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Gametogênese Masculina Quando as células primordiais masculinas chegam nas gônadas, elas vão continuar se dividindo formando mais células até que em certo momento, na puberdade, elas vão se diferenciar em espermatogônia. Ao se diferenciar em espermatogônia, elas podem fazer as divisões mitóticas ou seguir o destino da divisão meiótica. Dentro dos túbulos seminíferos, cada um deles vai ter um conjunto de células germinativas que se diferenciam periodicamente iniciando a espermatogênese. Espermiogênese – diferenciação de espermátides em espermatozoide Espermiação – liberação dos espermatozoides no túbulo seminífero, no lúmen A estrutura que acontece a espermatogênese são os túbulos seminíferos, depois tem o epidídimo (armazena uma quantidade de espermatozoides para a sua maturação), ducto deferente passa próximo a próstata e a vesícula seminal. Glândulas responsáveis pela liberação de substancias importantes para a manutenção do espermatozoide, depois uretra para ser liberado (a bexiga também tem comunicação com a uretra). Gônadas – glândulas sexuais responsáveis por liberar as células especializadas sexuais. O epidídimo está ligado com os túbulos seminíferos por estruturas como ductos deferentes (são importantes para direcionar os espermatozoides para o epidídimo). Há cerca de 500 túbulos seminíferos nas gônadas masculinas, cada lobo possui um conjunto de túbulos é revestido por uma “capa” chamada túnica albugínea e também possui uma túnica vaginal que permite a manutenção dessa gônada. O nosso organismo tem uma determinada temperatura que é inadequada para a espermatogênese, portanto se as gônadas fossem internas não haveria espermatogênese adequada, por isso os testículos têm que descer e essa túnica vaginal permite que eles fiquem cerca de 2° C a menos que a temperatura corporal do indivíduo. A túnica vaginal é formada por tecido conjuntivo assim como os túbulos seminíferos, as células de Sertoli ficam ao redor dos túbulos seminíferos no epitélio seminíferos. Ao redor da membrana basal temos as células de Leydig jogando testosterona apenas na puberdade – tudo isso compõe o epitélio do túbulo seminífero Quando as espermatogônias começam a se diferenciar para começar o processo de meiose, elas ficam localizadas mais próximas à membrana basal, elas começam a se diferenciar e ir em direção a região apical daquele tecido. Parte basal – perto da lamina basal Parte apical – próximo ao lúmen Os espermatozoides vão sofrendo divisões e vão se deslocando para o lúmen do seminífero. Existe uma comunicação entre essas células, essa comunicação é importante para manter a sincronia das divisões, existe uma relação entre essas células que estão sofrendo diferentes fases da meiose. Também tem uma conexão dessas células com as de Sertoli que serão importantes nesse processo inteiro porque de certa maneira elas vão dar o “start” da meiose, elas possuem um padrão de distribuição basal-apical. As células possuem uma estrutura de comunicação com os vasos sanguíneos que é a hematotesticular. Isso é importante para a manutenção de nutrientes para as células. As células de Sertoli recebem esses nutrientes e repassam para aquelas que estão sofrendo meiose. Os espermatozoides são formados nos túbulos seminíferos, eles vão se comunicar com os ductos eferentes e assim chegar no epidídimo, onde ficara um tempo maturando. Logo após essa maturação, vão passar para os ductos deferentes onde recebe o líquido da próstata e da vesícula seminal e vai direto para a uretra. Espermiogênese É a diferenciação das espermátides em espermatozoides. Durante toda a meiose, as células estão comunicadas às células de Sertoli, mas durante a diferenciação em espermatozoide ela se “desconecta” e consegue ser liberada. Além disso, as células de Sertoli tem função de fagocitar, engolfando o material citoplasmático que sobrar (que for removido das espermátides para elas se transformarem em espermatozoides). Os centríolos são responsáveis pela formação dos microtúbulos que vão aumentando, esses microtúbulos serão importantes para a movimentação do espermatozoide; O complexo de golgi fica perto do grânulo acrossômico que será incorporado e formar no segundo momento o acrossoma, que possui enzimas hidrolíticas que auxiliam na fertilização; As mitocôndrias são responsáveis por fornecer energia para a movimentação desse espermatozoide, algumas estruturas vão ser responsáveis por formar a peça intermediária que são ricas em mitocôndria; O material citoplasmático em excesso será engolfado pelas células de Sertoli. A cauda do espermatozoide é formada pela peça intermediária, pela peça principal e pela peça terminal. É formada por filamento de microtúbulos pelos centríolos. Problemas: Podem ocorrer alguns problemas na espermiogênese como a diminuição da cauda, portanto ela não se movimenta adequadamente. Se o espermatozoide for muito “pesado” por carregar material citoplasmático em excesso também gerará problemas. Outros como duplicação da cabeça, portanto uma duplicação do material genético, ou uma duplicação de caudas. Outro problema que pode ocorrer é a alteração de pH, não sendo o adequado ocorrendo a lise (ruptura) desse espermatozoide. Os níveis de testosterona variam bastante durante o desenvolvimento do indivíduo, no primeiro trimestre de gestação ele já começa a subir O pico de testosterona na gestação é importante para a definição do trato masculino e para a descida das gônadas, se a descida das gônadas não ocorrer adequadamente a pessoa pode ser infértil por conta da temperatura. Após o nascimento também há algumas características secundarias que precisam ser agregadas, principalmente na puberdade. A testosterona fica parada até que esse indivíduo chegue na puberdade e só começa a decair quando entra na fase senil, mas essa não é uma queda total. O indivíduo durante toda a vida promove a espermatogênese através da produção de testosterona. Na fase neonatal o pico é importante para manter seus órgãos adequadamente, crescer e adquirir algumas características masculinas. Isso será exacerbado principalmente na puberdade, começando sua espermatogênese (começo da produção de esperma) A célula de Leydig é esteriodogênica, isso significa que ela é uma célula capaz de produzir hormônios, convertendo determinadas substancias como colesterol em hormônios sexuais. O colesterol é primeiramente convertido em pegnenolona. Dentro das células de Leydig existem algumas enzimas importantes que farão essa transformação de uma substancia em outras, depois a pregnenolona sera convertida em progesterona, androstenediona e por fim, em testosterona. Para que a testosterona seja formada efetivamente sao necessário índices de colesterol (LDL e HDL), portanto elas são importantes para a manutenção dos níveis de testosterona. As células de Leydig possuem receptores para esses colesteróis. A partir do LDL e HDL as células de Leydig vão formar a pregnenolona, depois progesterona, a hidroxiprogesterona e por último a testosterona. Assim essa testosterona é formada pelas células de Leydig, ela é oferecida par aas células de Sertoli por meio da corrente sanguínea, a testosterona tem uma rota de migração sendo que uma parte vai para a s células de Sertoli estimulando-as e outras parte vai para a circulação periférica, direcionada para algum lugar especifico. A testosterona se liga ao SHBG (globulina ligadora de hormônios sexuais) que carreia cerca de 60% total de testosterona que circula na veia. Quando chegana circulação periférica, essa testosterona vai encontrar vários tecidos alvo que precisam ter receptores para a testosterona. Chegando no tecido adiposo ela encontra a enzima aromatase (cyp 19) que converte a testosterona em estradiol. Quando alcança alguma estrutura como a genitália ou estrututas do trato reprodutor masculino, elas convertem a testosterona em di-hidrotestosterna (DHT) pela enzima 5alfa- redutase. A testosterona também exerce função em outros tecidos como epitelial, ela se manifesta a parir de características secundarias como barba, pelos no corpo, massa muscular, hemácias, ossos. As células de Sertoli produzem uma proteína ABP, são proteínas ligadoras de androgênio. A testosterona vai se ligar ao ABP nas túbulos seminíferos o que vai fazer com que as concentrações de testosterona nos túbulos seminíferos seja 100 vezes maior que na circulação periférica. Portanto a ABP concentra testosterona nos túbulos seminíferos fazendo que a quantidade de testosterona na gônada seja 100 vezes maior que na circulação periférica, sem essa concentração ideal de testosterona não há espermatogênese. Células de Sertoli Expressa a enzima CPY 19 (aromatase), a qual converte a testosterona, derivada da célula de Leydig em 17 beta-estradiol. Esta produção local de estrógeno pode aumentar a espermatogênese em humanos Produz a proteína de ligação a andrógeno (ABP), a qual mantem um nível alto de andrógeno no compartimento adluminal, no lúmen dos túbulos seminíferos na parte próxima do trato reprodutor masculino. Produz uma grande quantidade de fluido. Esse fluido proporciona um meio apropriado para a manutenção do espermatozoide e auxilia na movimentação do espermatozoide que se encontra imóvel no túbulo seminífero par ao epidídimo. Função fagocítica, engolfando os corpos residuais que correspondem ao citoplasma do espermatozoide que é descartado durante a espermiogênese Produz hormônio antimulleriano (AMH) e o hormônio inibina. O FSH estimula a produção de inibina, a qual retroalimenta negativamente as gonatróficos, inibindo a produção de FSH. Desta forma, a inibina mantem os níveis de FSH dentro dos limites fisiológicos. Existe uma relação direta entre célula de Leydig e de Sertoli. A célula de Leydig produz testosterona, as se não tiver aromatase, não convertera em estradiol, essa aromatase é produzindo pelas células de Sertoli. Portanto se não tiver células de Sertoli não tem espermatogênese uma vez que não será convertido em estradiol e não ter a proteína ABP que liga androgênio. As células de Sertoli dão suporte em todos os momentos do desenvolvimento do indivíduo. A diferenciação intrauterina vai se dar através da testosterona que vai produzir o epidídimo, o ducto deferente, vesícula seminal e depois vem as características secundarias como voz, pelos, formação do esqueleto por testosterona e estradiol. Os homens geralmente têm mais LDL do que HDL Eixo hipotalâmico-hipofisário testicular O hipotálamo vai libera hormônio liberador de gonadotrofina. Esse hormônio vai agir diretamente sobre a hipófise anterior que consequentemente vai liberar as gonadotrofinas (LH e FSH) LH estimula as células de Leydig a produzir testosterona que vai para a corrente sanguínea através da globulina ligadora de hormônio sexual (SHBG). Quando alcançar algum tecido, essa será convertida em di-hidrotestosterona (DHT) ou estradiol (ou estrogênio). Esses hormônios farão feedback negativo sobre o hipotálamo e hipófise fazendo para de produzir hormônios de gonadotrofinas. FSH estimula a células de Sertoli para produzir o hormônio inibina, importante par ao feedback negativo. Além disso, produz a proteína ligadora de androgênio (ABP) que mantem o nível de testosterona 100 vezes maior na gônada do que no sangue. A concentração de testosterona na circulação periférica é diluído para 100 vezes em relação ao nível de testosterona nos túbulos seminíferos, portanto os túbulos seminíferos se encontram 100 vezes mais concentrado. Essa relação mantem o feedback negativo para manter os níveis no organismo. Quando um indivíduo toma testosterona, ele vai para o sangue aumentando esse nível no sangue, faz a inibição do hipotálamo e assim tem menos LH produzindo menos células de Leydig intratesticular Gametogênese Feminina Nas mulheres, as células germinativas primordiais vão alcançar as futuras gônadas ainda na barriga da mãe. Ao chegarem, se proliferam intensamente e em determinado momento, por volta do 5° mês de gestação, essas células germinativas primordiais sofrem diferenciação em ovogônia. Essas ovogônias vão ter a capacidade de sofrer a 1° divisão meiótica, chamando-se ovócito primários (a divisão meiótica para na prófase I). Portanto, as ovogônias e os ovócitos primários estão presentes antes mesmo da puberdade dessa mulher. Sendo assim, após o 5° mês, algumas células germinativas se diferenciam em ovogônias para sofrer a 1° divisão meiótica. Ocorre a duplicação de cromossomos durante a interfase parando no estágio de prófase I. Elas só saem dessa fase no momento em que esse ovócito for passando por estímulos hormonais promovidos pelo folículo que está ao seu redor, passando então a se dividir quando chega na puberdade. A mulher, portanto, continua o processo de primeira divisão meiótica saindo do estágio de prófase I, formando o ovócito secundário e que depois, esse ovócito secundario passa pela 2° divisão meiótica parando na metáfase II, onde será liberado na ovulação. Na 1° divisão meiótica ocorre a segregação dos cromossomos homólogos enquanto que na 2° divisão meiótica, as cromátides irmãs formando 4 estruturas: 1 ovócito definitivo (óvulo) e 3 corpúsculos polares Na ovulação são liberados 1 ovócito secundário e um corpúsculo polar. (OBS: É importante lembra que o processo de meiose II só vai completar se ocorrer a fecundação, ou seja, a junção do gameta masculino – espermatozoide – com o gameta feminino – ovócito secundário – portanto o ovócito secundário liberado na ovulação está na etapa de metáfase II). Se ocorrer a fecundação, o processo de meiose II se completa, formando um ovócito definitivo (ou óvulo) com os 3 corpúsculos polares. Esses corpúsculos polares possuem material genético, mas em questão de conteúdo citoplasmático e morfologicamente eles serão muito diferentes do ovócito. Por estímulos hormonais, alguns folículos vão sendo selecionado e um deles vai “vingar”, conseguindo chegar até a etapa final antes da ovulação que é a metáfase II. Depois que é liberado, a divisão não continua, portanto esse ovócito permanece em metáfase II só iniciando as outras etapas como anáfase e telófase caso ocorra a fertilização – momento em que o espermatozoide penetra nesse ovócito secundário, finalizando efetivamente todas as etapas da meiose formando o gameta feminino efetivamente, o óvulo. Fase folicular Os estágios da meiose ocorrem concomitantes com os estágios de desenvolvimento folicular. As células foliculares que estão ao redor serão muito importantes para a ovulação pois sem elas não há estímulo para a produção de determinados hormônios e consequentemente, não há ovulação. A 1° etapa da foliculogênese é quando se tem a formação de uma ovogônia que vai se preparar para a primeira divisão meiótica passando a se chamar ovócito primário. Esse ovócito vai estar rodeado por células foliculares, essas células começam a se achatar adquirindo um formato específico; portanto o folículo primordial, na puberdade, vai sofrer estímulos para que suas células adquirem uma característicacuboide. Elas se proliferam intensamente ao redor do ovócito e formam “grupos”. O grupo de células foliculares mais próximas do ovócito vão se chamar de cúmulos, enquanto que o grupo de células foliculares que se encontram mais afastadas do ovócito serão chamadas de células murais da granulosa. Algumas células auxiliares vão ficar ao redor desse ovócito dando suporte hormonal, nutricional (da mesma forma que as células de Sertoli agiam nos homens. Além disso as células de Leydig tinham uma função de produzir testosterona). As células femininas que possuem ações semelhantes as células masculinas são as células da Teca e as células foliculares. As células foliculares vão estar mais próximas do ovócito assim como as células de Sertoli. Elas se diferenciam, tornando-se achatadas e se proliferam, o que delimita essas células foliculares é uma membrana basal, separa o folículo das células da teca. Enquanto que as células da Teca ficam mais afastadas do ovócito, localizam-se após a membrana basal que rodeia esse folículo, assim como as células de Leydig. Elas têm como função a produção de hormônios e dão sustentação para o folículo. Temos o folículo primordial junto com o ovócito primário, ele inicia sua primeira divisão meiótica e para na etapa de prófase I. quando chega na puberdade, esse ovário retoma a divisão meiótica até chegar na metáfase II, que é o momento exato que será ovulado. O folículo primordial possui inicialmente uma monocamada de células foliculares que posteriormente se transformarão em células cuboides da infância para a puberdade. O folículo secundário já está mais desenvolvido e suas células se dividem em camadas, quando alcançam entre 6-7 camadas formam uma estrutura denominada antro – uma cavidade fundamental para a liberação desse ovócito na ovulação porque em determinado momento as células do cúmulos (células foliculares próximas do ovócito) são liberadas junto com o ovócito na ovulação. Portanto na ovulação é liberado um complexo cúmulos-ovócito. O folículo maduro é chamado de graaf. As modificações para o folículo maduro (graaf) 1. Formação de duas camadas foliculares: uma granulosa e outras do cúmulos 2. Formação do antro, permitindo que esse ovócito se solte e seja liberado, ficando solto no antro através de enzimas que são liberadas pela própria células do cúmulos e da granulosa 3. Células da teca que ficam após a membrana basal que tem como função produzir hormônios e além disso, no folículo maduro existe uma estrutura denominada zona pelúcida O ovócito primário começa a secretar glicoproteínas de matriz extracelular chamadas de ZP1, ZP2 e ZP3. Essas proteínas são fundamentais para a fertilização, essas glicoproteínas vão dar origem a uma camada conhecida como zona pelúcida – ela fica ao redor do ovócito. Não é uma camada de células, é uma camada composta de matriz extracelular dessas glicoproteínas ZP1 ZP2 e ZP3. A zona pelúcida é específica da espécie, os espermatozoides reconhecem essas proteínas para poder fertilizar Durante a puberdade, a cada mês, cerca de 20 folículos são “recrutados” e começam a crescer, mas apenas um deles é selecionado efetivamente para completar todas as etapas do momento da ovulação em cada ciclo menstrual. As células do cúmulos apesar de serem células foliculares, ela não tem capacidade de produzir hormônios. Elas são importantes pois no momento da ovulação esse material se desprende juntamente com o ovócito (complexo cúmulos- ovócito) ficando solto no antro e depois é liberado diretamente no peritônio na cavidade abdominal – portanto não existe uma comunicação direta entre ovário e tuba uterina, esse contato é intermediado por fibras da tuba. Também liberam enzimas hidrolíticas para se separar antes que haja o rompimento do estigma e fique solto no antro. Fase lútea Além da fase folicular, também existe a fase lútea. As células remanescentes como as células da teca e as células granulosas vão se modificar devido a estímulos hormonais e vão passar a ser altamente esteriodogênicas uma vez que elas vao ter um conteúdo de colesterol alto permitindo a transformação dos hormônios. Essa quantidade de colesterol elevado causa uma coloração amarelada formando o corpo lúteo e ele é responsável por produzir progesterona e estrogênio. Depois que esse corpo lúteo recebe estímulos ele se torna o corpo albicans, que vai se degenerar, as células sofrem apoptose e forma-se uma cicatriz. Eixo hipotalâmico hipofisário gonadal Hipotálamo: produz o hormônio liberador de genadotrofina (GnRH) Hipófise: adeno hipófise ou hipófise anterior, recebe estímulos do GnRH para liberar os hormônios de gonadotrofina como o LH (hormônio luteinizante) e FSH (hormônio folículo estimulante) Gônada: ovário – as gonadotrofinas atuam nessa gônada para que ela produza hormônios. O hormônio LH está relacionado com a ovulação, existe um pico de LH que é imprescindível para esse acontecimento. Além disso, ele é responsável pela formação do corpo lúteo e a liberação do ovócito secundário. Já o FSH atua no ovário estimulando os folículos a produzirem estrogênio. Recapitulando: 20 folículos são selecionados, mas nem todos chegam até a etapa final da ovulação, apenas 1 consegue sendo selecionado devido a quantidade de receptores que possui. O folículo primário está parado na etapa de prófase I da meiose e na puberdade continua seu processo de divisão até chegar na etapa de metáfase II quando será liberado na ovulação com o nome de ovócito secundário junto com um corpúsculo polar. Junto com esse ovócito primário é liberado um complexo cúmulos-ovócito uma vez que o ovócito se encontra rodeado pela zona pelúcida (que é uma camada de glicoproteínas de matriz extracelular) e por células do cúmulos. No momento em que esse complexo se encontra na tuba uterina, se o espermatozoide conseguir chegar até seu encontro vai ocorrer a fertilização com a penetração desse espermatozoide no ovócito secundário e algumas proteínas do ciclo celular são ativadas e finalizam o processo de meiose II formando um ovócito definitivo e 3 corpúsculos polares. Junto a esse ovócito definitivo (ou óvulo) se encontra o material genético do pai e da mãe. O LH atua sobre o ovário para que ocorra a ovulação logo após o seu pico, ele também está relacionado com a formação do corpo lúteo que tem características esteriodogênicas devido a quantidade de colesterol presente produzindo a progesterona O FSH atua sobre o ovário para a formação dos folículos, favorece a foliculogênese, esses folículos vão produzir bastante estrogênio tendo um feedback negativo do estrogênio sobre a hipófise. O ciclo é de 28 dias, a ovulação ocorre no 14°dia sendo assim, um pouco antes da ovulação ocorre o pico de LH. O FSH possui 2 picos, um antes da ovulação estimulando os folículos a produzirem o estrogênio e outro durante a ovulação. Depois que ocorre a ovulação o que sobram são as células da teca e da granulosa murais que formam o corpo lúteo, que por sua vez, produz progesterona. O pico de FSH faz com que o estrogênio aumente depois da ovulação, o corpo lúteo não consegue se manter uma vez que só teve um pico de LH. O LH e o FSH se ligam a receptores de membrana que os reconhece, as células da teca possuem receptores para LH enquanto que os da granulosa mural possuem receptores de FSH e LH. Os folículos selecionados são aqueles que possuem maior quantidade de receptores de FSH, para que em níveis basais (com quantidade muito pequena de hormônios) sejam sensíveis a essaspequenas quantidades e consigam exercer suas funções. O LH não atinge apenas as células da teca como também as da granulosa mural, elas são as únicas que possuem receptores tanto para FSH estimulando a produção de estrogênio enquanto que as da teca estimulam a produção de progesterona (que vai estar em grande quantidade no momento do corpo lúteo – no momento de diferenciação). A partir do colesterol, uma enzima vai converter em progesterona. O LH se liga ao receptor para fazer as células da teca produzirem progesterona que é incrementado pela progesterona produzido pela célula granulosa. A célula da granulosa é estimulado por 2 hormônios, LH e FSH, então necessariamente tem que haver 2 receptores que ativam as enzimas e que convertem colesterol ou androgênio em estrogênio, uma depende da outra. Sem androgênio não há produção de estrogênio. Teca- progesterona Granulosa- estrogênio Precisa de um estimulo para a produção desses hormônios, para ativar essa produção é preciso de receptores para que os hormônios se liguem. A teca somente o LH se liga iniciando uma cascata de geração de hormônios a partir do colesterol (LDL), uma enzima vai converter esse colesterol em pregnelonona e assim convertida em progesterona, essa progesterona é implementada pela progesterona produzida pela célula da granulosa. A célula da granulosa é estimulado por 2 hormônios, o LH e FSH, tem 2 receptores ativando as enzimas responsáveis pela conversão do colesterol em hormônio ou de androgênios para estrogênios. OBS: a célula da granulosa converte colesterol em progesterona que é incrementada com a progesterona produzida nas células da teca, a célula da teca vai converter a progesterona em androgênios e esse androgênio vai para a célula granulosa para ser convertido em estrogênio. Necessariamente uma depende da outra! Sem o androgênio produzido pelas células da teca a células da granulosa não conseguiriam produzir o estrogênio, e uma vez para esse androgênio ser produzido, a célula da teca depende da progesterona produzida pela célula da granulosa para implementar com a sua progesterona. Tudo isso ocorre durante a foliculogênese. Os hormônios LH e FSH vem a partir da circulação sanguínea a partir da hipófise anterior, ele alcança as células da teca e estimulam elas a converter colesterol em progesterona e há também a produção de testosterona (sim, mulher também produz a testosterona, mas isso é só um obs). As células da granulosa vão produzir majoritariamente estrogênio (estradiol) que vai ser estimulado a partir do FSH e LH a partir da enzima aromatase vai transformar os androgênios em estrogênio. No momento do corpo lúteo que as células que sobraram (teca e granulosa) elas vão sofrer modificações como os receptores - tornar células sensíveis ao LH por estar em níveis basais, capacita essas células a disponibilidade do LH. O corpo lúteo só é degenerado dois dias antes de terminar o ciclo do 15° até o 26° o corpo lúteo precisa estar funcionando atuando com concentrações basais de LH devido ao acumulo de receptores de LH. Forma as duas curvas, que foram sustentadas pelo corpo lúteo. A curva de progesterona é que vai manter o endométrio uterino com as condições adequadas para a futura nidação Apesar do corpo lúteo ter muitos receptores para LH, chega um dado momento em que a sua reserva diminui e ela para de produzir o hormônio e se degenera, a não ser que ocorra a fertilização, só se degenerando depois que a placenta seja formada. Sem progesterona e estrogênio o endométrio vai descamar A mulher tem uma reserva de 300 mil folículos primordiais, é limitado Fecundação Vai ser imprescindível para a formação de um indivíduo a partir da fusão dos gametas e a formação de um zigoto, diploide. O ovócito secundário liberado na ovulação, com a fertilização do espermatozoide, sua divisão meiótica termina. Mas para isso, esse espermatozoide teve que se capacitar para encontrar o ovócito feminino, tanto morfológicos quanto químicos como de peça especifica para reconhecer a zona pelúcida que envolve o ovócito secundário. Após o reconhecimento ocorre a reação acrossomal, ação das enzimas digestivas que vão fazer com que aquelas proteínas sejam digeridas e ocorra a entrada no espermatozoide com seu material genético. O espermatozoide passa pelo canal vaginal (cotex do canal vaginal), útero (orifícios da cavidade uterina, interna e externa) até chegar nas tubas uterinas, nelas eles são direcionados para o local certo, a ampola da tuba uterina. O ovário libera o ovócito secundário na cavidade peritoneal e as fimbrias captam esse ovócito para entra no canal da tuba uterina. Esse ovócito secundário é rodeado por células do cúmulos que facilitam o encaminhamento do ovócito até o local de fecundação, é feito por contrações da tuba e por movimento das células ciliadas que estão pressentes nela. Quando os espermatozoides se aproximam do ovócito, eles ficam hiperativados e nadam freneticamente até o ovócito. Nesse momento ocorrem modificações moleculares como a abertura de canais de cálcio localizados cauda do espermatozoide favorecendo a movimentação hiperativada de seu flagelo. Os que conseguem alcançar o oviduto “sentem” uma diferença de temperatura, uma vez que esse canal da tuba uterina é 2°C mais quente que sua região inicial. Os espermatozoides, portanto, se mobilizam mediante a mudança de temperatura (o gradiente de temperatura é uma pista direcional para esse espermatozoide localizar o ovócito). Além disso o ovócito libera fatores quimiotróficos que atraem o espermatozoide, auxiliando no seu direcionamento. Contrações musculares da tuba uterina e a presença de células ciliadas, auxiliando no deslocamento do ovócito e do espermatozoide. A viscosidade, o muco da mulher é muito importante para o deslocamento desse espermatozoide (uma das consequências do uso de pílulas anticoncepcional é a mudança do muco, os fluídos passam a ser mais espessos, o que dificulta a passagem de espermatozoide) Capacitação do espermatozoide Capacitação é um conjunto de mudanças fisiológicas pelas quais o espermatozoide torna-se competente para fertilizar o ovócito. O espermatozoide precisa se maturar no trato masculino e depois capacitar-se no trato feminino. Os eventos moleculares envolvidos na capacitação são: 1. A membrana celular do espermatozoide é alterada pela remoção de colesterol por proteínas Albumina no trato reprodutivo feminino (portanto o espermatozoide tem muito colesterol em sua membrana quando ele é produzido, apenas quando chega no trato feminino que esse colesterol é removido); O efluxo de colesterol muda a localização de rafts lipídicos (contêm proteínas receptoras – GalT e SED1, favorecendo a aglomeração dessas proteínas na cabeça do espermatozoide; 2. Proteínas particulares ou carboidratos sobre a superfície do espermatozoide são perdidas; É possível que aqueles componentes bloqueiem os sítios de reconhecimento para as proteínas do espermatozoide que se ligam à zona pelúcida: 3. O potencial de membrana do espermatozoide torna-se mais negativo conforme os íons potássio saem do espermatozoide, permitindo abertura dos canais de Cálcio. Íons Cálcio e bicarbonato são críticos na ativação da produção de cAMPs e na facilitação dos eventos de fusão da membrana na reação acrossomal (ajudam o espermatozoide na sua agilidade no batimento flagelar momento de hiperatividade no oviduto, para a reação acrossomal, ou seja, o rompimento da vesícula acrossomal é mediada por abertura decálcio); a reação cortical são apenas os canais de cálcio do ovócito, não depende da capacitação do espermatozoide. 4. Chaperonas fosforiladas migram para a superfície da cabeça do espermatozoide, onde elas desempenham papel fundamental na formação do receptor que se liga à ZP (essas proteínas que interagem precisam ter uma conformação – estrutura tridimensional da proteína – ideial para a interação); as chaperonas são importantes pra manter a conformação que a proteína necessita para a sua função 5. A membrana acrossomal externa muda e entra em contato com a membrana celular do espermatozoide, numa via que prepara para a fusão. A membrana externa ase prepara para a reação acrossomal e a membrana interna se fusionar. O espermatozoide quando encontra o ovócito, ele reconhece moléculas especificas da zona pelúcida. Logo depois ocorre a reação acrossomal, liberando enzimas da vesícula acrossomal que permitem uma abertura e formação de um caminho para esse espermatozoide entrar em contato com a membrana do ovócito. O espaço entre a zona pelúcida e a membrana do ovócito é chamado de espaço perivitelínico, onde se localizam os corpúsculos polares (como o ovócito está sendo fecundado, tem apenas um corpúsculo polar, assim que ele completar suas divisões meióticas os outros 2 corpúsculos polares são formados). O espermatozoide ultrapassa o espaço periovitelínico e fusiona sua membrana plasmática com a membrana do ovócito, permitindo que o material genético com parte da cauda entre no ovócito. Os pronúcleos feminino e masculino vão se fusionar (antes de se fusionar, o material genético se duplica) e assim começar a fazer divisões mitóticas, denominadas clivagens. Nessas divisões mitóticas no momento da determinação de onde vai ser o local de citocinese (processo de estrangulamento para formar 2 células filhas), os 3 corpúsculos polares irão atuar definindo o local certo de citocinese. A cabeça do espermatozoide vai interagir de lado, ele possui uma membrana mais externa, que é a membrana plasmática do espermatozoide (a que se fusiona com a membrana do ovócito), uma membra externa acrossomal e uma membrana interna acrossomal (essas membranas acrossomal mantem o conteúdo de enzimas e no momento certo essa membrana vai romper, no momento de reação acrossomal) Cada bolinha representada na figura a seguir é uma proteína da zona pelúcida (ZP) ZP3: está representada com a cor azul. ZP2: está representada com a cor verde ZP1: está representada com a cor vermelha Na membrana plasmática do espermatozoide possui duas proteínas, GalT é uma proteína receptora que reconhece os resíduos de glicosilação (N- acetilglicosamina – modificação pós-traducional da proteína ZP3. Quando uma proteína é traduzida, ao chegar no aparelho de golgi ela pode receber algumas modificações como glicosilações, fosforilações, etc. quando elas sofrem essas modificações, isso interfere na função delas. A proteína ZP3 após ser traduzida recebe esses resíduos pós-traducional que permitem quem GalT se ligue a eles) e a SED1 que é uma proteína vai interagir diretamente com a ZP3. Essa dupla interação vai fortalecer a interação e ancoramento do espermatozoide com a membrana do ovócito e gerar uma reação acrossomal, que é a liberação do conteúdo presente na vesícula acrossomal. Portanto ocorre o rompimento da membrana plasmática do espermatozoide e a membrana externa acrossomal de moda que essas enzimas hidrolíticas sejam liberadas digerindo o material da zona pelúcida. Ao digerir o material da zona pelúcida vai formando um caminho por onde esse espermatozoide vai se deslocando, passando pelo espaço periovitelínico até alcançar a membrana do ovócito. A membrana interna acrossomal se fusiona com a membrana do ovócito liberando o conteúdo genético para dentro dele e entra todo o conteúdo da cauda junto (centríolos, mitocôndrias e material genético). OBS: nossas mitocôndrias são de origem maternal, mas por que no momento da fertilização as mitocôndrias paternas penetram no ovócito? As mitocôndrias se localizam na peça intermediária do espermatozoide, mas logo após que esse material penetra, ele será degradado permanecendo apenas os centríolos que serão importantes para fazer as divisões celulares (clivagens) após a formação do zigoto com a fusão dos pronúcleos Os canais de cálcio são importantes para a mobilidade do espermatozoide quando esses chegam na região do oviduto, quando são hiperativados. Mas também esses canais de cálcio serão abertos no momento que esse espermatozoide penetra, isso vai ativar uma onda de cálcio com a abertura de canais de cálcio no sítio de entrada. A liberação de cálcio começa no sitio da entrada do espermatozoide e se propaga por todo o ovócito fertilizado, esse excesso de cálcio gera a reação cortical que é a liberação dos grânulos corticais são vesículas com enzimas que estão presentes ao redor de todo o ovócito. Isso permite que esses grânulos liberem enzimas que vão favorecer as modificações das proteínas desse ovócito, sendo assim, a zona pelúcida será modificada pelas enzimas dos grânulos corticais ficando impermeável a entrada de espermatozoides evitando a polispermia – quando mais de um espermatozoide penetre o mesmo ovócito. Os grânulos corticais ficam no interior da membrana externa do ovócito, com a onda de cálcio essas vesículas dos grânulos corticais se fusionam na membrana do ovócito fazendo exocitose, liberam as suas enzimas no espaço perivitelínico e assim atingir zona pelúcida modificando suas proteínas (impede o reconhecimento por outros espermatozoides, e assim impedindo a polispermia). 1. SED1 reconhece ZP3 2. Liberação de enzimas do acrossoma 3. Fusão das membranas celulares ADAM2 interage com as integrinas IZUMO interage com CD9 4. Formação da onda de cálcio 5. Liberação do conteúdo de milhares de pequenos grânulos corticais (espaço perivitelínico) As proteínas dos espermatozoides que não foram digeridas, serão importantes para a retomada do ciclo celular. Portanto algumas proteínas que controlam o ciclo celular vão estra presentes nesse espermatozoide e vão reativar a metáfase II o ovócito dando continuidade a meiose. Vai formar o ovócito definitivo e o corpúsculo polar (no espaço perivitelínico), e do corpúsculo primário que já estava formado no momento de metáfase II forma-se 2 juntando com o mais 1 quando completa a meiose temos 3 corpúsculos polares. Os pronúcleos masculino e feminino só fusionam após terminar a meiose feminina. Nesse período vai ter a duplicação do material genético individualmente, à medida que eles forem se aproximando para a fusão, vai ocorrer a desmontagem da membrana nuclear e a mitose. A partir desse momento as mitoses sucessivas serão denominadas clivagens. A primeira clivagem vai dar origem a um embrião com 2 células Depois que o pronúcleo masculino entra, espera a divisão meiótica completa com ovócito secundário formando um ovócito definitivo que é o pronúcleos feminino. O material vai ser duplicado formando duas cromátides, as membranas nucleares se fusionam e depois com o paramente dos cromossomos ocorre a separação das cromátides irmãs (para formar das células idênticas com o mesmo material genético). Isso tudo é mediado por centríolos e o conteúdo é puxado por microtúbulos na anáfase e no momento da citocinese vai se separa em duas células filhas. Os corpúsculos polares ficam no espaço perivitelínico em polos opostos, orientando o local da citocinese dessa célula. Durante a metáfase eles ainda se encontram em locaisinadequados para a citocinese, no momento de anáfase eles vão definir exatamente o local de citocinese. Fertilização: Desenvolvimento embrionário Da fertilização o que foi gerado foi uma única célula chamada zigoto que é diploide, ele tem uma maior variabilidade genética uma vez que houve a recombinação dos cromossomos do pai com os cromossomos da mãe. Entretanto, nós somos seres multicelulares então a partir dessa única célula, divisões vão ocorrer para gerar várias células e assim compor esse ser multicelular formado por mais de 200 tipos celulares. Partindo desse pensamento, o evento primordial após a fertilização são os processos de clivagem. Recapitulando: o ovócito secundário é ovulado na etapa de metáfase II da meiose II. Quando ocorre a fertilização, inicia-se a fusão da membrana do espermatozoide com a membrana do ovócito secundário, o que ativa esse ovócito a finalizar sua meiose II gerando um outro corpo polar. Esse ovócito, haploide possui uma única cópia de DNA, nesse momento de fertilização vai ocorrer a formação de 2 pronúcleo (o pronúcleo feminino e o pronúcleo masculino que acabou de entrar nesse ovócito secundário). Nesse momento ainda não houve a recombinação do material genético, então as membranas nucleares desses pronúcleo vão se aproximar expelindo qualquer líquido que esteja nessa região para que ocorra a fusão e finalmente haja a mistura desses dois materiais genéticos. No momento quem que ocorre a fusão desses 2 pró-núcleos já inicia a primeira divisão mitótica – temos um indivíduo diploide com 46 cromossomos (23 do pai e 23 da mãe, mas para isso, o primeiro evento que deve ocorrer é a replicação do DNA para fazer cópias do cromossomo, a partir dessa replicação podemos fazer a divisão mitótica de um zigoto formando duas células filhas com o mesmo número de cromossomos da célula mãe (o zigoto). Essas divisões mitóticas que ocorrem nessa fase de clivagem, são peculiares e específicas do desenvolvimento embrionário. As clivagens são divisões sucessivas, o zigoto se divide formando duas células e cada célula vai se dividir de novo formando 4 células e assim sucessivamente. Nesse período de divisões sucessivas há uma diferença importante comparada com o ciclo celular das células somáticas do nosso corpo porque para a célula somática sofrer mitose ela tem que replicar seu DNA e também precisa aumentar de tamanho, aumentar as organelas uma vez que ela precisa dividir igualmente com suas células filhas, geralmente as células somáticas replicam seu material (DNA) na fase S e possuem uma fase de crescimento, a fase G, que compreende o crescimento citoplasmático. Só depois que ela sofre todos esses processos é que ela será capaz de sofrer mitose e gerar duas células filhas do mesmo tamanho da mãe. Durante os processos de clivagem que ocorrem no embrião essas divisões mitóticas não apresentam a fase G de crescimento, a célula logo que replica seu DNA já sofre mitose, a consequência é que a cada divisão mitótica essas células vão ficando cada vez menores. O zigoto é uma célula bem grande pois sua membrana vem do ovócito, a cada divisão mitótica, suas células filhas vão ter a metade do tamanho inicial gerando células cada vez menores conforme essas divisões vão ocorrendo. Essas células geradas durante o desenvolvimento embrionário não vão ser mais chamadas de células filhas e sim, blastômeros. Portanto o volume do zigoto permanece o mesmo, só aumenta o número de células, isso significa que o volume das células vai diminuindo pela metade a cada divisão mitótica. A fertilização ocorre na tuba uterina, essa não tem nenhum aporte nutricional sanguíneo para aquele embrião se desenvolver. Essas divisões mitóticas sem crescimento ocorrem para gerar célula uma grande quantidade de células no menor espaço de tempo possível e assim sua multiplicação, além disso, como aquela região da tuba uterina não tem aporte nutricional (não tem placenta, circulação sanguínea fornecendo nutrientes para a aquele embrião que está se desenvolvendo) não adianta crescer nesse momento com risco de não ter nutrientes, portanto vão ocorrendo várias divisões mitóticas sem crescimento. Depois da fertilização, o embrião humano demora mais ou menos um dia para iniciar a primeira divisão mitótica, portanto só no dia 2 após a fertilização que vamos ter o embrião no estado de duas células. Em humanos, cada divisão mitótica demora cerca de 18 horas para ocorrer, então chegando no 3° dia, vai ocorrer a segunda divisão mitótica gerando 4 células (blastômeros). OBS: Esses blastômeros ainda estão envoltos pela camada da zona pelúcida. As divisões mitóticas das células ocorrem de maneira sincronizada, isso é importante pois em fertilizações in vitro, o clinico acompanha os embriões para escolher aquele que vai ser usado na implantação e a sincronia nas divisões mitóticas é levada em conta pois pode ser um sinal de uma falha nesse desenvolvimento embrionário, ele será implantado com 8 blastômeros. 8 blastômeros Depois do estágio de 4 células, por volta do 4° dia elas vão sofrer uma nova divisão mitótica formando 8 blastômeros. Nessa fase ocorre um evento importante que é a compactação. As células quando se dividem elas ainda possuem uma conformação de “bolinha” redonda, e elas estão aderidas em alguns pontos entre as células. No estágio de compactação a membrana das células começa a se compactar “achatar” fazendo mais interações com as membranas vizinhas, ou seja, aumento das interações e adesões de uma célula com a outra. Nesse momento de compactação ocorre um aumento de junções de oclusão, adesão e do tipo GAP, permitindo a compactação dessa massa de 8 células. As junções celulares deixam as células polarizadas (polarização de membrana) criando domínios diferentes como domínio apical e domínio basolateral, esses domínios apresentam funções diferentes dentro daquele tecido. Domínio de membrana está associado a segregação de função e, portanto, de proteínas para exercer essas funções diferentes. 16 blastômeros (mórula) Depois do estágio de 8 células no 5° dia, formam 16 blastômeros, essa fase é comumente chamada de mórula por se assemelhar por uma amora. As células já se encontram compactadas com diferenças de domínios apical e basolateral. Conforme essas células vão se dividindo algumas ficam no interior e não conseguem ter contato com o meio externo, sendo assim, apenas as células externas vão ter uma polaridade de membrana enquanto que as células internas vão permanecer com formato de bolinha e não vão ter a diferença de domínio. Apenas as células externas que vão sofrer a compactação é que vão ter essas diferenças de domínios. Assim começa a gerar 2 células diferentes. 32 blastômeros (blastocisto) Depois do estágio de mórula vão formar 32 células, esse embrião é denominado então de blastocisto. Nesse estágio vai ocorrer o processo de cavitação isso significa que as células externas polarizadas em domínio apical e basolateral começam a expressar uma proteína transportadora na membrana plasmática que vai transportar sódio de fora para dentro, isso aumenta a osmose, permitindo a entrada de água para dentro das células. Esse acumulo de água vai formando uma cavidade aquosa no interior das células do blastocisto denominada blastocele, essas células internas começam a se tornar achatadas em um único polo (nas suas extremidades). As células externas, elas são polarizadas e começam a aprestar características epiteliais como células polarizadas, achatadas com muitas junções entre as células vizinhas e começam a expressar uma proteína transportadora de sódio que transporta o sódio de fora da cavidade uterina para o interiordesse embrião, esse sódio acumulado no interior do embrião vai atrair a água para seu interior formado a região da blastocele no interior do blastocisto. O ovócito é grande porque é ele que vai guardar nutrientes, mitocôndria, RNA mensageiro para produzir as proteínas iniciais, o espermatozoide só da núcleo e centríolos. Durante a fase de blastocisto ocorre uma transição materno-zigótica, inicialmente que induz essas etapas de clivagem é o RNA mensageiro que foi produzido no ovócito da mãe, durante a fase de blastocisto o genoma do embrião passa a ser transcrito para RNA mensageiro e assim ocorre a degradação do RNA mensageiro da mãe, o embrião começa a comandar as clivagens. A importância da fase de compactação é a formação de 2 tipos celulares, o zigoto é uma única célula capaz de gerar todo o organismo multicelular. A importância da clivagem é a divisão rápida para formar muitas células para formar um indivíduo multicelular. A importância de ser multicelular é que as células se dividem em funções, existem 200 tipos de células cada uma com sua função, somos um organismo em que as células estão cooperando umas com as outras, mas no momento de zigoto temos apenas uma única célula, ela vai precisar formar várias células que vão começar a dividir tarefas. Esse momento de compactação é muito importante porque é a primeira fase que esse embrião vai ter divisão de tarefas, formando 2 células diferentes, as junções impedem que o fluido que está lá fora entre e passe para a célula interna, portanto nessa fase de compactação que começa a haver o aumento de junções já temos a diferenciação celular; as células externas estão expostas a vários sinais do fluido da tuba uterina que as células internas não recebem, se elas não recebem os mesmos sinais que as células externas começa a diferenciação celular. Forma 2 tipos celulares distintos: externas (trofoblasto) e internas (massa celular interna ou embrioblasto). As células externas para ocorrer a diferenciação celular elas precisam expressar proteínas diferentes, os trofoblasto por ter muitas junções célula-célula começam a ter uma característica de epitélio. Elas recém sinais externos que induzem essas células externas a produzirem um fator de transcrição Cdx2 (um fator de transcrição muito típico de célula epitelial. Só que as células internas não receberam esse sinal e, portanto, não ativam o Cdx2. O Cdx2 estimula a diferenciação dessas células para formar o trofoblasto – o trofoblasto vai ser responsável pela formação da placenta. As células internas vão ser responsáveis por formar o embrião propriamente dito. Para formar o embrião precisamos de células capazes de se diferenciar em todos os tipos celulares, então elas mantem uma capacidade de gerar células diferentes muito maior do que as células externas por que elas expressam fatores de transcrição Oct4, Sox2 e Nanog (expressos apenas pela massa celular interna). Quando a célula externa recebe o sinal externo e passou a expressar Cdx2 ele inibe a formação dos fatores de transcrição encontrados no interior (Oct4, Sox2 e Nanog) elas formam o trofoblasto. O zigoto é a célula com maior potencialidade para gerar todas as células do embrião porque além de formar o embrião, também forma os anexos embrionários como a placenta, portanto é uma célula totipotentes maior potencialidade de formar células diferentes, com funções diferentes. Na fase de compactação temos o trofoblasto e massa celular interna, o trofoblasto dá origem a placenta e a massa celular interna é capaz de formar o embrião, sendo pluripotente pois pode formar todas as células do embrião, mas não formam a placenta, mas ela tem uma potencialidade muita grande ainda. Essas células da massa celular interna para manter a pluripotencialidade precisa expressar os fatores de transcrição que são Oct4, Sox2 e Nanog. O DNA é igual para todas as células o que diferencia uma da outra é a expressão genica e a condensação de regiões par anão serem expressas. As células tronco que são pluripotentes possuem um DNA muito mais frouxo e plástico para expressar todos os tipos celulares, conforme as células vão se diferenciando vai reprimindo a expressão de genes que não precisa e ativar aqueles que precisa. Os fatores Oct4, Sox2 e Nanog são importantes para deixar o DNA acessível para formar a célula que ela quiser, mantendo a pluripotencialidade 9vai dar origem ao ectoderma, mesoderma e endoderma). Nos indivíduos adultos não tem células pluripotentes, pois ao longo de desenvolvimento embrionário essa massa celular interna vai se dividir em ectoderma (formam células epiteliais, do sistema nervoso), mesoderma(células sanguíneas) e endoderma, há uma restrição da potencialidade para exercer sua função específica, portanto indivíduos adultos possuem células tronco multipotentes como mesenquimais, medula óssea (dão origem a todas as células sanguíneas, mas não podem gerar músculos etc, por isso é uma potencialidade restrita). Células tronco tem capacidade de se diferenciar em uma célula funcional e de se auto renovar, importante para a manutenção de um epitélio, as células tronco unipotente são importantes para renovação tecidual constante, potencialidade restrita. Quanto maior a potencialidade maior a abertura da cromatina. Terapia celular é quando fazemos reposição de células que não estão funcionando direito ou que morreram e substituir, nada mais interessante que pegar células da massa celular interna que forma todas as células, pois tem uma potencialidade de curar doenças, repor as células de uma região danificada. Induz essa célula a diferenciar na célula que você quiser em cultura, e implantar no local atingido, fazendo uma renovação das células daquele local. O problema é o fato das células tronco embrionária vir de um embrião. No brasil só pode ser usado para pesquisar e não para substituir tecidos, esses embriões utilizados são aqueles usados na fertilização em vitro que ficam mais de 3 anos sem ser usado com consentimento dos pais e eles só podem utilizar esse embrião por 14 dias e depois deverá ser descartado. Na china esse transplante é permitido. É um transplante ainda muito arriscado pois tem poucos estudos, o controle dessas células é muito difícil pode gerar teratomas pois gera células de tipos diferentes na região implantada Um japonês pegou uma célula epitelial e forcou essas células a expressar Oct4, Sox2 e Nanog e viu que essas células se tornaram células tronco parecidas com a célula ronco embrionárias, pluripotentes, são as células tronco pluripotentes induzidas. Essa pode ser uma saída para não usar embriões para formar essas células pluripotentes. Mas esse controle da pluripotencialidade é muito difícil em cultura e pode gerar qualquer coisa, quando implantadas podem gerar tumores. As células da tuba uterina possuem células cílios que vão batendo movimentando esse embrião para a região do núcleo, além disso ocorrem contrações musculares que permitem esse deslocamento do embrião (nesse momento temos a mórula – 4/5 dias) ainda está chegando no útero. Essa chegada só ocorre na forma de blastocisto. Até agora esse embrião está envolto pela zona pelúcida – why? Ela tem papel importante na fertilização, mas depois que essa ocorre ela assume um papel de proteger esses embrião para se deslocar (forma uma cauda de glicoproteínas que protege esse embrião) enquanto está sofrendo sucessivas clivagens. Outro papel da zona pelúcida é impedir que esse embrião fique aderido a tuba uterina, ou seja, que seja implantado nela. O embrião só pode ser implantado na região do endométrio do útero pois apenas esse tecido é capaz de suportar a implantação desse concepto, se o mesmo por implantado em outra região causaraproblemas par a mulher. A zona pelúcida é mantida até o estágio de blastocisto, quando esse chega na cavidade uterina ocorre a degeneração da zona pelúcida, as células externas do trofoblasto passam a produzir enzimas que vão degradar e assim desprender daquela camada de zona pelúcida ao redor (degradar as glicoproteínas localizadas nela). No momento que o blastocisto sai da zona pelúcida as células do trofoblasto ficam finalmente com contato direto com os fluidos da cavidade uterina. Os trofoblasto conseguem interagir com a camada endometrial do útero e iniciar a adesão e implantação desse embrião no útero. A implantação ocorre mediada por moléculas de adesão, o trofoblasto passam a apresentar moléculas de adesão na sua membrana plasmática e serão capazes de reconhecer moléculas de adesão do tecido endometrial do útero tendo contato direto dessas células. Essa adesão é dependente de proteínas integrinas. As células do trofoblasto (externas) a partir do momento que entram em contato com as células do endométrio elas começam a proliferar e invadir esse endométrio. O embrião não vai se implantar em qualquer momento da nossa fase do ciclo menstrual, existe a janela de tempo em que esse endométrio do útero está mais receptivo para ganhar esse embrião, período logo após a ovulação. Primeiramente temos a expressão de gonadotrofinas coriônica que vai estimular a produção de FSH – folículo estimulante que matura os folículos. Quando temos um folículo maduro pronto para ser ovulado, temos um pico de LH. Esse LH vai induzir a ovulação e as células foliculares remanescentes vão formar o corpo lúteo. Esse corpo lúteo passa a produzir progesterona e estrogênio. Logo após a ovulação temos um grande aumento de progesterona e estrogênio, o hormônio progesterona é importante para manter o endométrio espesso, ele já foi espesso pelo estrogênio na fase proliferativa. Nesse momento o útero fica receptivo para receber aquele embrião – fica altamente vascularizado, suas glândulas uterinas vão estar no auge de atividade guardando muito glicogênio (a partir da sua quebra gerar glicose) para fornecer energia para o embrião. Nessa fase luteínica conduzida pelo corpo lúteo (aumento de progesterona e estrogênio) também temos a fase receptiva do endométrio. Esses hormônios vão alterar proteínas de membrana do endométrio fazendo com que essas proteínas de membrana reconheçam e possam se ligar com proteínas de membrana do blastocisto. Essa interação só ocorre pelo trofoblasto (células externas). A partir do momento que há essa interação (adesão) fraca inicialmente, esse endométrio também vai começar a se alterar fazendo uma reação decidual (na fase receptiva esse endométrio já foi alterado pelos hormônios para receber esse embrião por causa dos hormônios, mas no momento que o blastocisto também se adere esse trofoblasto também vai induzir alterações no endométrio para se tornar ainda mais receptivo para adesão desse embrião no endométrio – essa adesão induzida pelo embrião e o endométrio vai ser chamada de reação decidual, é uma reação do endométrio a partir dessa adesão, que se torna ainda mais receptivo permitindo que fique ainda mais vascularizado, aumentando produção de glândulas e expressar vários fatores que vão permitir a implantação desse embrião – interação mais forte) As células do trofoblasto também vão sofrer alterações, uma reação, elas aumentam sua proliferação e uma alta atividade de invasão nas células do endométrio tendo uma grande capacidade de migração, levando cada vez mais esse embrião para dentro do endométrio. É uma interação mutua que ocorre entre o embrião e endométrio – para facilitar a sua implantação. As células do trofoblasto para permitirem essa interação, vão ter que secretar proteínas (enzimas) que são capazes de degradar a matriz extracelular do endométrio para “abrir espaço” para o blastocisto entrar. Implantações podem ocorrer em qualquer região do útero e também fora do útero, as implantações ectópicas fora da cavidade uterina. No momento da ovulação esse ovócito é liberado na cavidade peritoneal e então é levado par a tuba uterina pelas fibras uterinas, mas se tiver problemas nessa propulsão para a tuba uterina, esse ovócito vai para a cavidade peritoneal e podendo ocorrer de um espermatozoide conseguir chegar nesse local e fertilizar, o que pode acontecer é gerar uma gestação só que fora do útero. Esse desenvolvimento embrionário inicial é circundado pela zona pelúcida que permite a implantação na cavidade uterina, geralmente mulheres que tiveram gravidez ectópica possuíam problemas na zona pelúcida que envolve o embrião, que permitiu a interação com tecidos extrauterina. Pode ocorrer na cavidade peritoneal ou na tuba uterina, implantação precoce, gerando riscos para a mulher. Apenas o endométrio tem seu tecido alterado com relação aos hormônios, só ele que se prepara para receber o concepto. Se ele se implanta em um local não apropriado, o embrião é como uma célula invasora que pega todos os nutrientes para ele e assim as células do trofoblasto estimulam uma alta vascularização na região ao redor dele, porem em outras regiões que não seja o endométrio não vão ter suas arteríolas preparadas, esse aumento de vasos faz que ocorra uma hemorragia. Gera dor para mulher pois vai crescer e causar hemorragias na mulher tendo que ser feito uma cirurgia para retirada desse embrião. As células do trofoblasto no momento que elas encontram o endométrio, elas começam a proliferar e invadir esse endométrio. Essa proliferação do trofoblasto induz essas células a produzir o hormônio da gravidez (HGC – gonadotrofina coriônica humana), portanto quem produz inicialmente o HCG são as células do trofoblasto a partir desse momento que tem a implantação. Esse hormônio possui duas subunidades alfa e beta, a subunidade alfa é comum para outras proteínas, apenas a subunidade beta é especifica para o HCG, por isso quando fazemos teste de gravidez estamos em busca da subunidade beta do hormônio HCG. Por isso falamos beta HCG. O teste de gravidez só pode ser feito após uma semana pois a implantação demora mais ou menos esse tempo para se implantar. Geralmente os exames soa feitos com 10 dias, independentemente de qualquer lugar que esse embrião se implante, vai haver a produção de HCG. Qual a importância do HCG, temos a formação do corpo lúteo logo após a ovulação e assim há liberação de progesterona e estrogênio para manter aquele endométrio espesso para a futura implantação. Quando ocorre a implantação do embrião, as células do trofoblasto vão produzir o HCG, esse hormônio vai manter esse corpo lúteo, o hormônio da gravidez vai manter a atividade do corpo lúteo, se não ocorrer a fertilização esse corpo lúteo se degenera formando corpo albicans (14 dias após a formação do corpo lúteo, ele vai se degenerar). Com isso mantem os altos níveis de progesterona e estrogênio para a continuar mantendo aquele endométrio espesso e receptivo para manter aquele embrião que já se implantou. Se não ocorre a fertilização, o HCG não vai ser produzido a progesterona decai com a degeneração do corpo lúteo. O LH e o FSH vão ser reprimidos por feedback negativo com o aumento da progesterona e estrogênio, para impedir que a mulher tenha uma nova ovulação. A produção do hormônio HCG vai ser aumentada nos estágios inicias da gravidez, mantendo o corpo lúteo assim como as concentrações de estrogênio e progesterona. Depois de um período de gestação, quem passa a produzir esses hormônios vai ser a placenta. Essa transferência da produção de hormônios vai estar relacionado com o amadurecimento da placenta, o corpo lúteo vai ser degenerado (3 meses de gestação). Os níveis de HCG vai aumentandode acordo com que as semanas vão passando dobrando a cada semana e chega um certo momento que a produção de HCG vai diminuindo, pois, a placenta passa a produzir os hormônios estrogênio e progesterona, não precisando mais do HCG para manter o corpo lúteo produzindo esses hormônios, e assim ele se degenera. No ultrassom procuramos o saco gestacional região que está repleto de líquidos, escura no ultrassom, a região mais clara ao redor é a região da decídua do endométrio, que é mais espesso para receber esse embrião. Quando a mulher faz a ultrassonografia e o HCG acusa gravidez, mas não encontra saco gestacional pode ocorrer por algumas causas: Gravidez ectópica, teve um aborto espontâneo, câncer de ovário, mola hidatiforme ou tumor trofoblastico. Mola hidatiforme: Ocorre quando tem uma fertilização errado, por algum problema durante a divisão meiótica o ovócito é ovulado sem cromossomo, apenas com conteúdo citoplasmático. O espermatozoide consegue fertilizar esse ovócito que forma um embrião com apenas conteúdo do pai, é uma partenogênese. Esse embrião consegue duplicar o cromossomo haploide do pai para restabelecer essa haploidia. Esse embrião com apenas o material genético do pai vai ter seu desenvolvimento de forma incorreta pois ele vai conseguir formar as células do trofoblasto, fazer as clivagens, não vai formara a massa celular interna para o embrião propriamente dito, mas as células do trofoblasto vão conseguir se dividir. Então ele se fixa na cavidade uterina, mas não tem embrião se desenvolvendo, apenas células do trofoblasto, elas proliferam formando a mola hidatiforme incompleta pois não tem desenvolvimento do embrião apenas do trofoblasto. A mole hidatiforme pode ocorrer pela dupla fertilização de espermatozoides em um ovócito, tem 3 copias de cromossomos 2 dos espermatozoides e uma da mãe. Forma uma célula triploide, esse embrião vai se desenvolver de forma errada, vai desenvolver o embrião e a camada de células trofoblasto. O embrião como não vai se desenvolver direito pode causar problemas para a mulher como hemorragias, dores porque esse crescimento do trofoblasto não acompanha o desenvolvimento do útero. Se proliferam e o útero não consegue suportar essas células que se proliferam constantemente. Ocorre de 1/200 gestações e seu HCG está em maior concentração do que em gravidez normal devido a essa proliferação de trofoblasto. O tratamento é a remoção desse tecido com a raspagem do endométrio ou esvaziamento uterino Implantação do embrião: 7° e 8° dia Na fase de blastocisto que esse embrião se implanta, as células trofoblásticas começam a se proliferar e começam a se fusionar na membrana formando uma única célula cheia de núcleos, compartilham o mesmo citoplasma. Isso ocorre no 8° dia de gestação O trofoblasto responsável por essa proliferação vai ser chamado de citotrofoblasto, delimitam o blastocisto. O trofoblasto que já se fusionou e está invadindo o endométrio é chamado de sincíciotrofoblasto. O citotrofoblasto vai alimentar o sincíciotrofoblasto uma vez que dá origem a placenta, além disso o citotrofoblasto produz enzimas proteolíticas (metaloproteinases) que vão digerindo o endométrio permitindo a passagem por ele. Esse movimento ditiforme do sincício trofoblasto é muito importante para a entrada no endométrio uterino. A massa celular interna sofre uma diferenciação, a parte que está em contato com a cavidade aquosa da blastocele vão receber sinais e assim começam a se diferenciar sendo chamadas de hipoblatos (define o que é ventral, parte da frente). As células que permanecem no interior sem contado com nada são os epiblastos (dorsal, parte de trás do embrião), possui células cilíndricas e alongadas. Quem tem a potencialidade de gerar o embrião é o epiblasto, portanto ele é pluripotente. O hipoblasto vai formar anexos embrionários como o saco vitelínico, elas possuem uma morfologia mais cuboidais. No 8° dia (1° dia da segunda semana) vai começar a entrar liquido entre as células do epiblasto e as do citotrofoblasto formado uma cavidade nessa região que vai ser a cavidade amniótica 9° dia No 9° dia já tem o citotrofoblasto delimitando todo o blastocisto e o sincíciotrofoblasto já colocou todo o blastocisto dentro do endométrio (o blastocisto já se encontra todo implantado no endométrio), rodeando ele todo. Esse sincíciotrofoblasto estava localizado apenas no polo embrionário, mas quando chega no nono dia, ele está rodeando por completo esse blastocisto. O hormônio HCG vai ser produzido pelo sincíciotrofoblasto, ele vai favorecer a reação decidual (formação de vacúolos com glicogênio e lipídios e preparação das células do endométrio, células estromais). Vai ter o aparecimento de lacunas trofoblásticas importantes para a circulação uteroplacentária, são lacunas no sincíciotrofoblasto que permitem que o sangue materno penetra nessa região (anastomose, os vasos sanguíneos maternos desembocam nessas lacunas) Naquela região onde ocorreu a degeneração do material extracelular do endométrio para a entrada do blastocisto forma uma cicatriz, plugue de coagulação, foi naquela região que o embrião se implantou. Portanto no 9° dia tem a finalização da implantação. Esse tecido foi aberto, portanto pode causar um sangramento nesse período de implantação do embrião e por isso causa uma cicatriz para a coagulação impedindo o sangramento. Depois essa cicatriz recebe uma substituição, uma nova camada de células. O hipoblasto, que estão em contato com a blastocele vão sofrer uma migração celular e vão recobrir as células do trofoblasto, vão recobrir a blastocele sendo chamada de saco vitelínico. Na região do epiblasto também vai formar uma cavidade pelo acumulo de agua no interior, as células do epiblasto vão migrar para o polo oposto do embrião e rodear, delimitando essa cavidade amniótica. 10° e 11° dias A membrana de origem de células do hipoblasto que estavam adjacentes ao citotrofoblasto vai ser chamada de membrana de Heuser’s, essa membrana vai delimitar o saco vitelínico (o que antigamente era chamado de saco blastocístico). Algumas células denominadas células do mesoderma extraembrionário ali presentes vão preencher o espaço entre a membrana de Heuser’s e o citotrofoblasto, ele vai ser importante para a circulação uteroplacentária pois a partir dele que vasos sanguíneos são diferenciados se conectando com os vasos sanguíneos fetais e com a placenta futuramente, então células do mesoderma extraembrionário é que vai definir a circulação uteroplacentária junto com as lacunas trofoblásticas, junto com a anastomose dos vasos sanguíneos maternais com as lacunas trofoblásticas citotrofoblasto e o sincíciotrofoblasto (4 estruturas importantes para a essa circulação). Para que ele atue, ele precisa se reorganizar. O saco vitelínico (vai ser formado tanto por células do endoderma – membrana de Heuser’s- quando do mesoderma) vai ser maior do que a cavidade amniótica A cavidade amniótica vai ter como delimitação as células epiblásticas, em um próximo momento elas vão estar em contato com o mesoderma extraembrionário passando a envolver todo esse embrião. 12° a 13° dias Quase no final da segunda semana o mesoderma continua revestindo a membrana de heuser’s formando o anexo embrionário, saco vitelínico (dupla camada- mesoderma extraembrionário e células de origem do “endoderma” – hipoblasto); o âmnio é formado por uma dupla camada de células de origem ectodérmica e por mesoderma extraembrionário; Começa a entrar líquido no mesoderma extraembrionário formando assim a cavidade coriônica, ela vai crescendo ao longo do tempo envolvendotodo o embrião. As células hipoblásticas para formarem a membrana de Heuser’s vão fazer uma primeira migração para rodearem a cavidade da blastocele formando aquele revestimento do saco vitelínico. Mas em torno do 13° dia essas células começam a migrar novamente fazendo uma segunda rota de migração e são se estender ao polo oposto embrionário, na medida em que elas migram começam a se fusionar e assim se separar do todo formando um saco vitelínico definitivo e os resquícios do outro lado serão degradados com o tempo. Nesse momento vai haver o estabelecimento da circulação uteroplacentária por meios das estruturas: células do mesoderma extraembrionário, as lacunas trofoblásticas, junto com a anastomose dos vasos sanguíneos, citotrofoblasto e o sincíciotrofoblasto. O citotrofoblasto começa a proliferar e formar uns “pontinhos de células” que são protuberâncias ao redor de todo embrião. Essas protuberâncias são denominadas vilosidades coriônicas tronco primárias, entre duas protuberâncias existem lacunas. Essas lacunas são envoltas por sincíciotrofoblasto, o citotrofoblasto começa a se invaginar nesse sincíciotrofoblasto entre essas lacunas (isso caracteriza a vilosidade coriônica tronco primária porque o corion vai ser delimitado pelo citotrofoblasto e pelo mesoderma extraembrionário) 14° e 15° dia A cavidade coriônica aumenta consideravelmente e esse embrião só fica preso as estruturas de sincício e citotrofoblasto pelo mesoderma extraembrionário através do pedículo de conexão, é o que conecta o embrião ao mesoderma extraembrionário 16° dia Depois vai se formar a vilosidade tronco secundária, onde teremos novamente as lacunas trofoblásticas preenchidas por sangue materno, o sincíciotrofoblasto e o citotrofoblasto mais insinuando sobre esse sincíciotrofoblasto. Além disso, ele está preenchido por células do endoderma extraembrionário. No 21° dia de desenvolvimento, a estrutura está mais organizada. O mesoderma permanece, alguns vasos sanguíneos são formados a partir desse mesoderma, eles são fetais (se conectam com o feto). O citotrofoblasto delimita essas lacunas, portanto elas vão ter a camada do sincíciotrofoblasto, citotrofoblasto, células endoteliais dos vasos sanguíneos que vão ser transpassadas por algumas substancias até chegar na corrente sanguínea fetal. Essa estrutura é chamada de vilosidade tronco terciaria. Vasos sanguíneos diferenciados a partir de células do mesoderma, esse mesoderma ainda está presente e posteriormente formara tecido conjuntivo, citotrofoblasto vai delimitar todas as lacunas trofoblásticas – por isso é chamado de barreira uteroplacentária. Não há contato direto do sangue materno com o sangue fetal, passam imunoglobulinas que protegem o embrião de infecções Placentação As artérias espiraladas maternas ao ir se anastomosando nas lacunas, a circulação fetal vai estar em todas essas vilosidades e se ligando pelo pedículo (formado por mesoderma extraembrionário – se diferencia em veias e artérias fetais). Inicialmente essas vilosidades estão ao redor do embrião, mas em determinado momento essa circulação tem que se delimitar a uma placenta, ela não é uma estrutura que rodeia o feto, ela se fixa no endométrio e ao feto pelo cordão umbilical. Quando a placenta vai se formando ela vai degenerando as vilosidades e se concentram na parte da decídua basal sendo uma conexão direta com o embrião. A estrutura chamada de corion viloso (permanece com as vilosidades) e o corion liso (sem vilosidades – ao longo do desenvolvimento do feto ele vai pressionando a decídua capsular e essa pressão vai fazer com que as vilosidades se percam), o embrião implantado fica em contato diretamente com a decídua basal do endométrio especializado. Essa estrutura que envolve todo o útero e que não está relacionado diretamente com o embrião é a decídua parietal, enquanto que a região que envolve o embrião é chamada de decídua capsular – a medida em que o feto vai se desenvolvendo ela vai se desfazer. A placenta tem uma região maternal que fica diretamente ligada a mãe, é coberta por vários cotilédones que são importantes pois cada um deles é uma estrutura que tem várias vilosidades que podem se conectar um com o outro – 15 a 25 em cada placenta para permitir o fluxo sanguíneo e troca de substâncias. A parte fetal está relacionada diretamente com o cordão umbilical e com o feto Placenta previa A placenta normalmente se implanta em cima da cavidade uterina, entretanto, existem anomalias em que essa fixação se da próxima ao óstio (orifício interno do colo do útero), quanto mais próximo desse orifício, pior o agravamento dessa gravidez uma vez que terá dificuldades para desprender e a pressão durante o parto pode gerar sangramentos, inclusive constantes sangramentos durante a gestação. Geralmente aborta espontaneamente ou com repouso manter a gestação até certo momento. ** anticoncepcionais tem a função de deixar mais fina esse endométrio, impedindo a implantação do embrião. *Concepto = embrião + placenta Antes do blastocisto nidar, são necessárias algumas modificações nesse blastocisto e no endométrio uterino. Esse blastocisto não precisa apenas eclodir da zona pelúcida, uma vez que ela impede a fixação nas tubas uterinas e que chegue até a cavidade uterina e possa se implantar. Quando o blastocisto sai da zona pelúcida, suas células mais externas, os trofoblasto ficam expostos, mas eles não estão aderentes ainda. Eles primeiramente terão que passar por alterações moleculares que vão permitir que esse blastocisto se fixe no endométrio. É preciso a fase secretora (ou secretória) para a modificação tecidual do endométrio para permitir que o embrião se fixe, mas além disso, é preciso de uma modificação das células do epitélio uterino. Cada uma das células dessa região vai ter um conjunto de receptores e um conjunto de moléculas que formam uma espécie de “tapete de superfície”, que vai mudar por volta do 7° dia para ficar mais receptivo para o blastocisto. Para que uma via de sinalização aconteça, é preciso uma interação especifica para modificar a conformação das moléculas, desencadeando uma sinalização intracelular. A partir essas modificações durante o desenvolvimento embrionário, vários genes são expressos, essa regulação genica pode ser tanto inibitória quanto ativadora, portanto os genes podem ser expressos mediante uma sinalização ou inibidos, isso pode gerar receptores específicos de hormônios, proteínas de adesão, etc. Portanto há um estímulo externo que tem o seu reconhecimento a partir desses receptores, há uma cascata de sinalização intracelular que permite a estimulação de fatores de transcrição que vão ativar ou reprimir a transcrição genica de acordo com a necessidade daquele momento e com o ambiente que essas células estejam. Esse transcrito pode ser traduzido em proteína para mudar o perfil de uma membrana, podendo se transformar em receptores como por exemplo o endométrio para responder aos hormônios do estrogênio e progesterona precisa de receptores específicos para eles. O estrogênio ovariano e a progesterona, atuando através de seus receptores nucleares, influenciam diversos fatores de crescimento produzidos localmente, moléculas de adesão, citocinas, fatores de transcrição e mediadores vasoativos e seus receptores no útero e/ou blastocisto para coordenar a interação blastocisto–útero. Essa interação influencia algumas das vias de sinalização para garantir a execução bem-sucedida do processo de implantação. Tem a proliferação de vãos sanguíneos no endométrio
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