1- Fecundação - FONO 2014.1

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DESENVOLVIMENTO HUMANO 
“O desenvolvimento humano se inicia na 
fecundação quando o gameta masculino se 
une ao gameta feminino para formar uma 
única célula – o zigoto” 
Os gametas, o ovócito II e o 
espermatozóide, são células 
sexuais altamente especializadas 
Ovócito II (n) 
Gametogênese 
Gametogênese 
 
•  Conversão das células germinativas primordiais em gametas masculinos e 
femininos, envolvendo a meiose e citodiferenciação. 
 
!  Espermatogênese: produção e maturação dos espermatozóides; inicia na 
puberdade e continua durante toda a vida reprodutiva; 
 
!  Ovogênese ou oogênese ou ovocitogênese: produção e maturação do ovócito 
II (gameta); inicia antes do nascimento e a maturação continua na puberdade; 
 
 
 
Espermatogênese 
-  Envolve uma série de eventos celulares que levam 
a formação de gametas masculinos maduros – os 
espermatozóides. 
-  Inicia na puberdade devido a ação dos 
hormômios gonadotróficos (FSH e LH) nos 
testículos; Os testículos começam a secretar grande 
quantidade da testosterona que estimula o início 
da espermatogênese. 
-  Continua durante toda a vida reprodutiva; 
-  Ocorre: Meiose e citodiferenciação 
 Espermatozóide – uma célula 
especializada em fecundar o gameta 
feminino. É uma célula pequena e com 
mobilidade. 
 
Meiose 
 
Meiose 
 
Espermatogênese 
(2n) 
(n) 
(n) 
(n) 
(2n) 
Ovogênese ou oogênese 
Nascimento: ovário apresenta 700.000 a 2 
milhões de folículos ovarianos contendo ovócito I 
estacionado na prófase da Meiose I, 
permanecendo até a puberdade. 
 
Puberdade: ação hormonal (FSH e LH) 
- Cerca de 400.000 de folículos ovarianos 
-  Ocorre o desenvolvimento dos folículos 
ovarianos 
-  Crescimento e maturação do ovócito I 
 
 ! 
 Passagem do ovócito I para ovócito II 
-  A cada mês de 5 a 12 folículos se 
desenvolvem. 
 ! 
 
Comumente, 1 folículo torna-se maduro e ovula 
ou ovocita 1 ovócito II estacionado na 
metáfase da Meiose II (gameta feminino) 
Ovogênese 
Ovogênese ou oogênese 
(2n) (n) (n) (n) (2n) 
Ovulação ou ovocitação 
-  A liberação do gameta feminino ocorre através da ruptura da parede do ovário, 
ocorrendo a expulsão do ovócito II e do líquido folicular. Ocorre devido ao aumento 
pronunciado de LH, por volta do 14º dia dentro de um período de 28 dias. 
-  Crescimento do folículo maduro causa uma saliência na superfície do ovário, onde 
se forma o estigma (pequeno ponto avascular) 
- Estigma (protusão) se rompe e expele o ovócito II – ovulação (ou ovocitação) 
Ciclo endometrial 
Ciclo ovariano 
FECUNDAÇÃO 
 
“é uma complexa seqüência de eventos moleculares coordenados que se 
inicia entre o espermatozóide e um ovócito e termina com a mistura dos 
cromossomos maternos e paternos do zigoto” 
1) Ovulação: " 1 ovócito II (comumente) 
 Liberação " espermatozóides 
 # 
 200 a 600 milhões de células em um 
volume de aproximadamente 3,5 ml de sêmen ejaculado 
 
 
 
 Somente 1% dos sptz depositados na vagina 
 penetra no cólo (cérvix) uterino. 
Normal = 100 milhões de sptz / ml de sêmen 
Oligospermia = quantidade inferior a 20 milhões de sptz / ml de sêmen 
 
Critérios de fertilidade = nº total + condições de mobilidade dos sptz 
 * 50% sptz devem ser móveis após 2 horas e alguns devem 
ser móveis depois de 24 h 
Azoospermia = ausência de sptz no sêmen 
Teratospermia = sptz anormais superior a 40% (em torno de 10% são anormais) 
Eventos preparatórios 
 " Ovócito II " é transportado passivamente por meio de movimentos dos 
cílios do epitélio de revestimento e pelas contrações musculares da tuba uterina. 
 
 " Espermatozóides " ativo (sua própria propulsão; pode ser auxiliado pelo 
movimento dos líquidos produzidos pelos cílios uterinos). Deslocam-se cerca de 2 a 
3 mm/segundos 
 
Quimiotaxia: sinais químicos (atrativos), secretados pelo ovócito e pelas células 
foliculares circundantes, guiam os sptz capacitados para o ovócito 
" Do colo uterino até a região distal 
da tuba uterina = 2 a 7 h. 
- A velocidade do transporte é regulada 
por hormônios durante e após a 
oocitação; 
2) Deslocamento dos gametas 
Viabilidade dos gametas 
 " ovócito = 12-24h sptz = 24-72h 
Capacitação = duração de ± 7 horas dentro do trato reprodutivo feminino 
 - É a remoção ou alteração de glicoproteínas e proteínas que recobrem a 
membrana plasmática dos sptz. 
 - Permite a interação do sptz com o ovócito e subsequente reação acrossômica. 
 - Fornece ao sptz a capacidade de fecundar 
 - Somente os sptz capacitados podem passar pelas células que circundam o 
ovócito (corona radiata) e submeter-se a reação acrossômica; 
 
 200 a 500 sptz alcançam o local da fecundação 
CO: 
Corona 
radiata 
Z: Zona 
pelúcida 
Oo: 
Ovócito 
Local normal da fecundação: ampola da tuba uterina 
Ovócito não fecundado: é levado em direção 
ao útero, onde se degenera e é reabsorvido 
Etapas básicas 
 
I – Passagem através da corona radiata 
 
$  É formada por camadas de células 
$  Sptz passam livremente devido ao seu movimento, pois ocorre dispersão das células 
foliculares da corona radiata – ação da enzima hialunidase 
e também enzimas da mucosa tubária 
$  Alguns sptz podem sofrer reação 
acrossômica (?) 
 200 a 500 sptz alcançam 
o local da fecundação e 
geralemente 1 sptz 
fertiliza o ovócito II 
II – Passagem através da zona pelúcida (ZP) 
 
$  A ZP é uma camada glicoprotéica que circunda o ovócito II. Formada pelas 
glicoproteinas: ZP1, ZP2 e ZP3. 
$  Ocorre o reconhecimento espécie-específico - ligação da ZP3 com uma proteína 
da superfície do espermatozóide (na membrana plasmática acima do acrossoma) 
chamada de SED1. 
$  Como resultado da ligação espécie-específica: indução da reação acrossômica 
Diagrama da estrutura 
fibrilar da zona pelúcida 
de camundongo. Zona pelúcida Corona radiata Membrana plasmática 
Espaço perivitelínico 
$  Reconhecimento espécie-específico 
 - A ligação a ZP3 é mediada por uma proteína da superfície (membrana 
plasmática) do espermatozóide, chamada de SED1, localizada diretamente acima 
do acrossoma 
Acrossoma 
Núcleo 
Membrana interna 
Membrana 
externa 
Proteina da superfície 
do espermatozóide que 
se ligará a ZP3 
Membrana plasmática 
Envelope nuclear O Cálcio intracelular é 
liberado para iniciar a 
reação acrossômica 
Resultado da ligação: 
 
O acrossoma é induzido a 
liberar enzimas degradativas 
que permitem que o 
espermatozoide penetre a 
zona pelúcida. 
$  Reação acrossômica: consiste na fusão da membrana plasmática do sptz com 
a membrana externa do acrossoma, liberando do conteúdo enzimático do 
acrossoma para lise da zona pelúcida – formação de um “caminho” para o ovócito. 
 " Enzimas do acrossoma: hialuronidase, esterases, acrosina (proteolítica), 
neuraminidase e outras 
 
 
Acrossoma 
Núcleo 
Membrana 
interna 
Membrana 
externa 
Receptor do espermatozóide 
que se ligará a ZP3 
Membrana plasmática 
Envelope nuclear O Cálcio 
intracelular é 
liberado para 
iniciar a reação 
acrossômica 
Membrana plasmática 
Membrana 
acrossômica 
externa 
Membrana 
acrossômica 
interna 
Reação acrossômica 
III – Fusão das membranas plasmáticas do 
espermatozóide e do ovócito II 
 
$  As membranas plasmáticas do ovócito e espermatozoide se fundem e, após, se 
rompem na área da fusão 
$ A aderência do espermatozóide ao ovócito é mediada pela interação de 
moléculas de adesão:uma integrina presente na superfície no ovócito com a 
fertilina β (ou ADAM2) presente na membrana plasmática do espermatozóide; 
$  O núcleo e estruturas citoplasmáticas do espermatozóide são incorporadas 
ao citoplasma do ovócito, mas a membrana plasmática fica fora; 
$  A fusão das membranas dos gametas causa: 
 - modificações no citoplasma ovular que levam à alterações nas moléculas 
receptoras dos espermatozóides, evitando a polispermia. 
 - o ovócito terminar a meiose. 
IV- Bloqueio à polispermia 
 
a) Bloqueio rápido = rápida despolarização elétrica da membrana plasmática do 
ovócito como resultado do fluxo de íons positivos através da membrana. 
 * Dura cerca de 1minuto – bloqueio de curta duração 
 ** POUCO SE SABE sobre esse bloqueio no ovócito humano 
 
 
b) BLOQUEIO DEFINITIVO = REAÇÃO CORTICAL 
 
 - A fusão das membranas plasmáticas dos sptz e ovócito II desencadeia uma 
seqüência de sinalização intracelular até o retículo endoplasmático (RE). 
 - O RE libera grande quantidades de Ca++ no citoplasma do ovócito. 
 - O Ca++ citoplasmático induz o deslocamento dos grânulos corticais e 
exsudação do seu conteúdo no espaço perivitelino (entre a membrana plasmática 
e a zona pelúcida). 
Consequências da liberação dos 
conteúdos dos grânulos corticais: 
 
 a) a membrana plasmática do 
ovócito se torna impenetrável a 
outros sptz, devido remoção dos 
carboidratos da ZP3 – isso impede 
a ligação da ZP3 à proteína da 
membrana plasmática do sptz; 
 
 b) a estrutura e composição da 
zona pelúcida são alteradas, 
impedindo a ligação e penetração 
de outros sptz; 
•  Grânulos corticais possuem enzimas 
proteolíticas, mucopolissacarídeos, proteína 
hialina, glicoproteínas adesivas – que 
interagem e alteram os receptores 
espermáticos da membrana, evitando a 
ligação dos espermatozoides 
Sptz só atravessa a zona pelúcida após ocorrer a reação acrossômica 
V- Retomada e término da meiose II pelo ovócito 
-  A entrada do espermatozoide 
estimula o ovócito a completar a 
segunda divisão da meiose, 
formando o 2º corpo polar e o 
ovócito maduro (já fertilizado) 
(em B); 
-  Após, os cromossomos (22+X) 
maternos se descondensam e o 
núcleo torna-se o pró-núcleo 
feminino (em B); 
-  O núcleo do sptz aumentou em 
volume formando o pró-nucleo 
masculino (em C); 
-  Morfologicamente, os pró-núcleos 
masculino e feminino são 
indistinguíveis; 
-  Durante o crescimento dos pró-
núcleos, eles replicam seu DNA; 
-  Ocorre a fusão dos pró-núcleos 
(D) e formação do zigoto (em E). 
VI – Ativação metabólica do ovócito 
 Consequências da fertilização: 
 
$  O restabelecimento do número diploide de cromossomos; 
 
$  Definição do sexo cromossômico; 
 - Embrião do sexo masculino – XY 
 - Embrião do sexo feminino – XX 
 
$  Um incremento da variabilidade genética; 
 
$  Início da clivagem. 
O aumento do cálcio no citoplasma do ovócito (provenientes do meio 
e armazenados em reservatórios citoplasmáticos) ocasiona uma 
cascata de reações que leva a um aumento na taxa de 
respiração celular e síntese de proteínas, possibilitando a 
replicação do DNA e posteriormente o início da mitose.