embrio: Espermatogênese

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Espermatogênese 
 
O zigoto de diferentes espécies é muito semelhante – núcleo, citoplasma, aspecto arredondado... 
Sem muitas diferenciações. Para originar um indivíduo é o caminho mais complexo e mais fas-
cinante que uma célula pode ter. 
A embriologia estuda os processos que levam à formação de um novo indivíduo, ou seja, o de-
senvolvimento pré-natal que se inicia com a fertilização e culmina com o nascimento. 
 
 Aparelho Reprodutor Masculino Humano 
 
Íntima associação com o aparelho excretor. É formado pelos testículos (produção de esperma-
tozoides e hormônios masculinos), epidídimo (contínuo ao ducto deferente, o qual passa por 
dentro da próstata), canal deferente e uretra. 
Os testículos são órgãos pares situados na bolsa escrotal e envolvidos pela túnica albugínea 
(tecido conjuntivo denso que emite septos dividindo o órgão em lóbulos). No interior dos lóbu-
los estão alojados os túbulos seminíferos que formam as células gaméticas masculinas. São 
estruturas enoveladas, e ambas as extremidades confluem e se abrem na rete testis, de onde 
partem os túbulos eferentes que tem continuidade com o epidídimo que continua com o canal 
deferente. 
 
 
Junto com o líquido produzido nos túbulos seminíferos, pelas células de Sertoli, os espermato-
zoides são levados até a rete testis e dai para o epidídimo mediante os túbulos eferentes, onde 
90% do liquido secretado pelos túbulos seminíferos é reabsorvido. 
A partir do epidídimo, os espermatozoides são transportados até o nível da ampola – uma ex-
pansão do canal deferente – e dai em diante são acrescidos das secreções produzidas pelas 
glândulas anexas e ejaculados pela uretra. 
 
Espermatozoides  Túbulos seminíferos  Túbulos retos (mediastino testicular)  Rede testi-
cular  Túbulos eferentes (saem do testículo e vão para o epidídimo)  Epidídimo  Ampola 
 Uretra 
 
As glândulas anexas do aparelho reprodutor masculino são a próstata, as glândulas bulbouretrais 
e uretrais e as vesículas seminais. 
A próstata (base da bexiga, única e envolve a uretra) é formada por um conjunto de glândulas 
que se situam ao redor da porção proximal da uretra. Ela envolve o ducto ejaculatório e apre-
senta dois tipos de glândulas: as periuretrais, ao redor da uretra, e as tubuloalveolares, que se 
estendem pelo estroma do órgão. 
As glândulas bulbouretrais são pares e localizam-se logo abaixo da próstata. 
As glândulas uretrais são submucosas e múltiplas e abrem-se ao longo de quase todo o teto da 
uretra peniana. 
As vesículas seminais (próximas ao ducto deferente, pares). Não é uma estrutura de armazena-
mento de espermatozoides, mas uma verdadeira glândula (glândulas vesiculosas). 
As diferentes composições das glândulas acessórias do aparelho reprodutor masculino contribu-
em para manter os espermatozoides vivos, nutridos e em um pH ideal para que a fecundação 
possa ocorrer. 
 
 
 
Os túbulos eferentes vão se anastomosar e originam um ducto único (ducto do epidídimo), o 
qual é altamente enovelado. Os espermatozoides sofrem maturação (cabeça e corpo) e armaze-
namento (cauda – reserva espermática) no epidídimo. 
O cordão espermático possui o ducto deferente, vasos e nervos. 
No corte histológico, aparecem lóbulos em vários cortes diferentes. O mediastino é a região que 
possui mais colágeno. Além disso, podemos observar a compartimentalização. 
O parenquima testicular possui os túbulos seminíferos e entre eles há tecido conjuntivo frouxo 
(tecido intersticial). No centro dos túbulos seminíferos há fluido testicular (líquido). 
 
 Compartimentos testiculares 
 
O túbulo seminífero representa a unidade fundamental da formação dos espermatozoides. Ele é 
constituído por um epitélio composto por células de sustentação ou de Sertoli e células da linha-
gem gamética. O estroma entre os túbulos seminíferos apresenta glândulas endócrinas difusas – 
as células de Leydig. O epitélio germinativo é o único capaz de secretar células viáveis e intei-
ras continuamente. O epitélio possui as células de Sertoli e as células germinativas. 
Apresentam um epitélio apoiado em uma lamina basal, abaixo da qual se situa uma lamina pró-
pria e no interior há fluido testicular. São envoltos por tecido intersticial. As células de sustenta-
ção ou de suporte são de um único tipo, e as da linhagem gamética apresentam estágios sucessi-
vos em um processo continuo de diferenciação. 
Os tipos de células gaméticas são: espermatogônias, espermatócitos I e II, espermátides e 
espermatozoides. As células da linhagem gamética posicionam-se sucessiva e ordenadamente 
entre as células de Sertoli, apoiando-se nelas. As espermatogônias apoiam-se na membrana ba-
sal, seguindo-se os espermatócitos I e II e as espermátides. Os espermatozoides têm suas cabe-
ças inseridas no ápice das células de Sertoli e as caudas livres para o lúmen do túbulo. 
As espermatogônias ocupam uma posição basal entre as células de Sertoli e a lamina basal. En-
tre os túbulos seminíferos existem células de Leydig. 
 
 
 
- Células de Sertoli: Ficam na base do epitélio, formando uma camada contínua conectando-se 
umas às outras. Revestem todo o túbulo e se estendem da base até o ápice. O citoplasma emite 
projeções para se conectarem. Promovem suporte estrutural e microambiente para as células se 
desenvolverem e para que a espermatogênese ocorra. Subdividem o epitélio em uma parte basal 
onde há as espermátides e a parte adiluminal onde há as outras células. São colunares e são 
apoiadas na lâmina basal e têm seus ápices livres para o lúmen, ocupando toda a altura do túbu-
lo seminífero. O núcleo das células de Sertoli tem forma irregular, localiza-se na parte basal e 
apresenta nucléolo. 
 
- Células de Leydig: Ficam entre os túbulos seminíferos e produzem testosterona ou esteroigo-
gênese testicular. 
 
 Origem das células germinativas 
 
Fertilização  Zigoto  Clivagem (grupos de células)  Sofre diferenciação, formando os 
folhetos (ecto, meso e endoderme)  Os folhetos se dobram na 4ª semana do desenvolvimento, 
onde aparecem as células germinativas. 
 
As células de Sertoli originam-se do epitélio celômico das cristas genitais. As células gaméticas 
originam-se das células germinativas primordiais, que se originam do mesoderma extraembrio-
nário e migram pelo teto do saco vitelínico para as cristas genitais. 
 
Células de Sertoli: A crista genital é observada na 4ª semana de desenvolvimento. Perto da 8ª 
semana, já houve uma proliferação do epitélio celômico projetando-se como cordões epiteliais 
entre o mesênquima adjacente. Esse é o estágio gonádico indiferenciado, já que os ovários e 
testículos não se distinguem entre si. Após a 8ª semana, os cordões sexuais continuam a desen-
volver-se, havendo uma separação deles do epitélio celômico, ficando os cordões encapsulados 
pela túnica albugínea. 
 
Gaméticas: A partir da 4ª semana os cordões sexuais são colonizados pelas células germinati-
vas primordiais oriundas do mesoderma extraembrionário. As PCGs originam tanto esperma-
togônias como ovogônias. Se nas células do rudimento das gônadas temos o Y, então o rudi-
mento será testículo que se povoará de espermatogônias; não havendo o Y, o rudimento será 
ovário e se povoará de ovogônias. 
O endoderma é o tecido que forma o saco vitelínico, onde as células germinativas primordiais 
são originadas. Na 6ª semana, há conexão do saco vitelínico com o intestino. As células germi-
nativas migram na parede do intestino para o mesentério. 
Origem extra-embrionária a partir de células precursoras, designadas células germinativas pri-
mordiais (CGP). As CGP são visualizadas no endoderma do saco vitelínico 24 dias após a ferti-
lização em humanos.As células gaméticas estão dispostas em camadas concêntricas em 
que todas ascélulas de uma mesma camada se encontram no mesmo estágio de diferen-
ciação. 
 
 
A estrutura do túbulo seminífero varia durante o processo de desenvolvimento, passando de 
uma estrutura cordonal inicial para uma forma tubular. Entre os cordões destacam-se as células 
de Leydig responsáveis pela diferenciação dos órgãos genitais masculinos. 
 
 Migração das células germinativas primordiais 
 
No rim mesonéfrico, há o túbulo mesonéfrico que termina em um ducto mesonéfrico (Wolff). 
Ao lado, mas não em associação, há o ducto paramesonéfrico (Muller). As células germinativas 
migram pela parede do intestino posterior e pelo mesentério dorsal até a região do mesoderma 
intermediário (rim embrionário – mesonéfron) que irá formar as cristas genitais (esboço gona-
dal). As cristas genitais situam ventralmente ao mesonéfron e são delimitadas pelo epitélio ce-
lômico. 
Se as células germinativas fossem formadas antes da quarta semana de gastrulação, ocorreriam 
erros na formação genital devido às intensas alterações nesse período. 
A crista genital possui epitélio celômico, o qual prolifera e forma os cordões sexuais primiti-
vos. As células ficam internalizadas nesses cordões. 
Esse estágio bipotencial indiferenciado ocorre tanto para fêmea quanto para macho (associa-
ção com o mesonéfron). 
 
 
 
20 primeiras semanas: Nas cristas genitais dos machos, as PCGs ficam envolvidas pelam células 
de Sertoli e formam os cordões seminíferos. Quando as PCGs são incluídas nos cordões, elas 
começam a sofrer mudanças morfológicas e passam a ser denominadas gonócitos. 
As células de Leydig tornam-se altamente ativas na secreção de testosterona, necessária para a 
diferenciação dos órgãos genitais masculinos e para o fenótipo masculino. 
Desde a 20ª semana até a puberdade, as células de Leydig se tornam inativas. Com o início da 
puberdade, os túbulos seminíferos adquirem lúmen e passam a serem verdadeiros túbulos, que 
sofrem uma serie de dobras e um aumento na atividade espermatogênica, resultando em um 
aumento testicular. 
 
 
 
 Gônada Bipotencial Indiferenciada 
 
Quando as células germinativas primordiais chegam às cristas genitais o mesênquima se trans-
forma e o epitélio celômico prolifera e invade o mesênquima formando os cordões sexuais 
primitivos. 
As células germinativas primordiais são aprisionadas no interior dos cordões sexuais. 
Nesta fase a gônada está em um estádio bipotencial indiferenciado, podendo originar testículo 
ou ovário. 
 
 
 Diferenciação das gônadas 
 
- Fêmeas: Os cordões sexuais primitivos da região medular degeneram, na oitava semana do 
desenvolvimento. Restam os cordões da região cortical, que se fragmentam, originando os folí-
culos ovarianos. Os folículos ovarianos contêm no seu interior as células germinativas primor-
diais, então denominadas de ovogônias, as quais são envoltas pelas células originárias do epité-
lio celômico. 
 
- Machos: Os cordões sexuais primitivos da região medular persistem, formando os túbulos 
seminíferos e as células germinativas primordiais passam a ser designadas gonócitos (estágio 
entre células germinativas e espermatogônia). No período neonatal os gonócitos se transformam 
em espermatogônias. 
 
 
 
 
No testículo, o gene SRY codifica um fator de transcrição que fará a diferenciação testicular 
(TDF) na 7ª semana, o que levará à síntese de testosterona. As células dos cordões sexuais se 
diferenciam em células de Sertoli, que secreta o hormônio HAM que irá atrofiar o ducto para-
mesonéfrico. A testosterona age principalmente no ducto mesonéfrico. Caso não haja esse estí-
mulo, a gônada será feminina após 12 semanas. 
 
 Teratomas 
 
Células germinativas têm a maior potencia do nosso corpo – são multipotentes, podendo 
migrar para diferentes tecidos. Quando ocorre falha na migração das células germinati-
vas, há formação de tumores. No interior dos tumores há várias coisas estranhas – den-
tes, cabelos, ossos, etc. O tipo do tumor a ser formado depende do grau de diferenciação da 
célula germinativa no momento da malignização. Podem ocorrer: região sacrococcígea, retrope-
ritôneo, mediastino, pescoço, área pineal do cérebro. 
 
 
 
 Testículo Neonatal 
 
Túbulos compactos sem luz. Possuem células de Sertoli indiferenciadas e gonócitos. Os gonó-
ticotos necessitam entrar na espermatogênese, ir para base e ficar na lâmina basal para se trans-
formar em espermatogônia. Enquanto isso ocorre a proliferação das células de Sertoli durante 
certo tempo e após esse tempo, não se proliferam mais. Caso haja poucas células, haverá poucas 
células germinativas. 
 
 
 Maturação Testicular 
 
 
 Espermatogênese 
 
Espermatogônia entra em processo de diferenciação. 
 
 
 
 
Na meiose, ocorre replicação do DNA. Para um espermatócito, formam-se quatro espermátides. 
Sempre há uma espermatogônia tronco (single) que origina uma igual a ela e outra irá se dife-
renciar na espermatogênese. 
Dividem-se assimetricamente, sendo que as células filhas não são iguais. Quando as células 
diferenciadas se dividem, ficam pareadas pelo citoplasma (espermatogônias pareadas) – citoci-
nese incompleta. Funcionam como se fosse um clone, sendo iguais e presentes na mesma fase 
de diferenciação. 
 
As espermatogônias encontram-se nas camadas mais basais do epitélio do túbulo seminífero e 
representam o estoque das células a partir das quais se formarão os futuros gametas masculinos. 
Dividem-se por mitose. 
Entre a população de espermatogônias devem estar presente dois outros tipos de células: célula-
tronco e célula em diferenciação (comprometida em tornar-se espermatócito primário e es-
permatozoide). 
A célula tronco é a menos diferenciada e é uma célula de reserva que continua a dividir-se por 
mitose para formar futuras gerações de espermatogônias. Umas se mantém como célula tronco e 
outras caminham para a diferenciação. Elas devem ser preservadas de modo a fornecer células 
necessárias para a futura diferenciação em gametas. Não fosse assim, as células germinativas se 
esgotariam no túbulo seminífero. 
Pela analise nuclear distinguem-se dois tipos de espermatogônias: A e B 
- A: não tem heterocromatina no núcleo (esse tipo está presente em roedores) 
-B: núcleo com massa de cromatina intensamente corada (nos roedores irá originar espermatóci-
tos de primeira ordem) 
As espermatogônias são arredondadas e apoiadas em uma membrana basal dos túbulos seminí-
feros. Seus núcleos são arredondados ou ovoides. 
 
 Espermiogênese 
 
A espermátide recém-formada é esférica com todas as organelas necessárias. No início, o flage-
lo começa se diferenciar a partir do corpúsculo basal (centríolo na base do flagelo). 
O par de centríolos migra para perto da membrana, onde há o crescimento dos microtúbulos, 
formando o axonema. A partir dos grânulos originados de vesículas do Golgi, forma-se uma 
vesícula gigante (lisossomo especializado). Essa vesícula se achata (capuz acrossomal), ocor-
rendo compactação cromatínica. O citoplasma vai sendo direcionado para a porção caudal e as 
mitocôndrias vão se localizando perto do axonema. 
 
 
 
O núcleo do gameta após a telófase da meiose II assume a estrutura típica de um núcleo em 
interfase. Para o espermatozoide efetuar sua função, é necessária uma série de transformações 
que lhe possibilitem se mover. 
O conjunto desse elaborado processo de transformações envolve: condenação e alongamento do 
núcleo, formação do acrossomo, formação do flagelo, deslocação de uma bateria mitocondrial e 
perda significativa de citoplasma. 
A cromatina do núcleo da espermátide começa a se condensar, resultando em redução nuclear. 
Essa condensação, além de fornecer uma forma maisadaptada para a locomoção, o torna menos 
suscetível a danos físicos ou mutações. Todo o acido ribonucleico é eliminado. A forma do nú-
cleo muda de esférica para alongada e estreita. O acrossomo é um lisossomo modificado do 
complexo de Golgi. 
A presença de grânulos PAS positivos na região do Golgi anuncia que a espermátides iniciou 
sua diferenciação. Os grãos pró-acrossômicos coalescem em um único e maior grão acrossô-
mico, contido na vesícula acrossômica. Esta com seu grão no interior reveste o topo nuclear 
como se fosse um capuz. 
A vesícula e o grão continuam a crescer por contribuições de Golgi. As mitocôndrias migram 
para a periferia do citoplasma. Os dois centríolos também migram, mas em direção ao núcleo. O 
centríolo proximal instala-se em uma depressão caudal nuclear e o distal induz a formação do 
axonema flagelar. A posição final dos centríolos é variável. 
Durante a evolução da formação do acrossomo, o vacúolo perde seu conteúdo liquido. 
Quando o acrossomo completa seu desenvolvimento, o Golgi restante se destaca do polo anteri-
or do núcleo, migra livremente pelo citoplasma e é eliminado com outros restos citoplasmáticos. 
A formação de uma bainha cilíndrica que se prende ao polo caudal do núcleo tem associação 
com a margem do capuz acrossômico. 
À medida que a espermiogênese, ocorre a perda do citoplasma residual das espermátides que 
ainda permaneciam ligadas entre si por continuidade citoplasmática. O excesso de citoplasma 
acumulado na região do pescoço da espermátides é chamado corpo residual. As céluls de Sertoli 
fagocitam os corpos residuais, resultando na liberação dos espermatozoides para o lúmen do 
túbulo seminífero. Esse processo de liberação de espermatozoides e chamado espermiação. 
 
 Formação do acrossomo 
 
 
 
 Formação do flagelo 
 
 
 Espermatozoide 
 
 
Os espermatozoides são células diferenciadas com a finalidade de levar o complemento mascu-
lino até o voo e com ele fundir-se para formar o novo individuo 2n. A forma da célula é adapta-
da ao movimento e, no acrossomo, radica a chave especifica para abrir a fechadura especifica do 
ovo. Na cabeça possui duas porções: núcleo e acrossomo. 
 
Núcleo: 
- Achatado 
- Responsável pela transmissão dos caracteres hereditários paternos, conserva apenas o verda-
deiro material dos genes. 
- Apresenta cromatina densa, compacta e homogênea no espermatozoide maduro. 
 
Acrossomo: 
- É derivado do acroblasto, que por sua vez origina-se do complexo de Golgi e forma um capuz 
com dupla membrana. 
- O capuz acrossômico apresenta em seu interior glicoproteínas e enzimas importantes na fe-
cundação, utilizadas para dissolver as membranas do ovócito. 
 
O centrossomo de uma espermátide, no final da segunda divisão meiótica, origina dois centrío-
los. Durante o processo de diferenciação de espermátide para espermatozoide, os centríolos 
migram para uma posição posterior ao núcleo. Este adquire uma depressão e um dos centríolos 
irá localizar-se justamente no espaço formado por essa depressão – Fossa de implantação. 
O centríolo distal cresce e origina o filamento axial do flagelo – axonema – do espermatozoide. 
 
 Epitélio Germinativo 
 
 
 
 
 
 
 Estágios do ciclo seminífero 
A espermatogênese humana demora cerca de 64 dias. Em cada parte do túbulo seminífero há 
diferentes tipos de células em diferentes etapas de diferenciação. 
Células de um estágio específico da espermatogênese sempre ocorrem juntas. A mesma sequên-
cia reflete-se por um determinado segmento do túbulo. 
Nos túbulos seminíferos humanos, cada tipo de associação celular ocupa um pequeno trecho do 
túbulo.Uma célula da linhagem gamética em diferenciação se move em espiral em direção ao 
lúmen do túbulo. 
Uma associação celular particular que aparece em um determinado tempo sofre uma serie de 
modificações gradativas. No mesmo local depois de um tempo, haverá o reaparecimento da 
mesma associação celular inicial. 
Os segmentos estão dispostos distalmente ao longo do túbulo seminífero em ordem consecutiva 
e formam continuas sucessões de ondas. 
 
 
 Células de Sertoli 
 
 
 
Não se dividem mais. Ficam paradas no ponto de restrição. Possuem alta atividade metabólica e 
funcional, além de complexidade estrutural. Sintetiza o fluído testicular e controlam a diferenci-
ação das células germinativas. 
Ocupam 30% do volume dos túbulos seminíferos. São células terminalmente diferenciadas e 
que não ciclam – ciclo em G0, ponto de restrição. Associadas por junções de oclusão. 
 
 
 
 
 
 
 Barreira hematotesticular 
 
 
As células de Sertoli são as únicas células somáticas do epitélio dos túbulos seminíferos. Junto 
com as espermatogônias, as células de Sertoli encontram-se apoiadas na membrana basal. Após 
as espermatogônias e os espermatócitos pré-leptóteno e leptóteno, as superfícies laterais das 
células de Sertoli aproximam-se entre si e se conectam por especializações de membrana, proje-
tando-se totalmente sobre as espermatogônias e os espermatócitos estabelecendo uma barreira 
hematotesticular. As substâncias oriundas do liquido intersticial podem atingir diretamente as 
células de Sertoli e as espermatogônias, mas os espermatócitos mais maduros e as espermátides 
só terão acesso a tais substâncias através da célula de Sertoli. 
Fica estabelecido no túbulo seminífero uma região basal abaixo das junções intimas das células 
de Sertoli, e uma região adluminal acima dessas junções até o lúmen do túbulo. 
As células de linhagem gamética estabelecem intimas associações com as células de Sertoli por 
meio de especializações de membrana. 
 
 Espermiação 
 
 
 
 Células de Leydig 
 
ESTEROIDOGÊNESE - Biossíntese dos hormônios esteroides sexuais 
 
 
 
 Regulação hormonal 
 
 
 
 
 
O túbulo seminífero na fase adulta está sob o efeito de dois hormônios – LH que faz com que as 
células de Leydig produzam testosterona, e o FSH que age nas células de Sertoli produzindo 
ABP 
No tecido conectivo que envolve os túbulos seminíferos, estão as células de Leydig. Depois de 
um longo silenciamento, voltam a expressar-se na fase de amadurecimento sexual. São células 
arredondadas com núcleo arredondados ou ovais. 
As células intersticiais produzem testosterona que atua na diferenciação das células germinati-
vas ( não era Leydig?). esse hormônio difunde-se para os túbulos seminíferos, onde promovem 
a espermatogênese. 
A produção de testosterona é regulada pelo LH – hormônio luteinizante. 
A hipófise contribui na espermatogênese pela 
liberação de FSH. A produção dos hormônios 
gonadotróficos ICSH e FSH é regulada pelo 
GnRH – hormônio liberador gonadotrófico – 
produzido pelo hipotálamo. 
A testosterona circulante atua tanto no hipotá-
lamo quanto na hipófise para modular a produ-
ção de LH. A concentração de LH aumenta a 
produção de andrógeno; o aumento da testoste-
rona conduz uma redução dos níveis de LH. > 
Inibição por feedback. 
O FSH tem ação direta sobre Sertoli, estimulan-
do-as a produzir uma ABP e age retendo esse 
esteroide nos túbulos seminíferos. 
Tanto a testosterona quanto a ABP são encon-
tradas no epidídimo. Ambas são necessárias 
para a maturação dos espermatozoides.