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Fertilização e 1ª semana de desenvolvimento embrionário Prof. Rômulo Medina de Mattos romulo.mattos@ibmr.br Fecundação ou fertilização Processo pelo qual o gameta masculino (espermatozóide) se une ao gameta feminino (ovócito) para formar uma célula (zigoto ou célula-ovo) Zigoto 3 Transporte do ovócito no sistema reprodutor da mulher As fimbrias aproximam-se do ovário Movem-se para frente e para trás sobre o ovário Corrente de fluxo produzida pelos cílios das fimbrias e os movimentos peristálticos conduzem o ovócito para o infundíbulo e ampola - Ovócito e espermatozóide → ampola da tuba uterina Sítio normal de fertilização 4 Estrutura do espermatozóide Cabeça: Acrossomo, Núcleo Pescoço ou colo Cauda: Peça intermediária, principal, terminal Viabilidade: não sobrevivem mais de 48 hrs no trato genital feminino 6 Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor masculino Do epidídimo os SPZ são transportados para uretra por contrações peristálticas do ducto deferente Ejaculação – SPZ + líquido seminal + prostático e cowper 2-6 ml (média = 3,5 ml) de sêmem são ejaculados Contendo 200 - 600 milhões de SPZ → somente 1% entram no colo uterino Velocidade de 2-3mm/min, dependendo do pH do meio (ácido = lento e alcalino = rápido) 7 Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino 200 a 600 milhões de SPZ são depositados no orifício externo do útero e fórnice da vagina Passam lentamente pelo canal cervical (movimento de suas caudas) - Espermatozóides depositados no fundo da vagina (1) - O pH neutro do sêmen (7 - 8,3) protege os SPZ contra a acidez bactericida do fluido vaginal (1) - A Movimentação dos SPZ os permitem penetrar no canal do colo do útero (2) - A secreção aquosa das células que revestem o canal do colo facilitam o acesso do esperma à cavidade uterina (2,3) Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino Falar das barreiras Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino - Contrações vigorosas do útero (miométrio), induzidas por prostaglandinas do líquido seminal, junto com a motilidade dos SPZ facilitam a passagem do esperma até a ampola. (3,4) 10 Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino - Movimento do esperma através do istmo até a ampola é realizado pela contração da musculatura da parede das trompas (4,5) Os cílios das células epiteliais que revestem as tubas uterinas movimentam o fluido e auxiliam sua passagem ao longo da tuba até o sítio de fertilização (ampola) (4,5) Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino - A maioria dos espermatozóides são perdidos durante a passagem em direção às tubas uterinas. Transporte dos espermatozóides no sistema reprodutor feminino 13 Curiosidades.... - SPZ Y: mais rápido, mais leve e menos resistente - SPZ X: mais pesados, mais lentos e mais resistentes - Relação sexual no dia da ovulação: maiores chances de nascer um menino - Relação sexual ocorrer até 2 dias antes da ovulação: provavelmente será menina Ocorre no útero ou nas tubas uterinas: substâncias secretadas - Espermatozóides recém ejaculados → incapazes de fertilizar ovócitos Glicoproteínas e proteínas do plasma seminal são removidas da superfície do acrossoma - Alteração de componentes da membrana MATURAÇÃO DOS ESPERMATOZÓIDES # Capacitação REAÇÃO ACROSSÔMICA - É um período de condicionamento no aparelho reprodutor feminino, de 6 -7 hs (útero ou tubas uterinas) - Somente os espermatozóides capacitados serão capazes de atravessarem a corona radiata e realizarem a fertilização Capacitação - Os SPZ que atingem a tuba uterina tem que percorrer uma distância de 6-8 cm até o local de fertilização - Dentro da tuba uterina, a probabilidade de sucesso de colisão entre o SPZ e o ovócito ao acaso é estatisticamente muito pequena - O SPZ capacitado é guiado ao local de fertilização por uma combinação de quimiotaxia e termotaxia 16 Termotaxia: - Orienta a motilidade do SPZ de acordo com um gradiente térmico que existe ao longo da tuba uterina, cerca de 2°C mais alta (36-38°C) - Guia o SPZ até o sítio de fertilização na grandeza de centímetros 17 quimiotaxia termotaxia Quimiotaxia: - É a reorientação da motilidade em resposta a um gradiente químico - O SPZ reorienta a sua motilidade em direção a um meio condicionado pelo ovócito e o fluído folicular A quimiotaxia opera na grandeza de milímetros, quando o SPZ está próximo do ovócito O gradiente de quimiotaxia é criado pelas células da corona radiata 19 - SPTZ não estimulado tem trajeto em linha reta ou em círculos concêntricos - Na presença de um gradiente quimioatrativo, os movimento do SPZ mudam abruptamente em direção da fonte de atração química 20 REAÇÃO ACROSSÔMICA 1-2-3. Acrossoma intacto → liga-se a zona pelúcida 4. Fusão com a membrana plasmática 5. Componentes do espermatozóide entram no ovócito Perfurações no acrossoma Liberação de enzimas → fertilização Início → contato entre um espermatozóide e um ovócito Término → mistura dos cromossomos na metáfase Alterações em qualquer estágio → podem causar a morte do zigoto FERTILIZAÇÃO Embrião unicelular FASES DA FERTILIZAÇÃO - Dispersão das células foliculares hialuronidase - Movimentos da cauda penetração 1. Passagem do espermatozóide através da corona radiata FASES DA FERTILIZAÇÃO 2. Penetração na zona pelúcida - Esterases, acrosina e neuraminase lise da zona pelúcida Reação zonal – grânulos corticais levam à alteração da permeabilidade Evitar a polispermia Grânulos corticais Eletromicrografia do SPTZ progressivamente penetrando a zona pelúcida de um ovócito de hamster. Conforme o SPTZ cria um caminho ele é mantido amarrado à zona pelúcida pelos resíduos da membrana acrossomal. FASES DA FERTILIZAÇÃO 3. Fusão das membranas Espermatozóide sem membrana - Membranas fusionam e se rompem - Cabeça e cauda do espermatozóide entram no citoplasma do ovócito FASES DA FERTILIZAÇÃO 4. Término da 2º meiose: Pronúcleo feminino 2º corpo polar Pronúcleo feminino Cromossomos descondensam: núcleo do ovócito torna-se pronúcleo feminino FASES DA FERTILIZAÇÃO 5. Formação do Pronúcleo masculino Cauda do sptz em degeneração Pronúcleo masculino Pronúcleo feminino 1º e 2º corpos polares Núcleo do sptz : pronúcleo masculino Cauda degenera Pronúcleos: indistinguíveis Durante o crescimento os pronúcleos masculino e feminino duplicam seu material genético FASES DA FERTILIZAÇÃO 6. Fusão dos Pronúcleos Cromossomos Zigoto - Zigoto - Cromossomos fuso de clivagem - Preparação para a divisão do zigoto - Geneticamente único Metade dos cromossomos da mãe e a outra do pai ZIGOTO Base da herança biparental e da variação da espécie humana Tipo de espermatozóide (X ou Y) na fertilização Gameta do pai que determina o sexo Sexo cromossômico do embrião? FERTILIZAÇÃO IN VITRO Formação do ovócito maduro Coleta Fertilização in vitro Clivagem (4-6 céls) Transferência para o útero Gestação múltipla???? Transferência dos zigotos em clivagem para o útero Término da 2ª divisão meiótica Restaura o número diplóide de cromossomos (46) do zigoto Promove variação da espécie Causa ativação metabólica do ovócito Dá início à clivagem Determina o sexo cromossômico do embrião RESULTADOS DA FERTILIZAÇÃO Divisões mitóticas repetidas Rápido do número de células - BLASTÔMEROS: menores a cada divisão CLIVAGEM DO ZIGOTO CLIVAGEM DO ZIGOTO Corona radiata Blastômeros Corpo polar Zona pelúcida Espermatozóide em degeneração - Inicia-se cerca de 30 horas após a fertilização - 2 - 4 - 8... blastômeros sucessivamente CLIVAGEM DO ZIGOTO 1 célula 2 células 4 células 8 células Blastômeros 30 hs 46-48hs 51-62 hs CLIVAGEM DO ZIGOTO 37 As células que são formadas pela clivagem são chamadas de blastômeros. Estão rodeadas pela zona pelúcida. CLIVAGEM DO ZIGOTO Estágio - 8 células Compactação - Blastômeros mudam sua forma e se agrupam firmemente - COMPACTAÇÃO - Glicoproteínas de adesão interação célula-célula CLIVAGEM DO ZIGOTO - MÓRULA - 12 a 32 blastômeros MÓRULA - Células internas circundadas por uma camada celular externa. - Cerca de 3 dias após a fertilização - Alcança o útero FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO - Mórula alcança o útero (4 dias após a fertilização) - Espaço preenchido por um fluido proveniente da cavidade uterina Cavidade blastocística Mórula Blástula FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO # TROFOBLASTO camada celular externa Parte embrionária da placenta # EMBRIOBLASTO massa celular interna Primórdio do embrião Degeneração da zona pelúcida: permite que o blastocisto encoste no endométrio uterino - Após dois dias suspensos nas secreções uterinas, o blastócito perde a zona pelúcida permitindo que o mesmo aumente de tamanho 42 Durante uns 2 dias o blastocisto permanece na luz uterina com a zona pelucida. Após esse período a zona pelúcida se degenera e desaparece. BLASTOCISTO ADERE AO ENDOMÉTRIO Seis dias após a fertilização PROLIFERAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO DO TROFOBLASTO Citotrofoblasto Sinciciotrofoblasto Blastocisto está superficialmente implantado Proliferação do trofoblasto FIM DA PRIMEIRA SEMANA Blastocisto está superficialmente implantado no endométrio Obtém sua nutrição dos tecidos maternos erodidos; O sinciciotrofoblasto se expande rapidamente na parede endometrial → enzimas proteolíticas.
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