Fisiologia e Endocrinologia da Reprodução

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Prof. Dr. João Alberto Negrão
Universidade de São Paulo
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos
Fisiologia da 
Reprodução
Fisiologia da reprodução
- Será tratada numa próxima disciplina (Reprodução
Animal).
- No momento serão abordadas noções sobre a
endocrinologia da reprodução, desenvolvimento das
gônodas e folículos, ovulação, gestação, parto.
Desenvolvimento dos sistemas 
reprodutivos
Sistema Genital Tubular
Ausência de Andrógenos: Testosterona (fêmea).
Ducto de Muller – oviduto, cervix, vagina e útero.
Ducto de Wollf regride.
Presença de Andrógenos: Testosterona (macho).
Fator inibidor, ducto de Muller regride
Ducto de Wollf permanece.
Células importantes
Algumas células importantes fazem parte do folículo:
Oócito.
Células da Teca.
Células da granulosa.
Desenvolvimento 
Do nascimento até a puberdade os animais estão em
fase de desenvolvimento e crescimento e não se
reproduzem por diversas razões, entre outras: suas
gônadas ainda não estão completamente desenvolvidas e
os hormônios hipofisários e sexuais (gônodas) não são
sintetizados e liberados em níveis adequados.
Do nascimento até próximo a puberdade o crescimento
é isométrico, na pré-puberal o crescimento é
alométrico e começam a aparecer as diferenças sexuais
secundárias. Nas fases pré-puberal, puberdade e pós-
puberal o crescimento é acelerado, sendo que vários
hormônios participam deste processo (GH, PRL, ACTH:
cort e catec, TSH; T3 e T4, insulina, hormônios sexuais).
Desenvolvimento 
Zootecnicamente se relaciona a puberdade com o peso
vivo do animal, mas o peso vivo não é o único critério
que deve ser avaliado, o início da puberdade depende do
desenvolvimento do eixo gônodas-hipótálamo-hipófise.
O excesso de ganho de peso pode antecipar um pouco a
puberdade. Mas, animais que se reproduzem muito
cedo, apresentam problemas de crescimento,
reprodutivos e vida produtiva curta.
Espécies, raças e linhagens de maior peso vivo, entram
na puberdade mais tardiamente.
Sempre levar em consideração que a puberdade
depende tanto da taxa de crescimento quanto do nível
de desenvolvimento do animal.
Puberdade 
Puberdade: definida como início da fase reprodutiva, a
partir desta fase os animais passam a produzir
ciclicamente e regularmente células germinativas,
gametas (espermatozóide e óvulo).
Desenvolvimento simultâneo do eixo gônodas-hipotâlamo-
hipófise:
- Hormônios sexuais passam a ser sintetisados e
liberados em níveis crescentes na fase pré-puberal e
atigem níveis máximos na puberdade se mantendo
elevados durante todo a vida reprodutiva do animal.
- Os hormônios sexuais (gônodas): estrógeno,
progesterona, testosterona controlam a síntese e
liberação das liberação de GnRH pelo hipotálamo e
gonadotropinas (LH e FSH) pela adeno-hipófise.
Principais ações dos hormônios
Ganodotrópicos
- FSH (hormônio folículo estimulante): estimula o
crescimento e desenvolvimento do folículo.
- LH (hormônio Luteinizante): promove a maturação
folicular e ovulação.
- Induzem secreção de estrógeno, progesterona e
testosterona (testículo).
Ovarianos
- Estrógeno: relacionado ao parecimento do
comportamento sexual, aumenta a sensibilidade da hipófise
ao GnRH, estimulando a síntese e liberação de FSH e LH
- Progesterona: relacionada a manutenção da gestação,
diminui a sensibilidade da hipófise ao GnRH, inibindo a a
síntese e liberação de FSH e LH
Agem em sinergia promovendo crescimento,
desenvolvimento, maturação folicular e ovulação.
Antes da puberdade
Hipotálamo é altamente sensível ao hormônios sexuais
(feedback), síntese e liberação do GnRH (hipotálamo) LH e
FSH (hipófise) latentes (gonadogênese interrompida).
Início da Puberdade: Início da ciclicidade.
Diminuição da sensibilidade do Hipotálamo ao estrogênio
que provoca o início da produção de LH e FSH.
Cio silencioso, pois as alteraçães hormônias (estrógeno:
principalmente) que ocorrem nas gônodas não são
importantes para alterar o comportamento dos animais.
O desenvolvimento dos gametas, depende das variações
cíclicas que ocorrem nos níveis de diferentes hormônios,
em uma seqüência precisa. Qualquer alteração pode
comprometer o desenvolvimeto do folículo e ovulação.
Puberdade em mamíferos
Dois eventos permitem o estabelecimento da ciclicidade
ovariana:
1 - Diminuição da sensibilidade do hipotálamo ao
retrocontrole do estrógeno aumentando a liberação de
GnRH.
2 - Com o desenvolvimento do folículo inicia-se a liberação
de estrogênio que causa um feedback positivo no
hipotálamo aumentando a liberação de GnRH e
gonadotrofinas (FSH e LH).
Muitas vezes estas primeiras alterações não causam a
ovulação (ovulação silenciosa), mas induzem a produção de
progesterona e depois de poucos dias ocorre uma outra
onda de LH que promove a ovulação.
Estas alterações são estímulos importantes nas gônodas,
que passam a sintetizar e liberar altos níveis de E2, P4 e
inibina.
Puberdade em ovelhas
Controle Hipotálamo-Hipofisário das Gônadas
A liberação de gonadotropinas pela Adeno-hipófise é
comandada pelo GnRH sintetizado no Hipotálamo e
transportado via sistema venoso porta.
A secreção de GnRH é modulada por vários esteróides
ovarianos, podendo ser:
Feedback negativo: exposição a concentração altas de
progesterona (principalmente) e baixas de estrógeno.
Feedback positivo: exposição a concentrações
decrescentes de progesterona (principalmente) e altas
de estrógeno.
Já a inibina (sintetizada por folículo(s) dominante(s)
promove inicialmente um feed back negativo sobre o FSH
e positivo sobre LH (picos frequentes e importantes).
Níveis máximos de inibina bloqueam GnRH, LH e FSH.
FeedBack
+ ou -
Hipotálamo
GnRH
Adeno-Hipófise
LH e FSH
Ovário
Testículo
Foliculogênese
Produção de gametas nas Fêmeas.
- FSH: estimula o desenvolvimento do folículo,
multiplicação das células da granulosa, formação do antro
do folículo e síntese de receptores de LH (em sinergia
como estrógeno)
- Nesta fase, o LH (em sinergia com GH e PRL) teria
apenas uma função mantenedora do folículo.
- A redução dos níveis de progesterona e do
retrocontrôle negativo que ela mantém sobre o eixo
hipotálamo-hipófise, torna a liberação de LH pulsátil. O
que acelera o crescimento do folículo(s) dominante(s),
formação do antro.
- O aumento dos níveis de estrógeno e inibina, promovem
um feed-back negativo sobre o FSH, bloqueando o
crescimento do folículo.
Desenvolvimento Folicular
Tem início com o crescimento do oócito, aumento de
células da granulosa e teca que forma um folículo pré
antral.
No folículo pré antral desenvolvem-se receptores para
LH nas células da teca e FSH na granulosa estimulando
a liberação de estrogênios.
Estrógeno: estimula o crescimento da granulosa e o
aumento de receptores para FSH a medida que o
folículo se desenvolve.
Com o aparecimento desses receptores o folículo passa
a ser chamado antral (desenvolvimento do antro -
cavidade liquida).
Desenvolvimento folicular
Final da fase folicular
Na fase antral O FSH e o estrogênio:
Estimulam o desenvolvimento de receptores para
LH e diminuem os receptores para FSH.
Esses estímulos resultam em um pico de LH que
ocorre cerca de 24 horas antes da ovulação,
promovendo a ovulação e fechando a fase de
desenvolvimento folicular com a liberação do
oócito e posterior formação do Corpo Lúteo pelas
células da teca e granulosa.
Após a ovulação os níveis de inibina são máximos
bloqueando momentâneamente a liberação de
GnRH, LH e FSH.
Ovulação
- A ovulação sempre é relacionada ao LH, pois este
hormônio estimula a ruptura do folículo propriamente
dita e a liberação do oócito (óvulo, ovo).
- Algumas horas antes da ovulação os picos de LH são
mais freqüentes e importantes, os níveis de estrógeno
são crescentes.
- A ruptura do folículo se deve a dissociaçãodas células
da granulosa e ação de diversas enzimas proteolíticas.
Já as contrações do foliículo são causada pela
prostaglandina (PGF2α).
Tanto o crescimento do folículo, quanto a ovulação
resultam da ação conjunta e seuqencial de vários
hormônios.
Ovulação
Após o pico ovulatório do LH, há formação do corpo
hemorrágico. O pico de LH age sobre as células da
granulosa (que se transformam em corpo lúteo) e
transforma as células secretoras de estrogónio em
secretoras de progesterona (luteinização da granulosa),
dando iníco a fase lútea.
Esta alterações são fundamentais para manutenção do
embrião e sua posterior implantação no útero.
Na Fase lútea, a progesterona inibe por retroalimentação
negativa as secreções de GnRH, FSH e LH e estrógeno.
Posteriormente a placenta que também sintetisa
progesterona e hormônios placentários manterá a
secreções de GnRH, FSH e LH e estrógeno, bloqueadas
até o parto.
Evolução dos níveis hormonais durante o ciclo
Evolução dos níveis hormonais durante a ovulação
Fase Lútea
Corpo Lúteo (CL)
Nos animais domésticos o CL é mantido pelo LH, sua
principal função é a secreção de progesterona.
O tempo de permanência do CL varia de acordo com a
espécie, geralmente 14 dias.
Progesterona
Prepara o útero para início e manutenção da gestação. O
animal não retoma o ciclo normal. Não ocorrendo
fecundação ocorrerá uma rápida regressão do CL.
O embrião (interferons) e o organismo materno secretam
hormônios que modificam o útero materno facilitando sua
implantação.
Regressão do CL: Luteólise
Luteólise (destruição do corpo lúteo), a diminuição
gradual dos níveis de progesterona estimula
desencadea a síntese pulsátil e crescente de
prostaglandina (PGF2α).
Já a presença de um embrião resulta no bloqueio da
síntese de PGF2α e o CL persiste.
O tempo de vida útil é controlado pelo útero através
da síntese e liberação de prostaglandina, o CL é
mantido em média por 14 dias após a ovulação nas
grandes espécies domésticas.
Ocorrendo ou não a Fecundação
Óvulo Fecundado
Corpo lúteo - produz progesterona suficiente para
manter a gestação até o desenvolvimento da palcenta, a
partir daí, a placenta assegurar a produção de
progesterona e hormônios placentários, levando a termo
a gestação.
Óvulo Não Fecundado
Neste caso, o corpo lúteo dura poucos dias, nas grandes
espécies domésticas a prostaglandina PGF-2-α
sintetizada pelo útero é responsável pela regressão do
corpo lúteo.
1) Queda da P4 (regressão do CL). 2) Aumento do E2 (fase final do
crescimento dos folículos). 3) Pico de LH. 4) Início do estro. 5)
Ovulação. 6) Aumennto da P4, queda do E2 (desenvolvimento do CL).
Eventos endócrinos periovulatórios 
Ciclos reprodutivos
Dois tipos de ciclos reprodutivos: em função do seu início.
Estral (ciclos duram em média entre 17 e 21 dias):
Denominação de ciclos reprodutivos em animais
domésticos, devido ao início da receptividade sexual que
tem início com o estro. O estro tem início ~48 horas
depois da fase lútea.
Menstrual (ciclos duram em média 28 dias):
Denominação de ciclos reprodutivos em primatas por
apresentarem receptividade sexual durante todo o ciclo.
Menstruação costuma iniciar-se 24 horas após depois da
fase lútea.
Embora ambos ciclos tenham início logo após a fase lútea,
é mais difícil prever o momento da ovulação em primatas
devido a variações influenciadas, por exemplo, pelo
estresse.
Ciclos reprodutivos
Divisões do Ciclo Estral (em roedores):
Estro: período de receptividade sexual;
Metaestro: período de desenvolvimento inicial do CL;
Diestro: fase madura do CL;
Proestro: período de desenvolvimento folicular que
termina no Estro.
Divisão do ciclo Estral (em animais domésticos):
Fase Folicular (palpação): Estro ou Proestro;
Fase Lútea (palpação): Metaestro ou diestro.
- Atividade comportamental: indicando se os animais
estão em estro (sexualmente receptivos) ou se estão em
diestro (sexualmente não receptivos).
- Vaca, pode ter um grande folículo antral presente no
momento da luteólise.
Ovulações
Ovuladores espontâneos: maioria dos animais
domésticos e primatas, apresentam ciclos em duas
fases (folicular e lútea.
Ovuladores induzidos: gatas, coelhos, visões, camelos.
A cópula substitui o estrógeno provocando a liberação
de ganodropinas - pico de LH. Apresentam
desenvolvimento folicular, porém a fase final do seu
desenvolvimento só ocorre se houver cópula. Quando
não há cópula o folículo regride.
Padrão de liberação de LH após a 
cópula em gatas
Ciclo estral em gatas
Comportamento Sexual
Início da receptividade sexual:
Determinada pelo estrogênio e GnRH na fêmea e pela
testosterona no macho.
Em fêmeas, a receptividade sexual está relacionada
ao níveis de estrógeno (folículo dominante), pulso de
liberação de ganodropinas (eixo hipotálamo-hipófise)
anterior a ovulação.
Fotoperíodo: ciclos reprodutivos
Fotoperíodo: (gatas, cabras, éguas e ovelhas).
Algumas espécies passam parte do ano sem
apresentarem atividade sexual, dependendo do
fotoperíodo:
Longo - gatas e éguas
Curto - cabras e ovelhas
Dependendo da espécie o ciclo pode ser estimulado ou
inibido em resposta a um aumento de melatonina.
As diferenças entre as espécies são influenciadas
pelos níveis de melatonina crescentes ou decrescentes
produzida pela glândula pineal (estímulo: luz, olho). A
concentração de melatonina é alta à noite e baixa
durante o dia.
Gestação
Placenta:
Além de fornecer nutrientes, funciona como um órgão
endócrino produzindo progesterona e vários hormônios
protéicos (mantendo gestação).
Lactogênio placentário: aumenta no final na gestação com
efeitos somatotróficos e lactogênicos (estimulam
liberação de GH e PRL).
Relaxina - aumenta no final na gestação tem um
importante papel no relaxamento da musculatura na hora
do parto, e durante a gestação age em sinergia com a
progesterona.
Parto
Semanas antes iniciam-se as alterações que facilitarão o
parto.
Envelhecimento da placenta redução, redução da
progesterona e horm. plancetário.
O início do parto é influenciado por hormônios do córtex
adrenal fetal (cortisol) com participação do hipotálamo e
da adeno- hipófise (GnRH, estrógeno).
No final da gestação o estrogênio influencia a
musculatura uterina facilitando o processo contrátil.
Aumento na liberação de cortisol pelo feto estimula a
síntese de estrogênio e de PGF2α pelo útero, resultando
em contração muscular e relaxamento, e dilatação da
cérvix, permitindo a passagem do feto.
Parto
Entrada do feto no canal (esse processo é conhecido com
Reflexo de Ferguson), estimula a liberação de ocitocina
(contração uterina em sinergia com a PGF2α).
A queda do nível de progesterona, estimula o GnRH,
estrógeno aumenta o número de receptores para ocitocina
no miométrio. E quantidades importantes de OT são
liberadas com a entrada do feto no canal de parto.
Liberação de Relaxina:
Promove o relaxamento do ligamento dos músculo da região
inter-púbica.
Vacas e porcas - relaxina proveniente do CL.
Gatas, cadelas e égua - relaxina proveniente da placenta.
Parto pode ser dividido em três etapas
1ª Etapa:
Chegada do feto ao orifício interno da cérvix provocado
pelo aumento da atividade do miométrio influenciado pela
PGF 2 α.
Quando o feto já passou pelo canal pélvico, as contrações
do miométrio se tornam menos importantes. A partir daí a
contração dos músculos abdominais maternos se tornam a
principal força de expulsão do feto.
2ª Etapa:
Liberação real do feto.
3ª Etapa:
Liberação da placenta influenciada por pulsos de ocitocina
PGF2α pós parto.
Fatores que influenciam o ciclo
Feromônios Sexuais
Liberados pelo macho estimula as fêmeas a sintesar e
liberar gonadotropinas sincronizando e antecipando o
ciclo. Apenas o odor pode provocar o mesmo efeito.
Nutrição
Nutrição inadequada resultaem inatividade ou atividade
ovariana retardada. Ex: Vacas de leite despendem muita
energia durante gestação, parto e lactação e não conseguem
alimentar-se o suficiente para suprir essa deficiência. A
atividade ovariana é suprimida até que restabeleça o equilíbrio
nutricional (por volta de 100 dias).
Lactação
Prioridade após parto, direcionamneto de energia.
O controle da secreção de FSH (túbulos seminíferos) e LH
(células de Leydig) é semelhante em machos e fêmeas.
Gonadotrofinas – testículos – testosterona.
Nos machos não existe o feedback positivo pois os
espermatozóides são sintetizados continuamente.
Além da integridade do órgão em questão, da saúde
sistêmica e estado nutricional do animal, a
espermatogênese e espermiogênese são influenciadas pela
ação de hormônios. Os maiores reguladores da produção
espermática são os hormônios relacionados com a
reprodução (GnRH, FSH, LH e testosterona).
Controle da espermatogênese e da 
maturação espermática
O FSH estimula principalmente os túbulos seminíferos e
síntese do plasma seminal, já o LH estimula as céluas de
leudig a sintetizarem testosterona. A testosterona
estimula o .comportamento seuxal
A função testicular normal requer FSH e LH, que por
sua vez são controladas por secreções pulsáteis de
GnRH pelo hipotálamo.
A testosterona, o LH e o FSH são os hormônios de maior
importância para o início, manutenção e controle da
espermatogênese.
Além disso, dois tipos celulares não germinativos estão
intimamente ligados com a produção espermática, as
células de Leydig e as células de Sertoli.
Controle da espermatogênese e da 
maturação espermática
1. O hipotálamo estimula a hipófise através da secreção
de GnRH;
2. A hipófise estimulada, produz e libera LH e FSH que
atingem os testículos através da circulação sanguínea,
estimulando a atividade secretória das células de
Leydig e de Sertoli;
3. Ao atingir determinada concentração na circulação
periférica, os hormônios exercerão um efeito inibitório
sobre o hipotálamo e hipófise, que diminuirão suas
secreções.
O LH atua sobre receptores de membranas das células
de Leydig, induzindo a produção de Testosterona e
também promovendo a hipertrofia .
Mecanismo
• A atividade secretória da célula de Sertoli é
controlada pelo FSH que converte a testosterona em
DHT , um andrógeno de maior potência biológica e
sintetiza uma proteína ligadora de androgênios, que
aparentemente estabiliza a concentração de
andrógenos no interior dos túbulos seminíferos e
produz ainda a inibina, proteína que desestimula a
produção de FSH.
Mecanismo
O LH atua sobre receptores de membranas das células de
Leydig, induzindo a produção de Testosterona e também
promovendo a hipertrofia destas células.
A Testosterona produzida no interstício desloca-se para
dentro dos túbulos seminíferos, onde é necessária em
altas concentrações para que ocorra a espermatogênese.
O hormônio também é necessário para a manutenção da
libido, para a atividade secretória dos órgãos acessórios
masculinos e desenvolvimento das características
corporais associadas com o fenótipo masculino.
Mecanismo
A atividade secretória da célula de Sertoli é controlada
pelo FSH. Esta célula converte a Testosterona em
estrogênio que passa para dentro do lúmen dos túbulos
seminíferos, mas a função deste hormônio na
espermatogênese ainda não está esclarecida.
Ainda, a célula de Sertoli converte a Testosterona em
DHT, um andrógeno de maior potência biológica e
sintetiza uma proteína ligadora de androgênios, a qual
supõe-se estabilizar a concentração de andrógenos no
interior dos túbulos seminíferos para uso na
espermatogênese, e produz ainda a inibina, proteína que
desestimula a produção de FSH.
Mecanismo
Pesquisas recentes têm demonstrado que fatores de
crescimento regulam alguns processos reprodutivos e
estão presentes no plasma seminal bem como no tecido
testicular.
Estes fatores são polipeptídeos que se ligam à
receptores da superfície das células, regulando a
proliferação de muitos tipos celulares. Dentre os
fatores estudados, destacam-se os Fatores de
Crescimento semelhantes à Insulina (IGF), a inibina e o
Fator Transformador do Crescimento (TGF).
Fatores de crescimento e espermatogênese
	Slide Number 1
	Fisiologia da reprodução
	Desenvolvimento dos sistemas reprodutivos
	Células importantes
	�Desenvolvimento �
	�Desenvolvimento �
	Puberdade �
	Principais ações dos hormônios
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	Puberdade em mamíferos
	Puberdade em ovelhas
	Controle Hipotálamo-Hipofisário das Gônadas
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	Desenvolvimento Folicular
	Desenvolvimento folicular
	Final da fase folicular
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	Fase Lútea
	Regressão do CL: Luteólise
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	Ciclos reprodutivos
	Ciclos reprodutivos
	Ovulações
	Padrão de liberação de LH após a cópula em gatas
	Ciclo estral em gatas
	Comportamento Sexual
	Fotoperíodo: ciclos reprodutivos
	Gestação
	Parto
	Parto	
	Parto pode ser dividido em três etapas
	Fatores que influenciam o ciclo	
	Slide Number 38
	Slide Number 39
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	Slide Number 41
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