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Diferenciação sexual A diferenciação sexual refere-se ao processo pelo qual os animais desenvolvem características sexuais distintas, tanto morfológicas quanto funcionais, à medida que crescem e se desenvolvem. A diferenciação sexual ocorre durante o desenvolvimento embrionário e envolve ativação de diferentes vias genéticas, hormonais e celulares que determinam o desenvolvimento de características sexuais primárias e secundarias. Camadas germinativas As camadas germinativas são responsáveis por formar os principais tecidos, órgãos e sistemas do organismo em desenvolvimento; Os blastômeros são as primeiras células resultantes da divisão do zigoto durante a segmentação embrionária, marcando o início do desenvolvimento do embrião; A ectoderme, mesoderme e endoderme colaboram para a criação de uma estrutura complexa que eventualmente se transforma em um organismo completo; Lembrando que a Mesodermae é responsável pelo sistema reprodutor. Células Germinativas Primordiais As células germinativas primordiais são células precursoras que darão origem às células sexuais (espermatozoides e óvulos) nos organismos; A migração das Células Germinativas Primordiais Ocorre durante as fases iniciais do desenvolvimento embrionário, após a formação das camadas germinativas; Essas células especiais migram de locais iniciais, onde se formam, para as regiões onde as gônadas (testículos ou ovários) se desenvolverão. Processo de Migração As células germinativas primordiais se originam em locais específicos do embrião, como a crista gonadal e o saco vitelino; Elas migram para as gônadas em desenvolvimento, seguindo sinais químicos e pistas moleculares; Durante a migração, células germinativas primordiais se deslocam através de tecidos e órgãos, como a mesoderme; Uma vez nas gônadas, as células germinativas primordiais começam a se diferenciar em células sexuais maduras (espermatozoides ou óvulos); A migração das células germinativas primordiais é um passo fundamental no estabelecimento das células sexuais nos organismos. Esse processo garante que as gônadas sejam corretamente colonizadas pelas células germinativas primordiais, permitindo o desenvolvimento adequado dos órgãos reprodutivos e contribuindo para a capacidade de reprodução do organismo em desenvolvimento. Diferenciação do sistema genital masculino e feminino Gônada As gônadas são as glândulas sexuais que se desenvolvem em embriões e podem ser testículos (masculinos) ou ovários (femininos); As gônadas determinam o sexo genético do indivíduo: XY para machos (testículos) e XX para fêmeas (ovários); As gônadas também produzem hormônios sexuais, como testosterona e estrogênio e nos testículos masculinos progesterona nos ovários femininos; Ducto de Müller Origem: É uma estrutura embrionária que se desenvolve nos embriões de ambos os sexos; Função no Desenvolvimento Feminino: No feto feminino, o ducto de Müller forma o útero, as trompas de Falópio e parte da vagina; Degeneração no Desenvolvimento Masculino: Nos fetos masculinos, o ducto de Müller normalmente desaparece sob a influência de hormônios dos testículos; Ducto de Wolff (ou Mesonéfrico) Origem: Também é uma estrutura embrionária presente em ambos os sexos; Função no Desenvolvimento Masculino: No feto masculino, o ducto de Wolff forma as vesículas seminais, o epidídimo e o ducto deferente; Degeneração no Desenvolvimento Feminino: Nos fetos femininos, o ducto de Wolff normalmente desaparece sob a influência de hormônios dos ovários; Determinação sexual A determinação sexual é o processo pelo qual o sexo de um organismo é determinado, ou seja, se ele será masculino ou feminino. Esse processo é controlado principalmente por fatores genéticos, hormonais e moleculares. Determinação Genética: Em muitas espécies, a determinação sexual é geneticamente controlada pelos cromossomos sexuais. O sexo tem um par de masculino , enquanto os do cromossomos sexuais XY sexo feminino têm um par de cromossomos XX. Determinação Hormonal: Após a determinação genética do sexo, a produção e a ação de hormônios sexuais desempenham um papel fundamental no desenvolvimento sexual. Os produzem testículos hormônios , como a , que masculinos testosterona masculinizam o feto, enquanto os ovários produzem hormônios femininos, como o estrogênio, que feminizam o feto. Distúrbios hormonais podem levar a variações na diferenciação sexual, resultando em condições intersexuais. Diferenciação sexual Há 3 aspectos para a diferenciação sexual no desenvolvimento embrionário fetal: Sexo Cromossômico: O sexo cromossômico é determinado pelos cromossomos sexuais que uma pessoa possui em suas células; Há dois tipos de cromossomos sexuais: X e Y; As combinações mais comuns são XX (fêmea) e XY (macho); Sexo Gonadal: Sexo gonadal é influenciado pelo gene SRY localizado no cromossomo Y; No desenvolvimento embrionário, a presença do gene SRY em um embrião com cromossomo Y (XY) desencadeia a formação de gônadas masculinas, ou seja, testículos; Os testículos, por sua vez, produzem hormônios, incluindo a testosterona, que influenciam o desenvolvimento de características masculinas nos órgãos reprodutivos internos e nas características sexuais secundárias; As fêmeas não precisam expressar o gene SRY, apenas os machos. Sexo Fenotípico: O sexo fenotípico se relaciona com as características físicas externas e internas que um animal possui e que são visíveis ou mensuráveis; Inclui órgãos reprodutivos externos (genitais), características secundárias do sexo (como pelos faciais e mamas), e outras características físicas relacionadas ao sexo; O sexo fenotípico é influenciado pelo desenvolvimento das gônadas e pela ação dos hormônios sexuais; Sexo comportamental: È influenciado por hormônios para que o macho se reconheça como um macho, ou uma fêmea como fêmea; O estrógeno é o principal hormônio determinante para o sexo comportamental; A predominância do estrógeno é importante, ele se liga a uma enzima chamada alfa feto proteína. Entretanto essa ligação se torna incapaz de se inserir ao sistema nervoso central, e essa incapacidade faz com que o sexo comportamental seja determinado por uma fêmea; Para os machos, ainda que haja estrógeno, a predominância hormonal é a testosterona. Este hormônio tenta se ligar a enzima alfa feto proteína, entretanto essa ligação não ocorre e com isso, ele consegue se inserir no sistema nervoso central; Aromatase, enzima predominante no sistema nervoso central tem estímulo pela testosterona, logo, os dois se ligam e a testosterona acaba sendo convertida em estrógeno; A resultante conversão de testosterona em estrógeno dentro do sistema nervoso central faz com que o sexo comportamental predominante seja de um macho; Células de Sertoli: Estão nas partes internas dos testículos e ajudam no desenvolvimento dos espermatozoides; Elas também produzem o hormônio anti-Mülleriano (AMH) que desempenha um papel na diferenciação sexual. Células de Leydig: Estão entre os tubos dos testículos e produz testosterona, o hormônio masculino principal que é importante para o desenvolvimento e manutenção das características masculinas. Gene SRY: No desenvolvimento embrionário, a presença do gene SRY no cromossomo Y é crucial. O gene SRY é o principal determinante do desenvolvimento masculino; O SRY atua como um "interruptor" para iniciar a diferenciação dos órgãos reprodutivos masculinos, especificamente os testículos,durante a embriogênese. Freemartismo (parto gemelar) O freemartinismo é uma condição em que um dos gêmeos é afetado por características sexuais masculinas devido à troca de sangue entre gêmeos monozigóticos de sexo oposto durante o desenvolvimento fetal. A gêmea freemartin é frequentemente infértil devido a anomalias em seus órgãos reprodutivos. O Gêmeos Monozigóticos: freemartinismo ocorre em gêmeos monozigóticos (idênticos) quando um dos gêmeos é do sexo masculino (XY) e o outro é do sexo feminino (XX). Durante o Troca de Sangue: desenvolvimento fetal, os sistemas circulatórios dos gêmeos podem estar conectados, permitindo a troca de sangue entre eles. : O Compartilhamento de Hormônios sangue dos gêmeos masculinos pode afetar o desenvolvimento sexual do gêmeo feminino. Hormônios sexuais masculinos, como a testosterona, podem interferir na diferenciação dos órgãos sexuais femininos do gêmeo feminino. A gêmea freemartin Infertilidade: geralmente é infértil devido a anomalias em seus órgãos reprodutivos. Os órgãos sexuais femininos podem não se desenvolver adequadamente, tornando a reprodução inviável. Apresenta falha no comportamento estral ou falha na concepção na presença do macho. A gêmea Características Masculinas: freemartin pode exibir características físicas e comportamentais mais masculinas devido à exposição aos hormônios masculinos durante o desenvolvimento. Apresenta com clitóris hipertrofiado, presença de pelos longos nas vulvas, vagina mais escura, vestígios de gônadas masculinas e hipoplasia nos ductos de Muller. : O Ocorrência em Bovinos freemartinismo é mais comum em bovinos, especialmente em gêmeos de sexo oposto em rebanhos de criação de gado. È menos comum em ovinos, caprinos, suínos e equinos. Criptorquidismo O criptorquidismo é uma condição em que um ou ambos os testículos não descem normalmente para o escroto durante o desenvolvimento fetal. Isso pode afetar a função testicular e aumentar o risco de complicações em longo prazo, mas geralmente pode ser tratado com cirurgia para reposicionar os testículos no escroto. No Não Descida dos Testículos: criptorquidismo, um ou ambos os testículos não descem da região abdominal, onde se formam durante o desenvolvimento fetal, para o escroto, onde normalmente residem na vida adulta. Os testículos precisam estar na Riscos: temperatura mais baixa do escroto para funcionar adequadamente. Se não descem, a temperatura mais elevada na cavidade abdominal pode afetar a produção de espermatozoides e aumentar o risco de câncer testicular. Hermafroditismo Hermafrodita é o individuo que apresenta dois sexos distintos anatômica e funcionalmente. O hermafroditismo pode ser classificado em duas categorias principais: hermafroditismo verdadeiro e hermafroditismo pseudo-verdadeiro. Hermafroditismo Verdadeiro: Hermafroditismo verdadeiro é definido pela presença de tecido ovariano e testicular no mesmo individuo, em gônadas separadas ou em uma só; As vias genitais externas são quase sempre femininas, com vulva rudimentar e clitóris hipertrofiado; O hermafroditismo verdadeiro, um organismo tem órgãos reprodutivos masculinos e femininos plenamente desenvolvidos e funcionais ao mesmo tempo. Isso significa que o organismo pode produzir tanto espermatozoides quanto óvulos simultaneamente; Hermafroditismo Pseudo-verdadeiro: Individuo apresenta apenas uma gônada (masculina ou feminina) com características secundárias e genitália externa do outro sexo. Se a gônada presente for testículo, o animal é pseudo-hermafrodita macho, e caso a gônada seja ovário, é um pseudo-hermafrodita fêmea; As espécies mais acometidas são bovinos, caprinos, ovinos e suínos; Síndrome de Turner equina Anomalia caracterizada pela presença de somente um dos cromossomos X que causa infertilidade; Anormalidade cromossômica mais comum na espécie equina; O animal apresenta características fenotípicas femininas devido a ausência do cromossomo; A estatura é menor do que considerada normal para a idade da raça; As estruturas do aparelho reprodutivo são pequenas e os ovários não apresentam desenvolvimento folicular e a vulva pode ter tamanho normal ou aparecer em forma ligeiramente diminuída; Éguas que apresentam esta anormalidade podem não manifestar estro ou apresentar ciclos irregulares, podendo eventualmente permitir a monta; Síndrome da insensibilidade androgênica A síndrome androgênica, também conhecida como a síndrome da feminização; O animal apresenta genitália externa feminina que se desenvolve não pela presença de estrógeno, mas pela ineficiência de andrógeno; Éguas portadoras da síndrome não apresentam sinais de estro, comportam-se de forma semelhante ao garanhão, vocalizando na presença da fêmea em estro, tornam-se agressivas e apresentam desvio de comportamento; No exame clínico, ultrassonográfico e a palpação transretal revelam a ausência de cérvix e útero e mostram presença de testículos na cavidade abdominal localizados na posição em que se encontram os ovários na fêmea normal; Aplasia Ausência de seguimentos ou estruturas; Geralmente ligados a não migração das células primordiais na fase inicial; Hiperplasia Deficiência de enzimas que são necessárias para a síntese dos hormônios esteroides, a deficiência delas afeta o desenvolvimento sexual. Anatomia do sistema genital masculino Conjunto de órgãos responsáveis pela produção, maturação, transporte, armazenamento de gametas assim como sua deposição no trato genital feminino e síntese hormônios sexual secundária. Divisão anatômica: Escroto; Testículo; Epidídimo; Ducto deferente; Cordão espermático; Glândulas acessórias; Pênis; Prepúcio; Uretra; Testículos: Funções Endócrina → Produção de hormônios Gametogênica → Produção de espermatozoides Percurso dos espermatozoides: Túbulos seminíferos; Túbulos seminíferos retos; Rete testis; Ductos eferentes; Cabeça do epidídimo; Corpo do epidídimo; Calda do epidídimo; Túbulo deferente; Porções da Uretra; Posicionamento dos testículos: Região inguinal / Pré-púbica (Posição Longitudinal). Epidídimo: Funções Secreção; Absorção de fluídos; Transporte; Maturação; Armazenamento Divisão: Cabeça Ductos eferentes Corpo Ducto epididimário Cauda Ducto eferente: Funções Transporte; Armazenamento; Secreção (Ampola); Cordão espermático: Ducto deferente; Vasos sanguíneos; Linfáticos e nervos; Músculo cremáster; Termorregulação Mecanismo contracorrente (Artéria testicular e plexo pampiniforme); Músculo cremáster; Túnica Dartos; Pele escrotal; Glândulas acessórias: Próstata, vesículas e bulbouretrais; Secreção para a uretra; Fluido seminal; Diluição, manutenção do pH, motilidade e viabilidade; Frutose; Minimizar as perdas de sptz; Pênis: Raiz Corpo Glande Alterações de desenvolvimento “Intersexo” Os intersexos e as várias anomalias relacionadas ao aparelho reprodutor ocorrem nos animais domésticos, mas sua prevalência varia grandemente entre as linhagens, raças e espécies, sendo muito maior naquelas em que há alto grau de cruzamentos consanguíneos, por escolha ou por falta de machos mantidos como reprodutores. Espermatogênese A espermatogênese é o processo biológico pelo qual os espermatozoides, as células reprodutivas masculinas, são produzidos nos testículos. Esse processo é essencial para a reproduçãosexual. Sequencia da espermatogênese: 1. Localização: A espermatogênese ocorre nos tubos seminíferos dos testículos masculinos. Cada testículo contém vários túbulos, onde as células germinativas passam por uma série de divisões celulares para se transformar em espermatozoides maduros. 2. Células Germinativas: O processo começa com células-tronco especializadas chamadas espermatogônias, que estão presentes desde o nascimento de um homem. As espermatogônias se dividem por mitose para formar células chamadas espermatócitos primários. 3. Meiose: Os espermatócitos primários passam por um processo de divisão celular chamado meiose, que é essencial para reduzir o número de cromossomos à metade (número haploide) nos espermatozoides. Isso é importante porque, durante a fertilização, os espermatozoides se unirão a um óvulo que também possui metade do número de cromossomos, resultando em um embrião com o número correto de cromossomos. 4. Espermiogênese: Após a meiose, os espermatócitos secundários se transformam em espermátides, que são as células precursoras dos espermatozoides. Essas espermátides passam por um processo de maturação chamado espermiogênese, que envolve mudanças morfológicas significativas para se tornarem espermatozoides funcionais. 5. Formação dos Espermatozoides: Durante a espermiogênese, as espermátides desenvolvem uma cabeça, uma cauda e uma peça intermediária. A cabeça contém o núcleo com os cromossomos e uma enzima chamada acrosina, que permite que o espermatozoide penetre no óvulo durante a fertilização. A cauda é responsável pelo movimento do espermatozoide. 6. Número de Espermatozoides: O processo de espermatogênese é contínuo ao longo da vida de um homem. A produção de espermatozoides é regulada por hormônios, incluindo a hormona luteinizante (LH) e a hormona foliculoestimulante (FSH), que são secretados pela hipófise. 7. Armazenamento e Liberação: Os espermatozoides produzidos nos testículos são armazenados no epidídimo, uma estrutura tubular localizada na parte posterior dos testículos. Quando ocorre a ejaculação, os espermatozoides são transportados do epidídimo pelos ductos deferentes até a uretra, de onde são ejaculados durante a relação sexual. Duração da Espermatogênese Bovino – 60-63 dias Caprino – 47,7 dias Ovino – 46,8 dias Suíno – 38,7 dias Equino – 54,9 dias Bubalino – 38,7 dias Homem – 72 dias Cão – 62 dias Gato – 46,8 dias Produção Espermática Bovino – 800-2000 Caprino – 2000-3000 Ovino – 2000-3000 Suíno – 200-300 Equino – 150-300 Cão – 60-200 Células de Sertoli: As células de Sertoli são células de suporte cruciais nos testículos masculinos que desempenham papéis essenciais na produção de espermatozoides; Fornece suporte físico, nutrição, proteção e regulação hormonal para as células germinativas durante a espermatogênese; Produz a proteína ligante de andrógeno; Produz o hormônio Inibidor dos Ductos de Müller; Regulação da função testicular pelas gonadotrofinas e hormônios testiculares 1. Estímulo Inicial: A regulação começa com o estímulo inicial, que é a liberação de hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) pelo hipotálamo, uma glândula no cérebro. A GnRH é liberada em pulsos intermitentes. 2. Estímulo para a Hipófise: A GnRH viaja pelo sistema sanguíneo até a hipófise anterior, uma glândula localizada na base do cérebro. Lá, a GnRH estimula a produção e liberação de duas gonadotrofinas: hormônio folículo-estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). 3. Ação das Gonadotrofinas: O FSH e o LH são liberados na corrente sanguínea e viajam até os testículos, onde têm ações específicas. O FSH estimula as células de Sertoli nos túbulos seminíferos a apoiar a espermatogênese. O LH estimula as células de Leydig nos testículos a produzir testosterona, o principal hormônio masculino. 4. Produção de Testosterona: A testosterona é o principal hormônio masculino e desempenha papéis cruciais na espermatogênese, desenvolvimento sexual secundário e manutenção de órgãos reprodutivos masculinos. 5. Feedback Negativo: À medida que a concentração de testosterona no sangue aumenta, ela age negativamente no hipotálamo e na hipófise para reduzir a liberação de GnRH, FSH e LH. Isso cria um feedback negativo que regula os níveis hormonais. Duração da Cópula: Bovino – 1-3 seg; Caprino – 1-2 seg; Ovino – 1-2 seg; Suíno – 5-20 min; Equino – 20-60 seg; Cão – 30-40 min; Gato – 1 seg; Local de Deposição Seminal Bovino e Bubalinos – Fórnix vaginal; Caprino e Ovino – Fórnix vaginal; Suíno – Cervical profunda e útero; Equino – Útero; Cão – Vagina; Gato – Vagina; Volume Seminal Bovino – 5-8mL Bubalino – 2-8mL Caprino – 0,5-1,5mL Ovino – 0,5-3mL Suíno – 50-600mL Equino – 40-60mL Cão – 1,5-8mL Gato – 0,2mL Cópulas/dia (Cópulas para Exaustão) Bovino – 20 (60-80) Caprino – 7 (14) Ovino – 10 (30-40) Suíno – 3 (8) Equino – 3 (20) Fertilização A fertilização ocorre quando o 1. espermatozoide é ejaculado e a fêmea realiza contrações, favorecendo a movimentação do espermatozoide. O espermatozoide perde as 2. proteínas presentes na membrana. O espermatozoide chega à tuba 3. uterina e encontra o óvulo, onde começa a tentar penetrar na zona corona radiada. Ele libera a enzima hialuronidase, que facilita a quebra da zona corona radiada. (O flagelo também ajuda nessa quebra através da força). O espermatozoide chega à zona 4. pelúcida, onde precisa se ligar às glicoproteínas. O espermatozoide se liga na parte 5. glicídica, através de reconhecimento e afinidade com ZP3. Existe uma troca de cálcio para 6. dentro do espermatozoide, onde, após certo aumento, as membranas se fundem e liberam uma enzima, a acrosina, que quebra por completo a zona pelúcida. Existe interação na membrana 7. plasmática do espermatozoide com a membrana do óvulo. Após a entrada do 8. espermatozoide, os grânulos corticais da fêmea liberam enzimas que impedem que outros espermatozoides entrem. Exame andrológico em animais domésticos Os exames andrológicos em animais domésticos são fundamentais para avaliar a saúde reprodutiva e a qualidade do sêmen desses animais. Esses exames servem para determinar se o macho tem a capacidade de ser um bom reprodutor e são úteis em várias situações, incluindo: Exame Pré-Estação de Monta: Realizado em touros antes da estação de monta, esse exame avalia a saúde dos órgãos reprodutivos, a morfologia espermática, a motilidade dos espermatozoides e outros parâmetros para garantir que o touro esteja em condições adequadas para a reprodução. Seleção e Comercialização de Reprodutores: Os exames andrológicos desempenham um papel fundamental na seleção de reprodutores de alta qualidade para programas de reprodução. Isso inclui a avaliação das características genitais, produção de sêmen de boa qualidade e histórico reprodutivo. Diagnóstico de Patologia Reprodutiva: Os exames podem detectar patologias reprodutivas, como infecções, lesões ou anormalidades nos órgãos reprodutivos masculinos. Isso é crucial para evitar a disseminação de doenças e garantir a eficácia da reprodução. Monitoramento da Fertilidade: Além de diagnosticar problemas, os exames andrológicos também são usados para monitorar a fertilidade de reprodutores ao longo do tempo. Isso ajuda a garantir um desempenho reprodutivo consistente. Avaliação do Potencial Genético: Alguns exames andrológicospodem fornecer informações sobre o potencial genético de um reprodutor, incluindo a qualidade do sêmen e a capacidade de transmitir características desejáveis para a prole. Aprimoramento da Qualidade do Sêmen: Com base nos resultados dos exames, medidas podem ser tomadas para melhorar a qualidade do sêmen, como ajustar a dieta, fornecer cuidados de saúde adequados e gerenciar o manejo. Controle de Doenças Reprodutivas: A detecção precoce de infecções ou doenças reprodutivas nos machos é essencial para prevenir a propagação de doenças no rebanho. “As sementes de uma vida de estudos transformam-se em frutos de sucesso.” Bom estudo! Lorena Dourado