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Conteudista: Prof.a M.ª Rossana Soares de Almeida Revisão Textual: Prof.a Dra. Selma Aparecida Cesarin Objetivos da Unidade: Distinguir e assimilar as diferenças do período de desenvolvimento de um embrião e suas correlações; Identificar as principais características da primeira à terceira semana de gestação. ˨ Material Teórico ˨ Material Complementar ˨ Referências Embriologia – Parte I A Fecundação Para o melhor entendimento desse processo ímpar, alguns conceitos precisam ser definidos. Vamos começar falando do núcleo celular, ambiente em que se encontra o material genético celular, sob a forma de cromossomos, nos quais a informação genética está armazenada em dois genes, uma em cada cromossomo. Nas células diploides, os cromossomos estão aos pares (cromossomos homólogos), e nas haploides os cromossomos são únicos. As células somáticas são aquelas que não tem função reprodutiva, também chamadas de diploides, e constituídas por 23 pares de cromossomos (46 no total). Já os gametas são considerados haploides com estruturas nucleares de 23 cromossomos apenas. As células diploides vão originar gametas haploides, e as células diploides também podem se multiplicar gerando células filhas com número cromossomal idêntico ao das células procedentes. Ambos os processos ocorrem por meio de mecanismos conhecidos como divisão celular, que são a mitose e a meiose. Na mitose, células diploides vão originar células-filhas idênticas, com o número de cromossomos equivalente ao da célula mãe. Na meiose, uma célula diploide vai originar quatro células filhas, com número de cromossomos reduzido, que serão as células haploides. 1 / 3 ˨ Material Teórico Figura 1 – A fecundação Fonte: Getty Images #ParaTodosVerem: a imagem descreve o gameta masculino, espermatozoide, em tons de vermelho e laranja, na ponta, e o oócito, gameta feminino, em tons de vermelho claro. O processo evidencia a fecundação. Fim da descrição. A fecundação é um processo enigmático que une espermatozoide, gameta masculino, e oócito, gameta feminino. Essa união promove a constituição de uma terceira estrutura, o zigoto, resultante da combinação de espermatozoide e de oócito, que contemplará cromossomos paternos e maternos. A fecundação leva aproximadamente 24 horas para acontecer. Sinais químicos, em específico, são secretados pelos oócitos e por algumas células dos espermatozoides (quimiotaxia) para que o encontro seja fatídico, quaisquer tipos de alterações em qualquer fase do processo podem fomentar a morte do zigoto. O desenvolvimento do zigoto será por divisão celular. Essa é uma estrutura diploide (2n) que, na metáfase, na divisão por mitose, vai originar um embrião unicelular. A fecundação acontece na tuba uterina. Em um processo díspar, em que o oócito não seja fecundado, ele chegará ao útero, no qual será deteriorado e reabsorvido. Figura 2 – Óvulo e espermatozoide Fonte: Adaptada de Getty Images #ParaTodosVerem: primeira imagem, espermatozoide. O Acrossomo, na cabeça, representado em verde, núcleo representado em azul, a região média representado em amarelo e cinza e a calda em cinza. O oócito é representado em tons de lilás e azul e o núcleo em tons de rosa e vermelho. Fim da descrição. Vídeos Óvulos, Embriões Divisões Celulares Existem algumas comparações entre os gametas masculino e feminino. No tamanho, o gameta feminino é significativamente maior que o masculino. O oócito SEMPRE libera um cromossomo X, enquanto o espermatozoide pode fornecer o cromossomo X ou Y. O oócito é estático e associado a um órgão, enquanto o espermatozoide é móvel, graças à existência de seu flagelo. Uma ovogônia produz um oócito, enquanto uma espermatogônia produz quatro espermatozoides. Vídeo Um Jeito Divertido de Entender a Fecundação Primeiro Semestre de Gestação – A Primeira Semana A liberação do esperma no ato sexual é apenas o início da árdua jornada do espermatozoide para encontrar o óvulo, demonstrando exatamente como acontece a fecundação. Um jeito divertido de entender a fecundação Vídeo Fases da Meiose https://www.youtube.com/watch?v=mhmcTP_rz2M Clique no botão para conferir o vídeo indicado. ASSISTA Espermatogênese WO impulso inicial para a espermatogênese, um processo da puberdade que se processa totalmente nos testículos. Certos hormônios produzidos pelo hipotálamo são liberados estimulando a secreção de testosterona, vital na ativação das células de Sertoli, encontradas nos túbulos seminíferos dos testículos e responsáveis pela indução da produção das espermatogônias através de mitose. Nos túbulos, estão também as espermatogônias, células germinativas precursoras dos espermatozoides (Figura 3). O processo mitótico resulta em duas células-filhas idênticas: o espermatócito primário e a espermatogônia, com potencial de iniciar o processo novamente. Agora por meiose, os espermatócitos primários irão se diferenciar em espermatócitos secundários que, por meiose (2ª fase), vão produzir quatro células haploides chamadas espermátides, com 22 cromossomos somáticos (não sexuais) e um cromossomo sexual do tipo X ou Y (a nomenclatura para cada tipo de espermátide é, portanto, 23,X ou 23,Y). Acesse o conteúdo a seguir para aprofundar o conhecimento sobre meiose celular. https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/meiosis/v/phases-of-meiosis-i A diferenciação das espermátides em espermatozoides é a espermiogênese, sem divisões celulares, e com funções, como: formação do acrossomo, uma organela que produz diversas enzimas capazes de digerir a zona pelúcida que envolve os ovócitos femininos, formação do flagelo, alongamento e condensação do núcleo celular e perda da maior parte do citoplasma. Os espermatozoides são formados por uma cabeça, que contém o núcleo haploide e o acrossomo, um colo, que forma uma ponte entre a cabeça e o flagelo e um flagelo, também conhecido como cauda, parte móvel (Figura 2). Importante! Aneuploidias: falhas na divisão celular podem provocar a modificação do número cromossomal, chamadas anomalias. Essas falhas podem gerar excesso ou déficit no material genético. Células com excessos têm maiores possibilidades de resultar em embriões que sobrevivam. As aneuploidias mais comuns incluem: Trissomia do cromossomo 21 (Síndrome de Down): 47,XX ou 47,XY +21; Trissomia do cromossomo 18 (Síndrome de Edward): 47,XX ou 47,XY +18; Trissomia do cromossomo 13 (Síndrome de Patau): 47,XX ou 47,XY +13; Síndrome de Turner: 45,X; Síndrome de Klinefelter: 47,XXY. Figura 3 – Espermatogênese Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons #ParaTodosVerem: a primeira imagem mostra a espermatogênese, em tons de cinza, no início do organograma e, no final, os espermatozoides, em tons de verde, circulados em preto. A segunda imagem mostra os espermatozoides nos túbulos, em tons de cinza. Fim da descrição. Oogênese É a produção de gametas femininos, também chamados de óvulos. Ocorre nos ovários (ocorre uma multiplicação mitótica de um conjunto de células, as oogônias, que são os óvulos iniciais. Sua produção começa ainda na vida uterina, e são células com características diploides. As oogônias ou ovócitos primários se dividirão por meiose (Figura 6), uma divisão que terá início, mas não fim, pois será interrompida. É nesse momento que os ovócitos primários (Figura 4) se chamarão folículos primordiais, e todo esse processo acontecerá na vida intrauterina, pois não há produção de novos ovócitos primários após o nascimento das mulheres. Após o nascimento, a maioria dos folículos primordiais vai sofrer degeneração. Aqui cada mulher tem em média 400.000 ovócitos primários e cerca de 400 irão amadurecer durante o período reprodutivo feminino, e os demais continuam em meiose interrompida até o início da puberdade. Geralmente, apenas um folículo primordial vai amadurecer a cada mês, à exceção dos gêmeos dizigóticos. A próxima fase da oogênese é a continuação da primeira fase da meiose dos ovócitos primários. Aqui, as células-filhas serão diferenciadas com relação ao tamanho, ou quantidade de citoplasma que cada uma delas receberá. A célula-filha, com menor quantidade de citoplasma, é chamada de corpo polar e entrará em um processo de degeneração, e a que recebe maior quantidade (ovócito secundário) será liberada do ovário e seguirá para a tuba uterina (trompa de Falópio). Enquanto os gametas masculinos podem ter dois tipos diferentes de combinação cromossômica (23,X ou 23,Y), todos os gametas femininos são do tipo 23,X. Figura 4 – Ovário Fonte: Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. Em tons de lilás, apresentam-se as células do ovário, com células mais e menos densas. Fim da descrição. Figura 5 – Oócito Primário Fonte: Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. A imagem mostra o oócito primário, em tons de rosa e lilás. O centro nuclear, mais escuro, e as extremidades mais claras. Fim da descrição. Figura 6 – Ovogênese Fonte: Adaptada de Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. A imagem mostra as várias fases da Ovogênese. As estruturas estão rodeadas em preto, os cromossomos representados em azul e amarelo e a última imagem mostra o óculo pronto. Fim da descrição. Figura 7 – Ovogênese Fonte: Adaptada de Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. Uma representação das células em divisão para formação do óvulo. As células em divisão estão em tons de rosa, com núcleos mais claros. Os cromossomos aparecem em laranja e azul e o óvulo, com a superfície laranja e o centro rosa. Fim da descrição. Figura 8 – Comparação entre Espermatogênese e Ovogênese Fonte: Adaptada de Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. Organograma à esquerda, estruturas em azul claro, representando as diversas estruturas e fases da espermatogênese e, ao final, a formação do espermatozoide, também em azul, cromossomos representados em tons de azul mais escuro e vermelho. Organograma à direita, estruturas em tons de amarelo, representando as diversas estruturas, da oogênese e, ao final, a formação do óvulo, em amarelo, cromossomos representados em tons de azul mais escuro e vermelho. Fim da descrição. Gametogênese Esse é o processo que tem como objetivo a formação de gametas (células haploides – n), os espermatozoides (masculinos) e os óvulos (femininos). Essa produção é realizada no interior de órgãos especializados: testículos (gônadas masculinas) produzem espermatozoides (gametas masculinos) e ovários (gônadas femininas) produzem óvulos (gametas femininos). A espermatogênese é responsável pela produção de espermatozoides e a ovulogênese (ou ovogênese) formará os óvulos. Importante! Ovogônia: fase de crescimento mais longa (= maior quantidade de vitelo); Número de espermatozoides e óvulos; Ovócito II: está bloqueado em metáfase II; Espermatogênese 2 a 3 semanas, a vida inteira. Figura 9 – Gametogênese Fonte: Reprodução #ParaTodosVerem: imagem. As representações da Espermatogênese e da Ovogênese, juntas, em comparações. Toda a espermatogênese está em azul e a ovogênese em rosa. Em tons de roxo, estão os cromossomos para ambos os processos. Fim da descrição. Da Fecundação às Primeiras Semanas de Gestação A fecundação é o processo de formação do embrião a partir da junção do espermatozoide ao óvulo. Ocorre na parte interna das trompas. O óvulo fecundado se encaminha na direção do útero e se inicia uma fase de divisão celular desse zigoto, primeiramente, em duas células, depois em quatro, e assim por diante, até formar uma estrutura denominada blastocisto. O blastocisto, então, vai se instaurar na parede do útero e, em algumas semanas, dará origem ao embrião. Daí por diante, o número de células tende a aumentar, até que os primeiros sistemas se formem. A Clivagem e a Compactação – 1ª Semana Gestacional A clivagem é o processo que origina as primeiras células após a fecundação por mitose. É quando o zigoto, durante o seu transporte pela tuba uterina em direção ao útero, passa por repetidas divisões mitóticas, desconsiderando qualquer aumento de volume. A clivagem é um processo lento, levando praticamente um dia para cada divisão mitótica: tem-se um embrião de duas células no primeiro dia após a fertilização, de quatro células, no segundo dia, de seis a 12 células, no terceiro, de 16 células, no quarto, e de 32 células no quinto dia. Figura 10 – Fecundação Fonte: Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. Descrição da fecundação. As representações, em bordas rosa e núcleo branco, simbolizam o óvulo sendo fecundado pelo espermatozoide, em azul. As estruturas maiores, em rosa mais escuro, simbolizam a divisão celular. Fim da descrição. Essa divisão do zigoto acontece em média 30 horas após o processo de fertilização. O embrião de 16 células é parecido com uma amora e é designado mórula (do latim morus, amora) (Figura 11). Com a aderência confirmada, os blastômeros externos não são mais identificados individualmente quando vistos da superfície: um processo denominado compactação. No embrião com 32 células, os blastômeros secretam fluido para os espaços dentro do embrião. O líquido concentra-se em uma cavidade, a blastocele, e o embrião é chamado de blastocisto (Figura 11). Figura 11 – Fecundação Fonte: Adaptada de MOORE; PERSAUD, 2013 #ParaTodosVerem: imagem. Formação do blastocisto: em amarelo, as glândulas, em rosa, as cavidades, em azul claro, as secreções e em vermelho os capilares. Fim da descrição. À medida que o fluido aumenta na cavidade, os blastômeros são separados em trofoblasto, que é a camada celular externa que formará a parte embrionária da placenta, e o embrioblasto, grupo de blastômeros localizados centralmente, que dará origem ao embrião. Figura 12 – Divisão celular Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons #ParaTodosVerem: imagem. O esquema mostra, em tons de bege e marrom, a divisão celular após a fecundação. Fim da descrição. Figura 13 – Desenvolvimento do embrião Fonte: Adaptada de Getty Images #ParaTodosVerem: imagem. Definição da divisão mitótica após a fecundação. Células em divisão em bege, com núcleo ao centro rosa (óvulo) e, depois da fecundação, a fusão desses núcleos (óvulo – rosa e espermatozoide – azul). A mórula (várias células com núcleos escuros) e o blastocisto (células em marrom e azul) representados ao final do esquema. Fim da descrição. Implantação – 2ª Semana Gestacional Saiba Mais Defeitos no desenvolvimento. A tuba uterina colabora para o transporte do ovócito. Se a tuba estiver impérvia, devido a algum processo inflamatório pregresso, pode ocorrer implantação do zigoto na mucosa da tuba, estrutura inapropriada, e que causa risco de hemorragia materna – Gravidez tubária. O ovócito pode, também, cair na cavidade abdominal e se implantar no espaço de Douglas, que culmina com morte do embrião – Gravidez abdominal. Defeitos de implantação do blastocisto no útero: após o desenvolvimento normal, o blastocisto pode sofrer implantações atípicas, como próximo à cérvix uterina – placenta prévia – que pode resultar em complicações no decorrer da gestação. Aqui, acontece a implantação do blastocisto. No sexto dia da fecundação, o blastocisto se fixa no endométrio do útero para iniciar a fase de implantação. A implantação acontece, geralmente, na parede posterior do corpo do útero, no espaço entre a abertura de glândulas do endométrio. A segunda semana de desenvolvimento tem alguns acontecimentos importantes, como a formação da cavidade amniótica, a constituição do saco vitelino primitivo, a construção do disco embrionário bilaminar (epiblasto, hipoblasto) (Figura 14), a conclusão do processo de implantação, o início da circulação uteroplacentária primitiva, a formadura do saco coriônico (Figura 15) e a estruturação da placa precordal. Figura 14 – Implantação final do blastocisto no endométrio Fonte: Adaptada de MOORE; PERSAUD, 2013 #ParaTodosVerem: Embrioblasto, em azul, e células com núcleos mais escuros. Hipoblastos: células em amarelo e cavidade exocelômica, em tons de rosa. Fim da descrição. Figura 15 – Blastocistos implantados de 10 dias (A) e 12 dias (B) Fonte: Adaptada de MOORE; PERSAUD, 2013 #ParaTodosVerem: imagem. Capilares endometriais em vermelho, epiblasto em azul e disco embrionário em tons de azul escuro. Vesícula umbilical primitiva em tons de rosa e sangue materno nas lacunas, em vermelho. Fim da descrição. Gastrulação, Formação da Linha Primitiva e do Embrião Tridérmico – 3ª Semana Gestacional É na 3ª semana que ocorrem três processos críticos para a continuação do desenvolvimento do embrião, a gastrulação, formação da notocorda e neurulação. Esse é o início do período embrionário que termina no final da 8ª semana de gestação, em que ocorre o rápido desenvolvimento do embrião humano a partir do disco embrionário e neurulação (formação da placa neural). Gastrulação: define-se como o início do desenvolvimento, com transformações no disco embrionário de bi para trilaminar e cada lâmina originará um tecido (o ectoderma embrionário – originará epiderme, sistema nervoso central e periférico, olhos, orelhas internas, células das cristas neurais e muitos tecidos conjuntivos da cabeça, o mesoderma intraembrionário – camadas musculares lisas viscerais, músculos, vasos, camadas serosas, ductos dos sistemas excretor, reprodutor e cardio, tecidos conjuntivos, ossos, ligamentos e estroma; e o endoderma – epitélios dos tratos respiratórias e gastrointestinal, tais como o fígado e pâncreas. Aqui, nesse estágio, o embrião passa a ser definido como gástrula. Formação da linha primitiva: a linha primitiva surge na superfície do epiblasto do disco embrionário bilaminar (Figura 17), o surgimento dessa linha favorece o reconhecimento, no embrião, do eixo craniocaudal, das extremidades cefálica e caudal, das superfícies dorsal e ventral e dos lados direito e esquerdo. Figura 16 – Derivados das três camadas germinativas: ectoderma, mesoderma intraembrionário e endoderma Fonte: Adaptada de MOORE; PERSAUD, 2013 #ParaTodosVerem: imagem. Representação das três camadas originadas do disco embrionário. Mesoderma, endoderma e ectoderma em tons de rosa claro. Embrioblasto já formado em células rosa circulares. Fim da descrição. Figura 17 – A: Vista dorsal, B: Corte transversal Fonte: Adaptada de MOORE; PERSAUD, 2013 #ParaTodosVerem: imagem. Formação da linha, do sulco e nó primitivo, estruturas em azul. As fossetas também aparecem em azul. Fim da descrição. A Formação do Embrião Após a fecundação, diversos processos começam a acontecer com o objetivo de formar um embrião saudável e com todos os sistemas em bom funcionamento. A ovogênese e a espermatogênese formarão os gametas e a junção delas promoverá a formação do zigoto. A meiose é a divisão responsável pela multiplicação celular, e ela ocorre em dois momentos, apresentados a seguir. Meiose I Meiose II Através de múltiplas divisões por mitose, acontecerá a proliferação celular, das gônias (células diploides – 2n – indiferenciadas) no interior do testículo (espermatogônias) e do ovário (ovogônias); O período é caracterizado pelo aumento das gônias, que irão formar os citos I (crescimento volumétrico), as ovogônias terão uma fase de crescimento mais longa, ficando bem maiores que as espermatogônias; Cada espermatogônia (2n) forma um espermatócito primário – 2n (espermatócito I ou de primeira ordem), enquanto a ovogônia (2n) produzirá o ovócito primário – 2n (ovócito I ou de primeira ordem); A meiose caracterizará o período de maturação. Essa é a divisão celular reducional. Espermatócitos e ovócitos primários (diploides – 2n) duplicarão seus cromossomos e ao término da 1a divisão meiótica (telófase I), cada espermatócito I (2n) produzirá dois espermatócitos II (secundários ou de segunda ordem – cada um deles será “n”); Na espécie humana, as células serão: espermatócito I (2n = 46 cromossomos) e espermatócito II (“n” = 23 cromossomos, cada um deles ainda duplicado, por não ter ocorrido ruptura do centrômero na anáfase I). Essa 1a divisão é reducional, pois cada célula (cito II) apresentará metade dos cromossomos da espécie; Na ovulogênese, cada ovócito I (2n), ao término da meiose I, formará duas células volumetricamente diferentes: uma será maior, o ovócito II (“n” = 23 cromossomos, ainda bivalentes) e a outra menor, o 1o corpúsculo polar (ou polócito I: “n” = 23 cromossomos bivalentes). Cada espermatócito II, telófase II (“n” = 23 cromossomos bivalentes), constituirá duas novas células de igual tamanho: espermátides (n = 23). Assim, partindo de uma célula 2n (espermatócito I), ao fim da meiose, serão produzidas quatro células haploides (espermátides); Na etapa seguinte, espermiogênese, cada espermátide passa por importantes modificações no tamanho, na forma e na organização citoplasmática, diferenciando o espermatozoide (gameta masculino). Assim, estará completada a espermatogênese. Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Vídeos Gametogênese Uma descrição bioquímica sobre o processo de gametogênese. 2 / 3 ˨ Material Complementar Gametogênese - Aula 35 - Módulo I: Biologia Celular | Prof. Gui https://www.youtube.com/watch?v=_8VUjE02XME Gametogênese – Espermatogênese e Ovocitogênese Um resumo sobre os processos de espermatogênese e ovogênese. Leitura Gametogênese e Dinâmica da Reprodução Anodontites Trapesialis Apesialis (Lamarck) (Unionoida, Mycetopodidae) no Lago Baía do Poço, Planície de Inundação do Rio Cuiabá, Mato Grosso, Brasil Uma descrição sobre o ciclo reprodutivo de um molusco. Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE GAMETOGÊNESE - Espermatogênese e Ovocitogênese -Prof. Ken… http://old.scielo.br/pdf/rbzool/v24n3/a33v24n3.pdf https://www.youtube.com/watch?v=qIrgCdR_ges Embriologia Um apanhado geral de todas as fases da gestação humana. Clique no botão para conferir o conteúdo. ACESSE https://books.scielo.org/id/npy7z/pdf/barbosa-9788575414019-12.pdf DANGELO; FATTINI, J. G. Anatomia humana sistêmica e segmentar. 4. ed. São Paulo: Atheneu. 2011. DI FIORE, M. S. H. Atlas de histologia. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. DRAKE, R. L.; VOGT, W.; MITCHELL, A. Gray: anatomia clínica para estudantes. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. GUYTON, A.; HALL, J. Tratado de fisiologia médica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003. MOORE, K. L; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. NETTER, F. H. Atlas de anatomia humana 3D. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. SADLER, T. W. Langman: embriologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2013. THOMPSON, M. W.; MCINNES, R. R.; WILLARD, H. F. Genética médica. 6.ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2008. TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Porto Alegre: Artmed, 2012. 3 / 3 ˨ Referências