Fertilização e o Desenvolvimento embrionário inicial

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UNIVERSIDADE FEEVALE - Instituto de Ciências da Saúde 
Embriologia e Histologia 
Professora: Andréia M. I. Sopelsa 
 
FERTILIZAÇÃO 
E O DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO INICIAL 
 
 
PRIMEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO 
A primeira semana de desenvolvimento é caracterizada por vários eventos importantes que 
incluem a fertilização, a clivagem do zigoto, a formação de um blastocisto e sua implantação no útero. 
FERTILIZAÇÃO 
 
Através da fertilização ocorre o encontro do gameta masculino (espermatozóide) com o 
feminino (ovócito), o que resulta na formação do zigoto ou célula-ovo (2n). O material genético das duas 
células haplóides se unem, formando um único núcleo diplóide no zigoto. Esta célula altamente 
especializada, chamada de célula-tronco totipotente, possui a capacidade de se diferenciar em todas as 
nossas células, desta forma ocorre o início do desenvolvimento do embrião. 
 
 
Cultura de células-tronco embrionárias totipotentes - zigoto e mórula. Blastocisto - células-tronco 
embrionárias pluripotentes. Fonte: http://www.lance-ufrj.org/ceacutelulas-tronco.html 
 
 
Apesar do desenvolvimento ter início com a fertilização, os estágios e a duração da gravidez 
são calculados a partir do início do último período menstrual normal da mãe, que ocorre cerca de 14 dias 
antes da concepção. Esta é a idade da gestação, que superestima o momento da fertilização, ou idade 
do embrião, em 2 semanas. 
 
 
 
 
 
 cerca de 200 milhões de espermatozóides são introduzidos na vagina (ejaculado) 
 menos de 2 milhões (1%) chegam ao colo do útero 
 somente cerca de 200 espermatozóides alcançam o ovócito secundário 
 
 Viabilidade dos espermatozóides: até 48 horas após a deposição na vagina 
 Viabilidade do ovócito secundário: até 24 horas após a ovulação 
A fertilização normalmente ocorre na região da tuba uterina chamada de ampola, no período 
de 12 a 24 horas após a ovulação. Se não houver fertilização, ele avança pela tuba até chegar ao útero, 
onde degenera e é reabsorvido. 
 
Microfotografias mostrando vários espermatozóides tentando penetrar o ovócito (à esquerda) 
e o ovócito envolvido pela corona radiata (células foliculares), à direita. 
Fonte: http://biologiainterativa.files.wordpress.com/2009/05/ovulo.jpg 
Fonte:http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/foto/0,,32697297-EX,00.jpg 
 
Fases da fertilização: 
a) Penetração do espermatozóide: passagem do espermatozóide através da corona radiata, camadas de 
células que circundam o ovócito secundário, e depois através da zona pelúcida, uma camada 
transparente de glicoproteínas. Estas glicoproteínas auxiliam na liberação de enzimas (especialmente a 
hialuronidase e a acrosina) contidas no acrossomo, situado na cabeça do espermatozóide, para que ele 
possa alcançar a membrana plasmática do ovócito. 
 
As enzimas da camada mucosa da tuba e os movimentos da cauda do espermatozóide 
também são muito importantes durante a penetração. Quando um espermatozóide penetra na zona 
pelúcida, ocorre uma reação (ação de enzimas lisossômicas) que impede a passagem de outros 
espermatozóides. 
b) Fusão das membranas plasmáticas: as membranas do ovócito e do espermatozóide se fundem. A 
cabeça e a cauda do espermatozóide penetram no citoplasma do ovócito. 
 
 
 
c) Término da segunda divisão meiótica do ovócito e formação do pronúcleo feminino: após a entrada do 
espermatozóide, o ovócito secundário, que estava parado na metáfase da segunda divisão meiótica, 
completa esta divisão, formando um óvulo maduro e um segundo corpúsculo polar, que se fragmenta e 
desintegra. Após a descondensação dos cromossomos maternos, o núcleo do óvulo maduro torna-se o 
pronúcleo feminino. 
d) Formação do pronúcleo masculino: no citoplasma do ovócito, o núcleo do espermatozóide aumenta, 
formando o pronúcleo masculino, e a cauda do espermatozóide degenera. Morfologicamente os dois 
pronúcleos são indistinguíveis. 
e) Primeira divisão de clivagem: as membranas dos pronúcleos se dissolvem, os cromossomas se 
condensam e se preparam para a mitose. O ovócito fertilizado passa a ser chamado de zigoto, é um 
embrião unicelular. A combinação dos 23 cromossomas de cada pronúcleo resulta em um zigoto com 46 
cromossomos. 
 
 
Fertilização. 
Fonte: Tortora & Grabowski, 2006. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagramas ilustrando a reação do acrossoma e espermatozóide penetrando 
em um ovócito. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagramas ilustrando a fertilização, sequência de eventos que começa com o contato do 
espermatozóide com a membrana plasmática do ovócito secundário e, termina com o 
embaralhamento dos cromossomas maternos e paternos, na metáfase da primeira divisão 
mitótica do zigoto. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
CLIVAGEM DO ZIGOTO 
Após a fertilização o desenvolvimento embrionário apresenta as etapas de clivagem ou 
segmentação, que consiste em repetidas divisões mitóticas do zigoto, que levam a um rápido aumento 
do número de células, os blastômeros, que ficam menores a cada divisão de clivagem. 
 
A primeira divisão do zigoto começa em torno de 24-30 horas após a fertilização e se 
completa cerca de 6 horas mais tarde, quando o zigoto se divide em dois blastômeros, mais tarde estas 
células se dividem em quatro blastômeros, oito blastômeros, e assim por diante. Durante estas etapas, o 
zigoto avança pelas trompas em direção ao útero. 
 
Após o estágio de nove células, os blastômeros mudam de forma e se ajustam firmemente 
uns aos outros, formando uma bola compacta (compactação). Clivagens sucessivas produzem uma 
massa sólida de células (12 a 15 blastômeros), denominada mórula, ainda circundada pela zona 
pelúcida. Entre o terceiro e quarto dia após a fertilização, a mórula entra na cavidade uterina. 
 
 
 Formação da mórula. Fonte: Elsevier Science, 2003. 
 
 
 
 
Clivagem do zigoto e a formação do blastocisto. Fonte: http://www.oocities.org/fertilmontes/fiv.htm. 
 
Clivagem do zigoto e a formação do blastocisto: A. primeiro dia; B. segundo dia; C. terceiro dia; 
D. quarto dia; E e F. quinto dia. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO 
Entre o quarto e quinto dia pós-fertilização, uma secreção rica em glicogênio das glândulas 
uterinas penetra na mórula, acumula-se entre os blastômeros, formando uma cavidade cheia de líquido, 
a cavidade blastocística ou blastocele. Com a formação desta cavidade a massa celular em 
desenvolvimento passa a ser chamada de blastocisto. Um rearranjo dos blastômeros resulta na 
formação de duas estruturas distintas: 
1) embrioblasto ou massa celular interna: localiza-se internamente e irá se transformar no embrião. 
2) trofoblasto: camada externa de células que forma a parede do blastocisto. Irá dar origem à parte 
embrionária da placenta (troca de nutrientes e resíduos entre a mãe e o feto). 
O blastocisto permanece livre no interior do útero durante cerca de dois dias. Após este 
período a zona pelúcida do blastocisto degenera e desaparece, permitindo que ele aumente 
rapidamente de tamanho e se fixe à parede uterina (endométrio) - implantação -, em torno de seis dias 
após a fertilização. Durante a implantação, o blastocisto se orienta com a massa celular interna voltada 
para o endométrio. 
 
 
Blastocistos. 
Fonte: http://maymartosbio.blogspot.com.br/2011/01/o-que-e-embriologia.html e 
http://maisemmim.blogspot.com.br/2010/06/4-semana-implantacao.html. 
 
 
 
Logo que adere ao endométrio, o trofoblasto começaa proliferar rapidamente e se diferencia em 
duas camadas: 
 
 citotrofoblasto: camada interna de células; 
 
 sinciciotrofoblasto: massa multinucleada externa em rápida expansão (fusão de células), onde não 
podem ser observados os limites celulares. 
 
 
 
 
 
 
Ligação do blastocisto ao epitélio do endométrio e os estágios iniciais da implantação. 
Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
Em torno de 6 dias, durante a implantação, surgem prolongamentos digitiformes do 
sinciciotrofoblasto que alcançam o epitélio endometrial e, com a ajuda de enzimas secretadas fazem 
uma espécie de erosão, invadindo o tecido conjuntivo do endométrio (estroma). 
 
Em torno de 7 dias, surge uma camada de células na superfície do embrioblasto chamada de 
hipoblasto. No final da primeira semana o blastocisto encontra-se superficialmente implantado, obtendo 
nutrição dos tecidos maternos invadidos. 
 
 
 
 
Resumo do ciclo ovariano, fertilização e desenvolvimento humano durante a primeira semana. 
 Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
SEGUNDA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO 
Durante a fase final da implantação, as células do estroma (tecido conjuntivo endometrial) ao 
redor do local de implantação acumulam glicogênio e lipídios e adquirem um aspecto poliédrico. 
Algumas destas células - células da decídua - degeneram nas adjacências e o sinciciotrofoblasto 
captura-as para a nutrição do embrião. 
O sinciciotrofoblasto começa a produzir o hormônio gonadotrofina coriônica humana (hCG) e 
uma quantidade deste hormônio penetra no sangue materno. A hCG serve para manter a atividade 
endócrina do corpo lúteo durante a gravidez, fazendo com que ele produza progesterona e estrogênio, 
para manter o endométrio em estado secretor, impedindo a menstruação. Por volta da nona semana de 
gestação, a placenta é que passará a produzir estes hormônios, para sustentar a gravidez. 
 
 
Além disso, a hCG constitui a base dos testes de gravidez. No final da segunda semana, já é 
produzida uma quantidade suficiente de hCG para dar um resultado positivo para um teste de gravidez, 
embora, geralmente, a mulher ainda nem sabe que está grávida. 
Durante a segunda semana do desenvolvimento embrionário termina o processo de 
implantação e ocorrem grandes transformações morfológicas na massa celular interna (embrioblasto), 
que se diferencia em duas camadas: 
 o epiblasto (ectoderma primitivo); 
 
 o hipoblasto (endoderma primitivo). 
As células destas camadas formam, em conjunto, um disco embrionário bilaminar (formado 
por duas camadas), que dá origem às camadas germinativas que irão formar todos os órgãos e tecidos 
do embrião. 
Um embrião de 14 dias tem a forma de um disco embrionário bilaminar, mas, em uma área 
localizada, as células endodérmicas são colunares e formam uma área circular e mais espessa chamada 
de placa precordal. Esta placa indica o futuro local da boca e a futura região cranial do embrião. 
As estruturas extra-embrionárias que se formam durante esta semana, são: a cavidade 
amniótica, o saco vitelino, o pedículo do embrião e o córion. 
 
 
Formação da cavidade amniótica 
 
Com o avanço da implantação do blastocisto, surge uma pequena cavidade no interior do 
epiblasto, que cresce posteriormente, formando a cavidade amniótica. À medida que esta cavidade 
aumenta, desenvolve-se, do epiblasto, uma fina membrana protetora, chamada de âmnion. 
 
Com o crescimento do embrião o âmnion irá circundar todo o embrião, revestindo a cavidade 
amniótica, que será preenchida pelo líquido amniótico. Este funciona como um absorvente de choques 
para o feto, ajuda a regular a temperatura corporal do feto e a evitar o ressecamento e as adesões da 
pele do feto com os tecidos circundantes. 
Correlação clínica: 
 Amniocentese: exame em que se retira parte do líquido amniótico por punção para se analisar 
algumas células, que naturalmente se desprendem do embrião, auxilia no diagnóstico de algumas 
anomalias. 
Formação do saco vitelino 
Posteriormente, as células do hipoblasto migram e recobrem a superfície interna da parede 
do blastocisto, formando o saco vitelino, antes denominada blastocele. O saco vitelino tem as seguintes 
funções: 
 fornece nutrientes ao embrião durante a segunda e terceira semanas de desenvolvimento; 
 
 é a fonte de células sanguíneas da terceira à sexta semanas; 
 
 
 
 contém as primeiras células (germinativas primordiais) que posteriormente migrarão para as gônadas 
em desenvolvimento; 
 
 forma parte do intestino (trato gastrointestinal); 
 
 funciona como um absorvente de impactos; 
 
 ajuda a evitar o ressecamento do embrião. 
 
 
Formação do córion e do pedículo do embrião 
 
Mais tarde, o blastocisto torna-se completamente mergulhado no endométrio e, no interior do 
trofoblasto, se desenvolvem pequenos espaços, chamados de lacunas. 
Posteriormente as lacunas se fundem, formando espaços maiores, as redes lacunares. O 
sangue materno e as secreções das glândulas uterinas penetram nas redes lacunares, que servem tanto 
como uma fonte de materiais para a nutrição do embrião quanto como um local disponível para os 
resíduos embrionários (início da circulação uteroplacentária). 
O concepto humano (embrião e membranas associadas) de 10 dias já encontra-se 
completamente no interior do endométrio, um local imunologicamente privilegiado. 
As células mesodérmicas derivadas do saco vitelino formam um tecido conjuntivo 
(mesênquima) em torno do âmnion e do saco vitelino, chamado mesoderma extra-embrionário. A 
cavidade formada posteriormente nesta região é chamada de celoma extra-embrionário. 
Em conjunto, o mesoderma extra-embrionário e as duas camadas do trofoblasto formam o 
córion, que envolve o embrião e, posteriormente, o feto. O córion torna-se a principal parte embrionária 
da placenta, a estrutura para a troca de materiais entre a mãe e o feto. O córion possui as seguintes 
funções: 
 protege o embrião e o feto das respostas imunes da mãe;  produz hCG, para manter a gestação. 
No final da segunda semana de desenvolvimento, o disco embrionário bilaminar conecta-se 
ao trofoblasto por uma faixa do mesoderma extra-embrionário, chamado de pedículo embrionário, o 
futuro cordão umbilical. 
 
 
 
Desenhos ilustrando a implantação de um blastocisto no endométrio. O tamanho real do concepto é de 
cerca de 0,1mm. A) Blastocisto parcialmente implantado no endométrio (cerca de 8 dias); B) 
Blastocisto um pouco mais velho, após ser removido do endométrio; C) Blastocisto com 
aproximadamente 9 dias. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desenhos de cortes através de dois blastocistos implantados. A) 10 dias; B) 12 dias. 
Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desenhos de secções através de embriões humanos implantados. A) 13 dias; B) 14 dias; C) detalhe 
da área da placa precordal esboçada em B. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
 
Gravidez ectópica 
Desenvolvimento de um embrião ou feto fora da cavidade uterina (na tuba uterina, no ovário, 
na cavidade abdominal ou no colo do útero). A paciente apresenta muito sangramento e fortes dores 
abdominais. Este quadro pode levar à morte da mãe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desenho do útero e tubas uterinas ilustrando os vários locais de implantação do blastocisto. O local 
usual na parede posterior do útero está indicado por um X. Fonte: Moore & Persaud, 2000. 
 
 
 
Técnicas de micromanipulação e análise do DNA 
 
A aplicação destastécnicas atualmente permitem que se faça o diagnóstico, antes mesmo da 
implantação (a partir de um zigoto em divisão), para que se possa avaliar a possibilidade do futuro 
bebê, de apresentar um distúrbio genético específico (ex. distrofia muscular de Duchenne). 
Dispermia e Triploidia (anormalidades) 
A dispermia ocorre quando dois espermatozóides fertilizam o ovócito, resultando em um 
conjunto extra de cromossomas. Estes conceptos triplóides (69 cromossomos) são responsáveis por 
cerca de 20% dos abortos cromossomicamente anormais, apresentam graves alterações no 
crescimento e desenvolvimento do sistema nervoso e, raramente sobrevivem após o nascimento. 
 
 
 
Gêmeos monozigóticos (idênticos) e dizigóticos (fraternos) 
Os gêmeos monozigóticos (idênticos) são formados a partir de um único óvulo fertilizado, 
que se separa em dois embriões, cerca de 8 dias após a fertilização (99% dos casos). Ambos 
contém o mesmo material genético e são sempre do mesmo sexo. As separações que ocorrem após 
os 8 dias, levam à provável formação dos gêmeos siameses, onde ambos encontram-se unidos e 
compartilhando algumas estruturas corporais. 
 
Os gêmeos dizigóticos (fraternos) são formados a partir da liberação de dois ovócitos 
secundários, e da subsequente fertilização de cada um por espermatozóides diferentes. Ambos tem 
a mesma idade e se implantam no útero ao mesmo tempo, porém são diferentes geneticamente, 
como quaisquer outros irmãos, podendo ou não ser do mesmo sexo. 
 
 
 
 
 
Formação de gêmeos. 
Fonte:http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/File/Biologia_Cesar_Sezar/Bio3_040.
jpg Fonte: http://frescurasdecrianca.files.wordpress.com/2007/10/gemeas.jpg 
 
 
 
 
Fertilização in vitro e transferência de embriões 
O primeiro “bebê de proveta” nasceu em 1978. Esta técnica permite que a fertilização seja 
feita em uma placa de laboratório. Inicialmente é administrado à futura mãe um hormônio folículo 
estimulante (FSH), após a menstruação, para que sejam produzidos vários ovócitos secundários, em 
vez de apenas um. 
 
Quando os folículos alcançam o tamanho adequado, é feita uma incisão próxima do 
umbigo e os ovócitos são então aspirados dos folículos estimulados (laparoscopia). A seguir, são 
transferidos para uma solução (meio de cultura) que contém espermatozóides capacitados, onde irá 
ocorrer a fertilização dos ovócitos e a clivagem dos zigotos. Estas etapas são acompanhadas ao 
microscópio. 
 
Os zigotos em divisão (embriões em clivagem) nos estágios de 4 a 8 células são 
transferidos para o útero, introduzindo-se um cateter através da vagina e do canal cervical. A 
probabilidade de haver uma gravidez é aumentada pela inserção de até 3 embriões. 
 
A chance de ocorrer uma gravidez múltipla é muito maior que o normal quando se utiliza 
esta técnica, bem como, a incidência de abortos espontâneos de embriões transferidos. 
 
 
 
Procedimentos para fertilização in vitro e transferência de embriões. 
Fonte: http://clubedasaude.no.sapo.pt/Infertilidade/fertilizacao_in_vitro.jpg. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Procedimentos para fertilização in vitro e transferência de embriões. 
Fontes: Moore & Persaud, 2000. 
	FERTILIZAÇÃO
	E O DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO INICIAL
	PRIMEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO
	FERTILIZAÇÃO