados por mudanças no metabolismo, nas propriedades físicas da membrana e no pH da célula. Se não houver a capacitação espermática e os ligantes ficarem obstruídos, não é possível a interação entre os gametas.
É importante que os gametas consigam se encontrar na tuba uterina para então realizar a fecundação. Com base nisso, o tempo entre a ovulação e a disponibilidade do ovócito no trato feminino tem que coincidir com a disponibilidade do espermatozoide. A Tabela 1 mostra a longevidade dos gametas em diferentes espécies. O ovócito tem uma vida muito curta no suíno e em equinos, já em bovinos e ovinos o ovócito tem duração de pelo menos 24 horas.
Já o espermatozoide de bovino e ovinos tem meia vida de um a dois dias no trato feminino, enquanto em equinos e suínos pode estar viável por três dias ou mais. No que diz respeito à longevidade do espermatozoide em comparação com a do ovócito, quanto menor o tempo disponível do ovócito, maior a durabilidade do espermatozoide no trato feminino, requisitando uma interação específica entre o momento da cópula e da ovulação, caracterizada pela aceitação da fêmea ao macho, buscando aumentar a eficiência do encontro desses gametas.
IMPORTANTE
Na fertilização in vitro, os espermatozoides e os ovócitos podem ser armazenados e congelados por muitos anos até serem utilizados. Porém, é importante que os gametas estejam aptos à fecundação. A capacitação espermática e a maturação do ovócito são induzidas em laboratório a partir de incubação, em meio de cultura específico. O término da capacitação permite que ocorram a reação acrossômica e a fecundação.
Sequência da fecundação
 
Depois dos espermatozoides terem sido depositados no trato reprodutivo da fêmea e passado pelo processo de capacitação (no qual tiveram modificações moleculares e liberação de fatores inibitórios a fecundação), eles são guiados através de sinalizações químicas atrativas secretadas pelos ovócitos e pelas células da corona radiata (quimiotaxia) de modo a chegarem à região da tuba uterina. Há poucos ovócitos maduros, um ou dois em humanos e até dez em roedores, esperando para serem fecundados, e menos de 100 milhões de espermatozoides chegam a esses ovócitos.
Os espermatozoides têm agora que enfrentar várias barreiras físicas para fecundar o ovócito. Quando os espermatozoides capacitados chegam ao ovócito, as células da corona radiata, que possui uma massa pegajosa de ácido hialurônico, são a primeira barreira encontrada. Para que ultrapasse essas células, o espermatozoide libera uma enzima chamada hialuronidase que o auxilia a ultrapassar essa barreira em conjunto com a propulsão mecânica do flagelo.
A seguir, o espermatozoide encontra a zona pelúcida, uma camada de glicoproteínas que envolve o ovo e atua como uma barreira física. Neste momento, os ligantes presentes na superfície do espermatozoide reconhecem e se ligam a proteínas da zona pelúcida, incluindo a ZP3 (glicoproteína ligante da zona pelúcida do camundongo). O reconhecimento é espécie-específico e faz com que haja uma interação do espermatozoide com a zona pelúcida, desencadeando o processo de reação acrossômica, no qual há liberação do conteúdo da vesícula acrossômica localizada na cabeça do espermatozoide.
Quando o espermatozoide se liga à ZP3, o conteúdo do acrossoma é liberado por exocitose. Esse conteúdo é formado por enzimas como glicosaminas, que quebram os oligossacarídeos presentes nas glicoproteínas e uma protease denominada acrosina. As enzimas fazem com que o espermatozoide se aproxime da membrana plasmática do ovócito.
Na Figura 8, é possível ver a passagem de um espermatozoide pela corona radiata (1), o reconhecimento e liberação de enzimas pela vesícula acrossômica (2), o espermatozoide penetrando a zona pelúcida e a consequente reação acrossômica (3), a fusão da membrana plasmática do espermatozoide e ovócito, a liberação de grânulos corticais do ovócito impedindo a polispermia (4), e ainda a liberação da cabeça do espermatozoide dentro do ovócito (5). Ao final do processo, há a ativação do ovócito, a finalização da meiose II, a fusão dos pronúcleos feminino e masculino e a formação do zigoto.
A reação acrossômica também expõe proteínas na superfície do espermatozoide, que podem se ligar à membrana do ovócito, promovendo a fusão dela com a membrana espermática. A superfície do ovócito está coberta de pequenas microvilosidades que, ao contato com a membrana do espermatozoide, formam o cone de fertilização, local no qual se dá a internalização do espermatozoide ao ovócito. Embora muitos espermatozoides adentrem aos envoltórios circundantes ao ovócito, é importante que apenas um deles se fusione com a membrana plasmática e forneça um núcleo haploide e um centríolo para o ovócito.
Logo, existem mecanismos para evitar a entrada de mais de um espermatozoide. O principal bloqueio à polispermia em muitos animais é colocado em ação assim que ocorre a fusão entre as membranas do primeiro espermatozoide, chamado reação cortical. Isso provoca a liberação dos grânulos corticais que, em mamíferos, contêm enzimas que bloqueiam a ligação de outros espermatozoides por meio de uma modificação estrutural da zona pelúcida e um aumento na concentração de íons cálcio na região citosólica do ovócito, tornando-o impermeável à entrada de outro espermatozoide.
Quando ocorre a polispermia, isto é, quando mais de um espermatozoide fecunda o ovócito, pode levar a consequências desastrosas na maioria dos organismos, resultando num núcleo triploide. No geral, durante as divisões celulares irregulares, o embrião morre e logo se degenera. Antes da reação iniciar, todas as membranas da cabeça do espermatozoide estão intactas.
Durante a reação acrossômica, a membrana plasmática acima da membrana acrossômica se fundem. A fusão das duas membranas leva à formação de vesículas e cria poros por meio dos quais as enzimas acrossômicas podem passar, isso permite a penetração do esperma na zona pelúcida. Depois da reação acrossômica, as vesículas são liberadas, deixando a membrana acrossoma interna e a capa nuclear intactos.
Na monospermia normal, na qual só um espermatozoide penetra o ovócito, acontece a ativação ovocitária, com liberação de cálcio citosólico e reativação da meiose II no ovócito, com a formação do pronúcleo feminino e a liberação do segundo corpúsculo polar, esse ovócito agora é chamado óvulo. Dentro do citoplasma do óvulo, o núcleo do espermatozoide aumenta de volume e descondensa seus cromossomos para formar o pronúcleo masculino e o flagelo do espermatozoide degenera, restando apenas os centríolos.
Os pronúcleos aproximam-se, auxiliados pelo citoesqueleto e perdem seus envelopes nucleares. Os genomas haploides masculinos e femininos tornam-se unidos no centro do óvulo e é refeito o envelope nuclear, formando um zigoto diploide num processo chamado singamia (sin, aproximação; gamia, casamento). Os corpúsculos polares não têm uma função específica e degeneram. Alguns fatores são elencados como resultado da fecundação por Moore, Persaud e Torchia em Embriologia clínica, editado em 2016:
· Estimulação do ovócito a completar a meiose II;
· Restauração da diploidia da espécie;
· Promoção de variação genética da espécie;
· Determinação do sexo cromossômico do embrião;
· Início da clivagem
Desenvolvimento embrionário
A fecundação é o passo inicial do desenvolvimento. O zigoto com seu novo potencial genético e nova disposição do citoplasma inicia agora a produção de um novo organismo multicelular. Conforme exposto por Gilbert, no livro de 2003, em todas as espécies conhecidas de animais, isso começa por um processo chamado clivagem, uma série de divisões mitóticas pela qual o enorme volume do citoplasma do ovo é dividido em numerosas pequenas células nucleadas, chamadas de blastômeros.
Clivagem e implantação 
A clivagem consiste em divisões mitóticas repetidas no zigoto que resultam em rápido aumento no número de células (blastômeros) no embrião, porém, semaumento do volume citoplasmático. O citoplasma do zigoto é dividido ao meio, depois em quatro, oito, 16 células e assim por diante. A divisão do citoplasma do ovo, tornando as células cada vez menores, é devido à abolição do período de crescimento entre as divisões, apesar da clivagem dos núcleos ser rápida.
O embrião ainda é circundado pela zona pelúcida nesta fase, o que mantém as células unidas. O aumento no número de células sem aumento no volume só é possível graças à distribuição de vitelo em mamíferos ser pouca e heterogênea, característica do ovo oligolécito, como já estudado. Esse tipo de ovo possibilita que o zigoto tenha uma clivagem total, formando blastômeros que se dividem de forma igual.
Após o estágio de oito células em humanos e suínos e 16-32 células em bovinos, os blastômeros mudam sua forma e se aderem uns aos outros para formar uma massa compacta de células. Esse fenômeno, a compactação, é mediado por proteínas de adesão celular, em especial desmossomos. A compactação admite uma maior interação célula-célula no embrião, que passa a ser classificado como mórula. A classificação se dá pelas características dos blastômeros compactos, que apresentam uma superfície irregular, possuindo similaridade com a fruta amora.
No estágio de mórula, a zona pelúcida ainda permanece intacta e, em determinado momento, há uma retenção de líquidos dentro do embrião, formando uma cavidade chamada blastocele, num fenômeno de formação denominado cavitação. À medida que aumenta a quantidade de líquido na cavidade, o embrião se expande e os blastômeros são empurrados para a periferia, constituindo o trofoblasto, que forma a parte embrionária da placenta. Em conjunto, reúne-se um aglomerado de células, denominado embrioblasto ou massa celular interna, num dos polos do embrião que se forma.
A partir da blastocele, o embrião é classificado como blástula ou blastocisto. Ao final, a expansão do blastocisto leva à ruptura da zona pelúcida e o embrião escapa pela abertura. Em humanos há desintegração da zona pelúcida. Neste estágio de blastocisto, o embrião já atravessou as trompas uterinas e chega ao útero. Em bovinos e equinos, o embrião chega ao útero por volta do quarto ou quinto dia após a fecundação.
Após seis dias da fecundação, o blastocisto adere ao epitélio endometrial, em geral adjacente ao polo embrionário. Em seguida, as células do trofoblasto se proliferam e se diferenciam formando uma camada interna, o citotrofoblasto e uma camada externa, o sinciciotrofoblasto, que digere em parte o endométrio e o invade, a fim de sua implantação no útero materno. As células do epitélio endometrial respondem à presença do blastocisto e à progesterona liberada pelo corpo lúteo e se diferenciam em células secretoras metabolicamente ativas, chamadas células deciduais, enquanto tal resposta é intitulada reação decidual.
As glândulas endometriais da vizinhança também aumentam e a parede uterina torna-se muito vascularizada. As secreções das células deciduais e das glândulas liberam fatores de crescimento e metabólitos, que sustentam o crescimento do embrião em implantação. O embrioblasto também se diferencia e dá origem a duas porções distintas, o hipoblasto, voltado à blastocele e que forma uma camada celular achatada, e o epiblasto, caracterizado por uma camada multicelular.
As duas camadas formam o disco embrionário bilaminar. O disco bilaminar forma os folhetos embrionários que dão origem a todos os tecidos e órgãos do embrião. Deste modo, é finalizada a primeira semana do desenvolvimento. Na Figura 10, de “A” a “D”, há vários estágios da clivagem do zigoto e formação da mórula, com a presença da zona pelúcida revestindo o embrião. Em “E”, aparece a formação do blastocisto inicial e a desintegração da zona pelúcida. Já em “F”, está o blastocisto tardio com presença do embrioblasto, trofoblasto e blastocele.
(2535) Fertilización (concepción) - YouTube
A implantação do blastocisto ocorre entre um período de seis a dez dias da fecundação. Conforme o blastocisto se implanta, o sinciciotrofoblasto penetra mais no tecido endometrial formando uma massa multinucleada que não apresenta nenhum limite celular visível. O sinciciotrofoblasto se expande e desloca as células endometriais no local de implantação. As células sofrem morte celular, facilitando a incorporação do blastocisto ao endométrio e servindo como rica fonte de nutrientes para o embrião. 
Na Figura 11, se vê a aderência do blastocisto ao epitélio endometrial durante os primeiros estágios da implantação. Em “A”, após seis dias, o blastocisto está aderido ao epitélio endometrial no polo embrionário, enquanto em “B”, após sete dias, o sinciciotrofoblasto penetrou o epitélio e começou a invadir o tecido conjuntivo endometrial. O embrioblasto se diferenciou em hipoblasto e epiblasto.
VOCÊ SABIA:
Em humanos, o sinciciotrofoblasto produz um hormônio glicoproteico, a gonadotrofina coriônica humana (hCG), que entra na circulação sanguínea e mantém a atividade hormonal do corpo lúteo no ovário, produzindo progesterona e estrógeno com a finalidade de manter a gestação. Exames sensíveis à detecção desse hormônio são usados como base para testes de gravidez. Uma quantidade suficiente de hCG é produzida pelo sinciciotrofoblasto por volta de 15 dias da fecundação para resultar num teste de gravidez positivo, mesmo que a mulher não saiba que está grávida.
Com a progressão da implantação do blastocisto, surge uma pequena cavidade no embrioblasto, o primórdio da cavidade amniótica. As células formadoras do âmnio, os âmnioblastos, se separam do epiblasto e revestem a cavidade amniótica. Ao mesmo tempo, ocorrem mudanças morfológicas no embrioblasto, formado pelo epiblasto, que forma o assoalho da cavidade amniótica e está, de maneira periférica, em continuidade com o âmnio e o hipoblasto, adjacente à cavidade blastocística, que constituem agora um disco embrionário bilaminar.
A partir do hipoblasto, há uma proliferação de células que desencadeiam um revestimento da blastocele, formando uma estrutura chamada membrana exocelômica, dando origem a uma cavidade chamada saco vitelínico primitivo. Conforme o sinciciotrofoblasto penetra no endométrio e se desenvolve cada vez mais, ele entra em contato com as glândulas endometriais e invade as paredes de capilares sanguíneos maternos, formando uma rede de lacunas. À proporção que o embrião invade o endométrio, o citotrofoblasto se torna envolvido pelo sinciciotrofoblasto.
Até então, o saco vitelínico primitivo e o âmnio estavam em contato direto com o citotrofoblasto, porém, um novo tecido conjuntivo embrionário, chamado mesoderma extraembrionário, se forma a partir da proliferação de células do hipoblasto. O mesoderma extraembrionário fica entre o citotrofoblasto, o âmnio e o saco vitelínico primitivo O endométrio que está em contato com o embrião, isto é, o responsável pela gestação, chamado de endométrio decidual ou decídua basal, é o endométrio que se desprende do útero ao final da gestação.
No lado oposto, no qual ocorre o fechamento do endométrio e local da sua recomposição, após a invasão embrionária, ele é chamado de decídua capsular. Na Figura 12, na parte “A”, se observa o blastocisto com cerca de oito dias adentrando o tecido endometrial., o sinciciotrofoblasto invadindo o endométrio e envolvendo o blastocisto, o que representa o início da formação da cavidade amniótica e âmnio. Em “B”, aparece o blastocisto com nove dias.
É importante salientar um aspecto que é bem diferente entre animais domésticos e humanos. Em humanos, o sinciciotrofoblasto invade o endométrio para que o embrião se fixe e aloje nele, o que é chamado de implantação intersticial. Nos mamíferos domésticos, há uma fixação do embrião no endométrio materno para realização das trocas embrionárias, porém, o embrião não penetra totalmente no endométrio. Portanto, se estabelece uma relação entre o embrião e o endométrio, mas não há uma invasão. A própria característica do corno uterino, por ter um lúmen menor, possibilita a implantação superficial.
Na Figura13, em complemento à Figura 12, o estágio do blastocisto, em 10 dias, é caracterizado pela comunicação das redes lacunares cheias de sangue. Em 12 dias, se tem o aparecimento dos espaços celômicos no mesoderma extraembrionário concebendo o início do celoma extraembrionário.
Por volta de 10 dias, o embrião está implantado dentro do endométrio, caracterizando a implantação intersticial. O citotrofoblasto está envolvido pelo sinciciotrofoblasto e ocorre também, uma reconstituição do epitélio que reveste o endométrio depois da implantação do embrião. No mesoderma extraembrionário, começam a surgir lacunas, pequenas cavidades que constituem o celoma extraembrionário, aumentam de tamanho e se fundem, estabelecendo uma grande cavidade que é o celoma extraembrionário.
Agora, o celoma formou uma cavidade única dentro do mesoderma extraembrionário, passando a ser classificado como lâmina externa, quando reveste o citotrofoblasto, e lâmina interna, quando reveste a cavidade amniótica e saco vitelínico primitivo. Na região do assoalho do saco vitelino primitivo, há um estrangulamento que reduz o tamanho da estrutura e forma a vesícula umbilical primitiva. 
As camadas do trofoblasto contribuem para formar as membranas extraembrionárias. A lâmina externa do mesoderma extraembrionário, associada ao citotrofoblasto e ao sinciciotrofoblasto formam uma estrutura chamada de córion que constitui a futura placenta. Durante o processo, o tecido fetal forma projeções, as vilosidades coriônicas que se estendem para dentro dos sinusoides sanguíneos maternos.
Na Figura 14, em “A”, no embrião de 13 dias, a falha no epitélio endometrial desapareceu, há formação de uma pequena vesícula umbilical secundária, o celoma extraembrionário agora envolve a vesícula umbilical e o âmnio e o celoma embrionário divide o mesoderma extraembrionário em duas camadas: mesoderma somático extraembrionário (reveste o trofoblasto e cobre o âmnio) e o mesoderma esplâncnico extraembrionário (em torno da vesícula umbilical). Há redução do tamanho da vesícula umbilical primitiva e o início do aparecimento das vilosidades coriônicas primárias. No embrião com 14 dias, visto em “B”, a vesícula umbilical recém-formada e a localização da placa pré-cordal em seu teto. Já em “C”, é possível observar um detalhe da placa pré-cordal.
Em aproximadamente 14 dias, parte do saco vitelino primitivo regride e é direcionada ventralmente formando um resquício do saco vitelínico que é revestido pela lâmina interna do mesoderma extraembrionário, formando o saco vitelínico definitivo. O embrião se mantém fixo ao córion graças à permanência de parte do mesoderma extraembrionário, chamado pedículo do embrião e que dá origem ao cordão umbilical. O pedículo está sempre voltado para a região caudal do embrião, dando uma noção de orientação embrionária. Na região cranial do disco embrionário bilaminar, as células do hipoblasto de tornarão colunares e se aderem às células do epiblasto, estabelecendo a placa pré-cordal, que indica o futuro local da boca.
O período entre a ovocitação e a implantação diverge entre as espécies. Em humanos, o início da implantação é de seis a sete dias, ao passo que em animais domésticos o início é mais tardio, de 12 a 14 dias em felinos e suínos, de 14 a 18 dias em caninos e ovinos, de 17 a 35 dias em bovinos e entre 17 e 56 dias em equinos. A segunda semana do desenvolvimento é marcada por muitos eventos e uma forma de facilitar o entendimento desse período é conciliar os processos como uma regra de dois:
· O embrioblasto se divide em duas camadas: o epiblasto e o hipoblasto;
· O trofoblasto dá origem a dois tecidos: o citotrofoblasto e o sinciciotrofoblasto;
· Dois sacos vitelínicos se formam: o primitivo e o definitivo;
· Duas novas cavidades se formam: cavidade amniótica e cavidade coriônica;
· O mesoderma extraembrionário se divide em duas camadas: a lâmina externa que reveste o citotrofoblasto, e a lâmina interna que reveste o saco coriônico e o âmnio.
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Ocasionalmente um blastocisto se implanta na cavidade peritoneal, na superfície do ovário, dentro da tuba uterina ou em locais anormais no útero. O epitélio nesses locais anormais responde à implantação do blastocisto com aumento da vascularização e outras alterações de suporte, deixando o blastocisto apto a sobreviver e se desenvolver. A gravidez ectópica, em geral, ameaça a vida da mãe, pois os vasos sanguíneos se formam em locais anormais e podem sofrer rupturas com o crescimento do embrião e placenta. Na maioria dos casos, é necessária intervenção cirúrgica para interrupção da gravidez.
Gastrulação
A gastrulação é o processo formativo pelo qual as três camadas germinativas e a orientação axial do embrião são estabelecidas. Neste momento, se tem um embrião bilaminar, ou seja, que contém duas camadas germinativas, o epiblasto e o hipoblasto, que se desenvolvem em três camadas germinativas, formando um disco embrionário trilaminar. Além disso, o embrião apresenta uma orientação axial, antevendo as porções cranial e caudal, bem como a porção direita e esquerda. É nesse processo em que aparecem a linha primitiva e a formação da notocorda, primeiro eixo de sustentação embrionária. A gastrulação, então, é o início da morfogênese e, durante a terceira semana, o embrião é referido como gástrula.
Na Figura 15, na qual se observa a formação do disco embrionário trilaminar, nos dias 15 e 16, as setas indicam a invaginação e a migração de células mesenquimais da linha primitiva, entre o ectoderma e o endoderma. Em “C”, “E” e “G”, constam as vistas dorsais do disco embrionário trilaminar, expostos pela remoção do âmnio, enquanto em “A”, “B”, “D”, “F” e “H”, estão as secções transversais do disco embrionário. Voltando a “C”, ainda é possível ver a placa pré-cordal, definindo a região cranial, indicada por uma região oval azul-clara.
Na região caudal, surge uma faixa espessada no epiblasto, a linha primitiva, resultado da proliferação e do movimento das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário. Tais proliferações celulares formam duas projeções no epiblasto, as estrias primitivas e, entre elas, há um sulco, o sulco primitivo. A linha primitiva se alonga até ocupar cerca da metade do comprimento do disco embrionário e o sulco se torna mais profundo e mais definido. A extremidade cranial da linha primitiva se expande numa estrutura chamada nó primitivo, com uma reentrância designada como fosseta primitiva. O sulco primitivo e a fosseta primitiva resultam da invaginação (movimento para dentro) das células do epiblasto.
As células do epiblasto nas laterais da linha primitiva movemse, entram nela e migram para fora, como células individuais. O movimento das células mediante a linha primitiva e para o interior do embrião é nomeado ingressão. Na Figura 15, se visualiza bem o nó primitivo, até qual a linha primitiva cresce e, no corte transversal da figura, se observa o movimento dessas células pela linha primitiva, para o interior do embrião. Elas se diferenciam para formar o mesênquima, um tecido conjuntivo embrionário e suas células mesenquimais têm aspecto fusiforme, organizadas numa matriz extracelular.
Uma parte do mesênquima forma o mesoblasto (mesoderma indiferenciado), que forma o mesoderma intraembrionário. As primeiras células ingressantes do epiblasto invadem o hipoblasto e deslocam suas células para periferia, substituindo completamente o hipoblasto por uma nova camada de células, o endoderma embrionário, formando agora o teto da vesícula umbilical. Da mesma forma, as células remanescentes do epiblasto também passam por um processo de diferenciação e agora serão chamadas de ectoderma embrionário. Portanto, todas as três camadas da gástrula são derivadas do epiblasto.
Na Figura 16, é possível ver também a vista dorsal de um embrião de 16 dias, com o âmnio removido para expor o nó primitivo, a fosseta primitiva e a linha primitiva. Ao lado, está o desenho da metade cranial do disco embrionário, a migração de células mesenquimais da linha primitiva para formar o mesoblasto,que compõe o mesoderma intraembrionário. A maior parte do endoderma embrionário tem origem no epiblasto, enquanto a maior parte das células do hipoblasto é deslocada para regiões extraembrionárias como a parede da vesícula umbilical.
A partir do disco bilaminar formado pelo epiblasto e hipoblasto, surgiram ectoderma, endoderma e mesoderma embrionário. As camadas germinativas, por seu turno, formam:
Ectoderme
epiderme e anexos (pelos e unhas), sistema nervoso central e periférico, retina do olho, mucosa bucal e anal, esmalte dentário;
Endoderme
é a fonte dos revestimentos epiteliais das vias respiratórias e do trato gastrointestinal e anexos (fígado e pâncreas);
Mesoderme
órgãos internos, cartilagem, ossos, tecido conjuntivo, tecido muscular, sistema cardiovascular
Durante o processo de gastrulação, ocorre a formação da notocorda, eixo do embrião através do processo notocordal. As células mesenquimais migram cefalicamente do nó e da fosseta primitiva, entre o ectoderma e o endoderma primitivos, construindo um cordão celular mediano que se desenvolve até a placa pré-cordal na região cranial, delimitando a formação da cavidade oral.
O processo adquire um lume, o canal notocordal. Em seguida, o assoalho do processo notocordal se funde com o endoderma subjacente. As camadas fusionadas se degeneram de forma gradual, resultando na formação de aberturas no assoalho do processo notocordal, o que coloca o canal notocordal em comunicação transitória com a vesícula umbilical e âmnio, formando o canal neuroentérico.
Conforme as aberturas de tornam unidas, o assoalho do canal desaparece. Na extremidade cranial do embrião, as células da placa notocordal se proliferam e sofrem um dobramento, fechando o tubo e o canal neuroentérico, formando a notocorda.
A notocorda define o eixo primitivo do embrião, conferindo certa rigidez, serve de base para o desenvolvimento do esqueleto axial, indica os locais dos futuros corpos vertebrais e induz a formação da placa neural. O processo é dividido em:
1 - vista dorsal do disco embrionário com aproximadamente 16 dias. O processo notocordal é mostrado como se fosse visível por meio do ectoderma embrionário;
2 - células da fosseta e nó primitivo adentram o mesoderma e formam o canal notocordal;3
3 - O processo notocordal de alonga cranialmente;4
4 - até chegar à placa pré-cordal; 5
5 - assoalho do processo notocordal se funde com endoderma e os pontos fusionados sofrem degeneração;6
6 - assoalho degenerado, canal aberto entre o âmnio e vesícula umbilical;7
7 - dobramento formando a notocorda;
8 - notocorda rodeada por mesoderma.
Na Figura 17, que o mesoderma intraembrionário se reorganiza e forma ao menos quatro subdivisões principais: mesoderma cardiogênico, mesoderma paraxial, mesoderma intermediário ou nefrótomo e mesoderma da placa lateral. Além disso, à medida que o processo notocordal se desenvolve, ele induz o ectoderma que está sobre ele a se diferenciar, apresentando características de células nervosas que formam uma placa chamada placa neural.
A linha primitiva forma o mesoderma até o início da quarta semana. Depois disso, a produção do mesoderma desacelera e a linha primitiva reduz de tamanho e regride para região sacrococcígia do embrião, desaparecendo por fim. Se remanescentes da linha primitiva persistem, podem dar origem a um teratoma sacrococcígeo, um tipo de tumor de células germinativas que pode resultar em produção de tecidos de todas as células germinativas.
A formação da linha primitiva define todos os principais eixos corporais. Ela se forma na linha mediana caudal do disco embrionário, definindo o eixo craniocaudal e o eixo mediolateral. Quando se olha o epiblasto por cima, sem a presença do âmnio, o que está à direita da linha primitiva representa o lado direito do embrião e o que está à esquerda, o lado esquerdo. A linha primitiva também determina o eixo esquerdo-direito. Além disso, na formação da linha primitiva, o futuro eixo dorsoventral do disco embrionário é equivalente ao eixo ectoderma-endoderma. Após o dobramento do corpo e formação do plano corporal, o eixo dorsoventral se torna mais definido. 
Neurulação
A notocorda se formou por meio do processo notocordal, constituindo o eixo primitivo do embrião, servindo como base do desenvolvimento do esqueleto axial e estimulando o ectoderma sobrejacente para a formação da placa neural. A neurulação se refere à formação da placa neural e das pregas neurais, de modo a formar o tubo neural, que dá origem ao sistema nervoso central do embrião.
As células do ectoderma, acima da notocorda, se distinguem instituindo o neuroectoderma, precursor do tecido nervoso. As células restantes constroem o ectoderma de revestimento, base da epiderme do embrião. Conforme a gastrulação ocorre, o embrião se alonga, devido ao processo notocordal e, ao mesmo tempo, é estimulado para a formação da placa neural. Os processos ocorrem em sincronia e não como etapas independentes.
A princípio, o neuroectoderma é uma estrutura plana, chamada de placa neural. À medida que se prolifera, a placa neural dá origem a duas pregas neurais com um sulco neural central. No mesoderma, há a formação de duas lâminas dorsais, posicionadas de maneira lateral, ao longo de toda extensão do processo notocordal, formando o mesoderma paraxial, futuro esqueleto axial.
A lâmina paraxial passa por um processo de fragmentação no sentido craniocaudal, com várias estruturas pares, em blocos denominadas somitos, que produzem as vértebras, que constituem a coluna vertebral. Durante a formação do neuroectoderma, a placa neural corresponde em comprimento, à notocorda subjacente, conforme a notocorda se alonga, a placa neural se amplia e se estende cranialmente até a placa pré-cordal ou membrana bucofaríngea. Depois, a placa neural se estende além da notocorda.
Na Figura 19, a notocorda estimula a diferenciação das células do ectoderma para o neuroectoderma, estabelecendo as pregas neurais e o sulco neural. O mesoderma paraxial se forma e se fragmenta formando os somitos. Em seguida, as pregas neurais se fundem para formar o tubo neural que ocupa o espaço delimitado pela notocorda. Ao final, aparece o processo de formação do tubo neural e cristas neurais.
As pregas neurais se desenvolvem e proliferam de modo acentuado. Elas se aproximam uma da outra na linha média e se fundem, começando na região cervical, aproximadamente no quinto somito e continua cranial e caudal. Com a fusão dessas pregas neurais é formado um tubo, denominado tubo neural, que se posiciona na delimitação da notocorda, visto que uma das funções dela é delimitar o espaço ocupado pelo tubo neural, que se forma e migra ventralmente, posicionando-se entre os somitos, lugar antes ocupado pela notocorda, que está presente logo abaixo. Na página 59 do livro de Moore, Persaud e Torchia editado em 2016, os autores afirmam que:
À medida que as pregas neurais se fundem para formar o tubo neural, algumas células neuroectodérmicas situadas ao longo da margem interna de cada prega neural perdem a sua afinidade epitelial e a ligação às células vizinhas. Conforme o tubo neural se separa do ectoderma superficial, as células da crista neural formam uma massa achatada irregular chamada crista neural, entre o tubo neural e o ectoderma superficial acima. A crista neural logo se separa em porção direita e esquerda e se deslocam para as laterais do tubo neural, dando origem aos gânglios sensoriais dos nervos espinhais e cranianos. Em seguida, se movem para dentro e sobre a superfície dos somitos.
O ectoderma de revestimento também se funde e começa a estabelecer a epiderme. Nesse momento, é convencionado que o embrião seja denominado nêurula. Na Figura 20, em “A” e “B”, se tem a visão dorsal de um embrião com aproximadamente 22 dias. Sete somitos estão visíveis em cada lado do tubo neural, ao passo que em “C” e “D”, está a visão dorsal do embrião com 23 dias. O fechamento das pregas neurais se deu do centro para a região cranial e caudal. Logo depois, o neuróporo cranial e caudal se fecham.
Até que