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FISIOLOGIA REPRODUTIVA
Luís Carlos Reis
Professor Associado III, DVM, MSc, PhD
Área de Fisiologia
Laboratório de Neuroendocrinologia Comportamental
25 de novembro de 
2011
Programação do Dimorfismo 
Sexual
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2011
Programação do Dimorfismo 
Sexual
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DIMORFISMO SEXUAL 
DO SISTEMA NERVOSO
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2011
Programação do Dimorfismo 
Sexual
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DIMORFISMO SEXUAL DO SISTEMA NERVOSO
Como o sistema nervoso de indivíduos do sexo feminino reconhece machos?
Como o sistema nervoso de indivíduos do sexo masculino reconhece fêmeas? 
Que estruturas/áreas do sistema nervoso estão implicadas na identificação 
e orientação sexual?
Porque/como o sistema nervoso de machos e fêmeas regula a liberação de
Gonadotrofinas adeno-hipofisárias na idade adulta? 
O sistema nervoso controla a função reprodutiva em 
seus aspectos neuroendócrinos e comportamentais 
(e seus respectivos correlatos neurovegetativos). 
Como os estímulos endógenos e exógenos acessam o sistema nervoso
para controlar a função reprodutiva diferencialmente feminina e masculina?
Como a conduta sexual se expressa segundo padrão dimórfico na libido
durante a corte (interação psicossocial entre machos e fêmeas)? 
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Programação do Dimorfismo 
Sexual
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SEXUAL DIMORPHISMS OF THE BRAIN
Roger A. Gorski
UCLA School of Medicine, Los Angeles, CA 90024
(ver também artigos dos anos 1960 de Roger A. Gorski)
(PARA SABER)
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PROGRAMAÇÃO DO DIMORFISMO SEXUAL 
PROGRAMAÇÃO DA FUNÇÃO REPRODUTIVA 
(caracterização - programação epigenética)
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www.colorado.edu/.../iphy4480tsai/Lecture23.html
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Sexual
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Período perinatal?
A exposição à testosterona entre dia 17 prenatal ao dia 8-10 posnatal organiza a ontogênese
cerebral de ratos machos para determinar o fenótipo de sua reação fisiológica
(neuroendócrina) e comportamental na vida adulta.
Na ausência de testosterona ou de qualquer esteróide gonadal neste período induz a
organogênese cerebral feminina que define o fenótipo
fisiológico e comportamental nas fêmeas tornadas adultas.
Se ratos machos são castrados ao nascimento e forem tratados com estrógenos na vida adulta
eles exibem lordose, uma resposta sexual feminina, quando exposto ao macho intacto adulto.
Se ratas são tratadas com andrógenos ou tiverem testículos transplantados ao nascimento elas
não exibem lordose na presença de ratos machos intactos nem tampouco adquirem a
capacidade de liberar gonadotrofinas ciclicamente para (operar os ciclos reprodutivos com
ovulação).
Se ratos machos castrados ao nascimento forem expostos a uma rata intacta adulta na fase de
estro eles não expressam conduta masculina (cópula).
Se machos intactos são tratados com estrógenos na vida adulta eles não exibem lordose na
presença de ratos adultos normais. Ratos normais acasalam com ratas normais durante o
estro.
A testosterona estabelece e induz à organização ontogênica de circuitos masculinos (indução
da masculinização do SN) e inibe o desenvolvimento de circuitos cerebrais femininos
(inibição da feminização do SN).
Resumo das observações de Gorski 
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Sexual
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O núcleo periventricular anteroventral (AVPVn) sexualmente dimórfico 
MOE 
epitélio olfatório principal
VNO
órgão vômero-nasal
MPOA
área pre-óptica medial
ME 
eminência média
TIDA neuron
neurônios 
dopaminérgicos 
túbero-infundibulares
arcuate nucleus
núcleo arqueado
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Sexual
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O AVPVn sexualmente
dimórfico (maior número
de neurônios nas fêmeas)
constitui circuito-alvo
crítico para sinalização
dos neurônios LH-RH.
Sinais GABAérgicos e
glutamatérgicos a partir
do AVPVn, concomitantes
a influência estrogênica
regulam os neurônios LH-
RH na MPOA.
O AVPVn é maior nas fêmeas e contém muitos neurônios que co-
expressam GABA e glutamato.
Sinais sensoriais gerados no órgão vômero-nasal (VNO) bem como outros
sinais sensoriais regulam as respostas neuroendócrinas hipotalâmicas,
especialmente a liberação de LH-RH.
Entretanto, os neurônios LH-RH também recebem inputs polissinápticos
do epitélio olfatório principal (MOE).
Neurônios LH-RH se projetam para vasos sanguíneos da eminência média
(ME). Em machos a liberação sincronizada tônica de LH-RH produz
liberação pulsátil de LH a partir da hipófise.
Nas fêmeas, os neurônios túbero-infundibulares (TIDA) recebem
projeções polissinápticas do VNO. Este neurônios também projetam-se
para a ME onde liberam dopamina (DA), considerada um P-IH, evento
crítico para a ciclicidade feminina e pico ovulatório de LH.
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O núcleo sexualmente dimórfico da área pre-óptica (SDN-POA) 
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Lephart et al. 2001
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Secções do SDN-POA de ratos. A:macho; B:fêmea; C:fêmea tratada com testosterona no
período perinatal; D:fêmea tratada com o estrógeno sintético, di-etil-estil-bestrol. AC=comissura
anterior; OC=quiasma óptico; SCN=núcleo supraquiasmático; V = 3º ventrículo.
Dohler KD, Coquelin A, Davis F, Hines M, Shryne JE, Gorski RA. Brain Research, 302: 291–295, 1984.
Macho intacto Fêmea intacta
Fêmea tratada com
testosterona
no período perinatal
Fêmea tratada com 
estrógeno 
sintético (DES) no 
período perinatal
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O SDN-POA é maior em ratos machos (a)
que em fêmeas (b) porque os testículos
secretam testosterona durante o período
perinatal. Após esse período a
testosterona exerce pouco efeito sobre o
número de neurônios do SDN-POA .
Ao contrário, a região postero-dorsal
medial da amígdala (MePD) que é 1,5
vezes maior nos machos (c) que em
fêmeas (d) preserva sua responsividade à
testosterona por toda a vida.
Em tentilhões da Austrália o núcleo
robusto do arqui-estriado (RA) é crítico
para a vocalização e possui maior volume
em machos (e) que em fêmeas (f).
Como o SDN-POA de ratos, a exposição a
esteróides gonadais no período perinatal
é essencial para o RA desenvolver
fenótipo masculino.
Morris et al. 200425 de novembro de 
2011
Programação do Dimorfismo 
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Pesquisa com aves canoras abriu novas perspectivas para o entendimento
do mecanismo de dimorfismo sexual e plasticidade
Em diversas espécies de aves canoras os machos cantam mais que as
fêmeas. Regiões prosencefálicas implicadas com o canto, o centro da
vocalização superior (HVC) e o núcleo robustus archistriatum (RA) são
maiores nos machos.
Em canários, o tratamento das fêmeas com testosterona não masculiniza
plenamente o HVC e RA mas induz ao canto.
A extraordinária capacidade de plasticidade encefálica em canários
adultos inclui a gênese de novos neurônios funcionais e, provavelmente
evoluiu em resposta a estratégia reprodutiva de acasalamento sazonal na
qual machos competem entre si (através exibição de seu repertório
musical) por fêmeas mais atrativas.
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Em tentilhões recém-eclodidos, axônios projetados do HVC tem os seusterminais na vizinhança de seus neurônios-alvo no RA mas não os alcançam até
que receptores de estrógenos sejam ativados na vida adulta. Em fêmeas jovens
tratadas com estrógenos os terminais axônicos crescem em direção ao RA que se
masculiniza como em machos adultos.
Entretanto, interferindo com a esteroidogênese gonadal em machos não se impede a
masculinização na vida adulta. Isto tem suscitado a hipótese de que o encéfalo de
tentilhões machos (e possivelmente o de outras aves canoras) pode produzir o seu
próprio estrógeno.
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T E2
Aromatase
Andrógenos produzidos em período critico da programação sexual do 
sistema nervoso são convertidos em estrógenos pela aromatase
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E no ser humano?
Estudos morfometricos mostraram em cadáveres que nos homens o SDN-POA
e 2-5 vezes mais volumoso que nas mulheres
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Dimorfismo sexual cerebral no ser humano. O SDN-POA de indivíduos XY heterossexuais
aumentam a emissão de positrons mediante a estimulação feromonial feminina enquanto que
o oposto acontece quando indivíduos XX heterossexuais são expostos a estimulação
feromonial masculina. Indivíduos XY expostos ao estimulo feromonial feminino praticamente
não respondem enquanto que exibem significativa emissão de positrons após estimulação
feromonial masculina.
DIMORFISMO SEXUAL NA MEDULA ESPINHAL
Núcleo de Onuf
Os pericários dos neurônios do núcleo de Onuf projetam fibras que 
inervam os músculos pudendos especial os que circundam a uretra interna
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Antes do nascimento o núcleo de Onuf
está presente em machos e fêmeas. Os
seus neurônios motores estabelecem
uma junção neuromuscular funcional.
Entretanto, alguns músculos e seus
neurônios motores da área pudenda
entram em apoptose após o nascimento a
menos que sejam expostos (ou tratados
com) testosterona.
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Dimorfismo sexual na micção canina (Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
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Dimorfismo sexual na micção canina (Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
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Dimorfismo sexual na micção canina (Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
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Dimorfismo sexual na micção canina (Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
25 de novembro de 2011 28Programação do Dimorfismo Sexual
Dimorfismo sexual na micção canina (Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
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Hipertrofia clitoriana em cadela adulta tratada com testosterona 
(Thales Martins & Ribeiro do Valle, 1946)
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Cadela adulta exibindo conduta miccional masculina
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Cópula entre gatos domésticos durante o dia
O COMPORTAMENTO MATERNO É SEXUALMENTE DIMORFICO E
TAMBÉM DEPENDE DE PROGRAMAÇÃO ONTOGENICA
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A liberação de gonadotrofinas também preserva padrão 
dimórfico dependente de programação ontogênica.
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O eixo hipotálamo-hipófise-gônadas
Distribuição de neurônios LH-RH e receptores para 
estrógeno no hipotálamo de fêmeas
POA: área pre-
óptica
CA: comissura 
anterior
NPV: núcleo 
paraventricular
Arch: núcleo 
arqueado EM: eminência 
média
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Nos machos neurônios LH-RH exibem padrão de liberação tônica desse
neurohormônio hipofisiotrófico que determina a liberação de tônica de FSH e LH.
Nas fêmeas o padrão é basicamente cíclico. A expressão fenotípica desses
padrões é influenciado pela exposição perinatal aos andrógenos (nos machos) e
pela sua ausência (nas fêmeas).
Ao longo do ciclo reprodutivo feminino circuitos inibitórios (dopaminérgico,
GABAérgico, beta-endorfinérgico) e excitatório (noradrenérgico, NPYérgico,
glutamatérgico, serotoninérgico) modulam a excitabilidade dos neurônios LH-RH
mediante as oscilações plasmáticas dos esteróides ovarianos, estimulação
luminosa, feromonial, social, etc.
Ao contrário do que se supunha muito provavelmente o controle mono-
aminérgico e peptidérgico não se realiza diretamente ou unicamente sobre os
neurônios LH-RH.
Quem então intermediaria esse controle?
O que as imagens abaixo podem nos dizer sobre 
o controle da função reprodutiva
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Programação do Dimorfismo 
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A nomenclatura original do KiSS-1 gene e seu produto, kisspeptina, pode ter
sido designado com um pouco de capricho e orgulho, para garantir que todos
soubessem (ou adivinhassem) onde foi ele descoberto: em Hershey,
Pensilvânia, a casa do chocolate "Hersheys Kisses ".
O receptor para kisspeptina, GPR54, foi primeiro identificado em 1999 no rato
(Lee et al. 1999, FEBS Lett 446: 103–7) Em 2001, o ligante natural para GPR54
foi descoberto e determinado como o produto do gene Kiss1 originalmente
identificado como um supressor de metastases de melanoma e tumor de mama
(Kotani et al. 2001, J Biol Chem 276: 34631–6).
Estudos posteriores evidenciaram que mutações genéticas relacionadas com o
gene KiSS-1 causam distúrbios na instalação da puberdade em seres humanos
devido a hipogonadismo hipogonadotrófico. Portanto, concluindo-se que a
cascata de sinalização Kisspeptina-GPR54 e essencial para iniciar a secreção
de gonadotrofinas na puberdade.
Schematic representation of the hypothetical mechanisms of the regulation of pubertal onset 
and progression by ERα signaling in kisspeptin neurons.
Mayer C et al. PNAS 2010;107:22693-22698
©2010 by National Academy of Sciences
25 de novembro de 2011 40Programação do Dimorfismo Sexual
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PARA APRENDER MAIS
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Programação do Dimorfismo 
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25 de novembro de 2011 44Programação do Dimorfismo Sexual
Palácio do Duque de Saxe Primeira Sede da ESAMV-1911
(aonde funciona hoje o CEFET-UFRJ, Rua General Canabarro, Maracanã)
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Ruínas abandonadas da Escola formada da fusão ESAMV + Escola Agrícola 
da Bahia + Escola Média Teórico-Prática de Pinheiro (atual Pinheiral)-1916
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Horto Botânico (Alameda São Boaventura, Niterói)-1918
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Sede da ENA & ENV (depois Departamento Nacional da Produção Mineral, atual 
Museu de Ciências da Terra) Avenida Pasteur, Praia Vermelha-1927-1948
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Sede principal da UFRRJ, Seropédica (1948-2010)
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Noventa e quatro anos da primeira aula de Fisiologia proferida por Miguel Ozório de Almeida
na Escola Superior de Agricultura e Medicina Veterinária (seu ex-diretor) na Praia Vermelha
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1910-2010