Desenvolvimento e Maturação dos Gametas

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Prof. Me. Adem Nagibe dos Santos Geber Filho
• O desenvolvimento começa com a fertilização, processo pelo qual o gameta masculino, o
espermatozoide, e o gameta feminino, o oócito, se unem, dando origem ao zigoto;
• Os gametas são derivados das células germinativas primordiais (CGPs), formadas durante a
segunda semana, movem-se pela estria primitiva durante a gastrulação e migram para a
parede da vesícula vitelínica;
• Na quarta semana, essas células começam a migrar da vesícula vitelínica em direção às
gônadas em desenvolvimento, onde chegam até o final da quinta semana;
• As divisões mitóticas aumentam em número no decorrer da migração e também quando
alcançam a região da futura gônada;
Introdução
Introdução
Em uma preparação para a fertilização, as células
germinativas sofrem gametogênese, que inclui a
meiose, para reduzir seu número de
cromossomos, e citodiferenciação, para completar
sua maturação.
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• Oogênese - é o processo pelo qual a oogônia se diferencia em oócitos maduros.
• A maturação dos oócitos começa antes do nascimento:
• Uma vez que as CGPs cheguem à gônada de um embrião geneticamente feminino, elas se
diferenciam em oogônias;
• Essas células sofrem inúmeras divisões mitóticas e, ao final do terceiro mês, estão dispostas
em grupos cercados por uma camada de células epiteliais achatadas;
• Enquanto todas as oogônias de cada grupo são provavelmente derivadas de uma única
célula, as células epiteliais achatadas, conhecidas como células foliculares, originam-se do
epitélio superficial que recobre o ovário;
• A maioria das oogônias continua a se dividir por mitose, mas algumas param suas divisões
mitóticas na prófase da meiose I e formam oócitos primários.
A maioria das oogônias continua a se dividir por
mitose, mas algumas param suas divisões
mitóticas na prófase da meiose I e formam
oócitos primários.
(Nos meses seguintes, as oogônias aumentam
rapidamente em número e, ao final do quinto
mês de desenvolvimento pré-natal, o número
total de células germinativas no ovário alcança
seu máximo, estimado em 7 milhões.
Morte celular começa e muitas oogônias, assim
como oócitos primários, degeneram e tornam-
se atrésicos.
Até o sétimo mês, a maioria das oogônias já
degenerou, exceto por algumas próximas à
superfície da gônada.
Todos os oócitos primários sobreviventes já entraram na prófase da meiose I, sendo a maioria deles circundados
por uma camada de células epiteliais foliculares achatadas;
Um oócito primário, junto com suas células epiteliais achatadas circunjacentes, é conhecido como folículo
primordial
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• A maturação dos oócitos continua na puberdade - os oócitos primários permanecem
parados na prófase e não terminam sua primeira divisão meiótica antes de a puberdade ser
alcançada;
• Esse estado é produzido pelo inibidor de maturação do oócito (IMO), um pequeno peptídio
secretado pelas células foliculares;
• Estima-se que a quantidade total de oócitos primários no nascimento varie entre 600 e 800
mil;
• Durante a infância, a maioria dos oócitos se torna atrésica; apenas cerca de 40 mil estão
presentes no início da puberdade e menos de 500 serão ovulados;
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• Alguns oócitos que alcançam a maturidade mais tarde durante a vida estiveram dormentes
no estágio diplóteno da primeira divisão meiótica por 40 anos ou mais antes da ovulação;
• Não se sabe se o estágio diplóteno é a fase mais adequada para proteger o oócito contra as
influências ambientais;
• O fato de que o risco de ter crianças com anomalias cromossômicas aumenta de acordo
com a idade materna sugere que os oócitos primários são vulneráveis à lesão conforme
envelhecem.
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• Na puberdade, um conjunto de folículos em crescimento se estabelece e é mantido
continuamente a partir da reserva.
• A cada mês, de 15 a 20 folículos dessa reserva começam a maturar. Alguns morrem,
enquanto outros começam a acumular líquido em um espaço chamado de antro, entrando,
assim, no estágio antral ou vesicular.
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• O líquido começa a se acumular de maneira que, imediatamente antes da ovulação, os
folículos estão bem inchados e são chamados de folículos vesiculares maduros ou folículos
de De Graaf;
• O estágio antral é o mais longo, enquanto o estágio vesicular maduro dura
aproximadamente 37 horas antes da ovulação.
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• À medida que os folículos primordiais começam a crescer, as células foliculares
circunjacentes passam de achatadas a cuboides e proliferam-se para produzir um epitélio
estratificado de células granulosas;
• Além disso, as células granulosas e o oócito secretam uma camada de glicoproteínas na
superfície do oócito, formando a zona pelúcida;
• Conforme o folículo continua a crescer, as células da teca folicular se organizam em uma
camada interna de células secretórias, a teca interna, e em uma cápsula fibrosa externa, a
teca externa;
• Pequenos prolongamentos digitiformes das células foliculares se estendem pela zona
pelúcida e se interdigitam com as microvilosidades da membrana plasmática do oócito.
Esses prolongamentos são importantes para o transporte de materiais das células
foliculares para o oócito.
Ciclo ovariano
• Na puberdade, a mulher começa a ter ciclos mensais regulares;
• Esses ciclos sexuais são controlados pelo hipotálamo. O hormônio liberador de
gonadotrofinas (GnRH, do inglês gonadotropin-releasing hormone), produzido pelo
hipotálamo, age nas células do lobo anterior da adenohipófise, que, por sua vez, secreta
gonadotrofinas.
• Esses hormônios, o hormônio foliculoestimulante (FSH, do inglês follicule-stimulating
hormone) e o hormônio luteinizante (LH, do inglês luteinizing hormone), estimulam as
alterações cíclicas dos ovários;
• Um grupo de até 20 folículos primordiais é ativado para iniciar o processo de maturação
folicular. Em geral, apenas um folículo atinge seu desenvolvimento pleno e sofre ovulação
Ciclo ovariano
• A partir da puberdade, a hipófise começa a liberar para a corrente sanguínea o hormônio
folículo estimulante (FSH), cujo alvo, são os folículos ovarianos;
• esses folículos primordiais contêm um ovócito em prófase suspensa, envolvido por uma camada
de células foliculares achatadas
• As células foliculares tornam-se cúbicas multiplicam-se, e o ovócito começa a sintetizar um
material de natureza glicoprotéica, a zona pelúcida, que se interpõe entre eles, originando o
folículo primário.
Surgem em torno das células foliculares pequenos espaços
preenchidos por fluido que pouco a pouco se juntam para
formar uma cavidade única contendo fluido folicular, o antro
folicular.
Este processo desloca o ovócito primário, envolvido pela zona pelúcida
e por algumas células foliculares (células da corona radiata), para um
dos seus pólos, o cumulus oophorus. Com a formação do antro folicular,
o folículo passa a ser conhecido como folículo secundário, que ainda
contém um ovócito em prófase suspensa.
Ciclo ovariano
• Os altos níveis de estrogênio secretados pelos folículos inibem a liberação de FSH pelo eixo
hipotálamo-hipofisário, que, por sua vez, começa a secretar o hormônio luteinizante (LH);
• Este hormônio atua sobre os folículos secundários, estimulando um deles (em geral, o mais
desenvolvido e responsivo ao hormônio) a completar a primeira divisão meiótica, iniciar a
segunda e estacionar na metáfase;
• O término da primeira divisão meiótica origina o oócito secundário e o primeiro corpúsculo
polar;
• Como a divisão é desigual, o oócito recebe quase todo o citoplasma, sendo, portanto, uma
célula grande, e o corpúsculopolar recebe pouco citoplasma, tornando-se uma célula muito
pequena e que irá, depois da formação do segundo corpúsculo polar, degenerar.
Oocitação
• Nos dias que precedem imediatamente a oocitação sob a influência do FSH e do LH, o
folículo antral cresce rapidamente até um diâmetro de 25 mm, para se tornar um folículo
maduro (folículo de De Graaf);
• Concomitantemente com o desenvolvimento final do folículo antral, ocorre elevação
abrupta do LH, que faz com que o oócito primário complete a meiose I e o folículo entre no
estágio maduro pré-ovulatório;
• Aproximadamente 3 horas antes da oocitação, a meiose II se inicia, mas o oócito fica parado
na metáfase. Nesse período, a superfície do ovário começa a apresentar uma protusão
localizada no ápice, aparece um ponto avascularizado, o estigma.
Oocitação
• A alta concentração de LH aumenta a atividade da colagenase no ovário, resultando na
digestão das fibras colágenas que cercam o folículo;
• Os níveis de prostaglandina também aumentam em resposta à onda de LH e causam
contrações musculares locais na parede ovariana;
• Essas concentrações extruem o oócito, que, junto com suas células granulosas
circunjacentes da região do cúmulo oóforo, se solta (oocitação) e flutua para fora do ovário;
• Algumas das células do cúmulo oóforo se rearranjam ao redor da zona pelúcida para formar
a coroa radiada.
Um ciclo menstrual padrão (28
dias), a ovulação ocorrerá
aproximadamente no 14º dia
do ciclo.
Corpo lúteo
• Após a oocitação, as células granulosas que permanecem na parede do folículo roto junto
com as células da teca interna são vascularizadas pelos vasos circunjacentes;
• Sob a influência do LH, essas células desenvolvem um pigmento amarelado e se tornam as
células luteínicas, que formam o corpo lúteo e secretam estrógenos e progesterona;
• A progesterona, junto com alguns estrógenos, faz com que a mucosa uterina entre no
estágio progestacional ou secretor, preparando-se para a implantação do embrião.
Corpo albicans
• Se a fertilização não ocorrer, o corpo lúteo alcança o máximo de desenvolvimento
aproximadamente 9 dias após a oocitação;
• O corpo lúteo encolhe por causa da degeneração das células lúteas (luteólise) e forma uma
massa de tecido cicatricial fibrótico, o corpo albicans;
• Simultaneamente, a produção de progesterona diminui, causando o sangramento
menstrual;
• Se o oócito for fertilizado, a degeneração do corpo lúteo é evitada pela gonadotrofina
coriônica humana, um hormônio secretado pelo sinciciotrofoblasto do embrião em
desenvolvimento.
Ciclo uterino
• Este ciclo é, em média, de 28 dias:
• A primeira fase do ciclo, fase menstrual, se inicia no primeiro dia da menstruação,
com a descamação e perda de parte do endométrio;
• Quatro a cinco dias e consiste em sangue que extravasa de vasos rompidos e em
pedaços de tecido endometrial.
• A fase seguinte é a fase proliferativa ou estrogênica, que dura aproximadamente
nove dias.
• Por estímulo dos estrógenos produzidos pelos folículos ovarianos em maturação,
toda a camada funcional do endométrio (menstruação) é regenerada a partir da
camada mais profunda do endométrio (camada basal), que foi preservada e que
contém o fundo das glândulas endometriais.
• A fase secretora ou progestacional dura cerca de treze dias e coincide com a
formação do corpo lúteo. Nessa fase, principalmente por estímulo da progesterona,
o endométrio se espessa e as glândulas endometriais são estimuladas a secretar um
material rico em glicogênio, que irá nutrir o concepto durante as primeiras fases do
desenvolvimento, caso ocorra a fecundação.
• A última fase, fase isquêmica, dura de um a dois dias e resulta da queda nos níveis
de estrógeno e progesterona provocada pela regressão do corpo lúteo;
• Em resposta a esta interrupção hormonal, as glândulas uterinas param de secretar e
as artérias uterinas espiraladas começam a sofrer constricções (contrações) por
períodos cada vez mais longos;
• Essas mudanças vasculares interrompem o fluxo sanguíneo local, provocando
isquemia e ruptura dos vasos, o que leva à perda e ao extravasamento de sangue
para a cavidade uterina, juntamente com o tecido endometrial.
Mudanças morfológicas durante a maturação dos gametas
• Espermatogênse - O processo pelo qual as
células germinativas primitivas masculinas, as
espermatogônias, se transformam em células
germinativas maduras, os espermatozoides;
• No nascimento, as células germinativas no menino podem ser reconhecidas nos cordões
seminíferos dos testículos como células grandes, esbranquiçadas, cercadas por células de
suporte.
Células de Sertoli sustentam e protegem as células
germinativas, participam de sua nutrição e ajudam na
liberação de espermatozoides maduros
citocinese é incompleta, de modo
que gerações sucessivas de células
são unidas por pontes
citoplasmáticas. Assim, a progênie de
uma única espermatogônia do tipo A
forma um clone de células
germinativas que mantêm contato ao
longo da diferenciação.
Continuação...
• A espermatogênese é regulada pela produção de LH pela glândula hipófise;
• O LH se liga a receptores nas células de Leydig e estimula a produção de
testosterona, que, por sua vez, se liga às células de Sertoli para promover a
espermatogênese;
• O hormônio foliculoestimulante (FSH, do inglês follicle-stimulating hormone)
também é essencial, porque sua ligação às células de Sertoli estimula a produção
de líquido testicular e a síntese de proteínas intracelulares receptoras de
andrógenos.
O LH estimula as células de Leydig a produzirem testosterona (hormônio sexual masculino); 
FSH estimula as células de Sertoli a produzirem uma proteína de ligação a andrógenos, ABP 
(androgen binding protein), que se liga à testosterona nos túbulos seminíferos, estabilizando-a 
e, consequentemente, mantendo-a em níveis adequados para que ocorra a espermatogênese 
normal;
Os espermatozóides produzidos são conduzidos por uma série de túbulos intratesticulares até
o epidídimo, onde são armazenados e adquirem movimentos próprios.
Espermiogênese
A série de alterações que resulta na transformação de espermátides em espermatozoides
• (1) a formação do acrossomo, que cobre metade de toda a superfície nuclear e contém as enzimas
que auxiliam na penetração do ovócito e suas camadas circunjacentes durante a fertilização
• (2) a condensação do núcleo;
• (3) a formação do colo, da porção média e da cauda;
• (4) a perda da maior parte do citoplasma e dos corpúsculos residuais que são fagocitados pelas
células de Sertoli.
• Em seres humanos, o tempo necessário para a espermatogônia se desenvolver em um
espermatozoide maduro é de aproximadamente 74 dias, e cerca de 300 milhões de
espermatozoides são produzidos diariamente.
• Quando estão completamente formados, os espermatozoides entram no lúmen do túbulo
seminífero. A partir daí, são empurrados em direção ao epidídimo pela contração da parede dos
túbulos seminíferos. Embora inicialmente sejam apenas levemente móveis, no epidídimo, já exibem
a mobilidade plena.
Resumindo..
• Após a puberdade, por estímulos hormonais, as espermatogônias começam a se
multiplicar;
• Após várias divisões mitóticas, algumas delas crescem e se transformam em
espermatócitos primários, que entram na primeira divisão meiótica, originando, cada um
deles, dois espermatócitos secundários;
• Estes espermatócitos secundários passam por uma segunda divisão meiótica originando
quatro espermátides;
• Por um processo de diferenciação denominado espermiogênese, as espermátides, células
de pequeno tamanho e de formato arredondado, se transformam em espermatozóides e
caem na luz dos túbulos seminíferos.
Correlações clínicas:
• Os espermatozoides anômalos são vistos frequentemente, e até 10% de todos osespermatozoides têm defeitos observáveis. A cabeça ou a cauda pode ser anômala, o
espermatozoide pode ser gigante ou anão, e, algumas vezes, eles estão unidos. Os
espermatozoides com anomalias morfológicas não têm motilidade normal e provavelmente
não fertilizam oócitos.