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Jairo Pereira Neves Versão didática 2016 Relação macho/fêmea e sua repercussão na produção de bezerros; ◦ Vacas: 1 bezerro/ano; ◦ Touros: 25 a 50 bezerros/ano; Estima-se que: ◦ 5% dos touros sejam estéreis ◦ 30% sejam sub-férteis; Na IA a repercussão é muito maior; Considerar problemas de infertilidade como temporários ou permanentes. Exemplificar. Qual o melhor instrumento para avaliação da capacidade reprodutiva? ◦ Prenhez, parição, EXAME ANDROLÓGICO? Exame andrológico: quando realizar? Quais os itens que compõem este exame? O que é necessário saber para ter melhor entendimento deste exame? Apresentar as particularidades morfológicas reprodutivas dos machos; Caracterizar os seus principais eventos fisiológicos reprodutivos; Como subsídio para avaliação andrológica e aplicação responsável das biotécnicas reprodutivas. BOLSA ESCROTAL TESTÍCULOS EPIDÍDÍDIMOS CANAL DEFERENTE (cordão espermático) GLÂNDULAS ANEXAS URETRA PÊNIS PREPÚCIO “Integrado ao eixo hipotálamo-hipofisário” Tamanho testicular Processo uretral Flexura sigmóide Sazonalidade Pênis vascular Processo uretral Testículos em posição oblíqua Sazonalidade Glândulas acessórias proporcional- mente grandes Grande volume Seminal Divertículos prepuciais “S” peniano pré-escrotal Células germinativas primordiais: ◦ migram do mesênquima para a crista genital, estrutura transitória que origina a eminência genital, gônadas indiferenciadas; Gene do cromossomo Y (sexo genético): ◦ Promove o desenvolvimento da gônada masculina e suprime da feminina; ◦ Há formação dos túbulos seminíferos, céls. Leydig, testosterona; A testosterona testicular promoverá: ◦ inibição dos ductos de Müller e desenvolvimento dos ductos de Wolf, promovendo a formação do epidídimo/conduto deferente e glândulas acessórias; Seio urogenital e mesênquima circundante originarão a genitália externa. SNC Eixo Hipotalâmico – Hipofisário – Gônadas Gametogênese Esteroidogênese Transporte Gametas Comportamento Sexual Cópula SNC Hipotálamo e Hipófise controla síntese e liberação das gonadotrofinas GONADOTROFINAS FSH e LH controlam síntese e secreção esteróides gonadais Andrógeno e Estrógeno Hipotálamo Hipófise Testículo GnRH FSH LH Células Sertoli ABP Inibina Células Leydig Testosterona + + + + - + / - + / - LH ◦ Estimula a produção de testosterona FSH ◦ Promove síntese de ABP (Céls. Sertoli) ◦ Promove início da atividade dos túbulos seminíferos (espermatogênese) *FSH – proliferação *Testosterona – maturação 1) Função Endócrina ◦ Produção de Testosterona 2) Função Exócrina ◦ Espermatogênese Gônadas migram, do abdome, através do canal inguinal, localizando-se na bolsa escrotal dentro da túnica vaginal (peritônio); Transtornos no descenso: ◦ criptorquidismo, hérnias, hidrocele. Ex. de espécies com testículos intra-abdominais: ◦ Elefantes, golfinhos, baleias, tatus, aves. ◦ Túbulos seminíferos Céls. de Sertoli Linhagem espermatogênica ◦ Compartimentos Vascular Intersticial Células de Leydig Basal Adluminal Síntese de testosterona a partir do colesterol e da pregnenolona; Controlada pelo hormônio luteinizante (LH); Há um sensível sistema de feedback negativo entre o LH e a testosterona. Nos fetos: - Desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos - Crescimento dos testículos, pênis e escroto - Desenvolvimento de glândulas acessórias e ductos - Descida dos testículos. Nos adultos: - Sustenta a ação do FSH sobre a espermatogênese; - Desenvolvimento de caracteres sexuais secundários; - Libido e padrões comportamentais; - Secreção das glândulas anexas; - Retenção de nitrogênio e desenvolvimento muscular; - Crescimento dos ossos e retenção de cálcio; - Efeito sobre o metabolismo basal (). Atividade controlada pelo FSH; Sustentação e nutrição das céls. da linhagem germinativa; Fagocitose de restos celulares; Síntese de ABP (proteína ligadora de andrógenos e inibina; Barreira Hemato-testicular: ◦Conversão de testosterona em estrógenos ◦função ainda não está bem estabelecida ◦a diidrotestosterona mais potente que a testosterona. FUNÇÃO SECRETORA DAS CÉLULAS DE SERTOLI Esteróides Convertem T DHT T E O estradiol é mais potente na inibição das gonadotrofinas ABP regulada pelo FSH, transporta andrógenos, se liga a T e DHT, mantém altos níveis no testículo, transporta andrógenos para o epidídimo; Fluido que preenche o lúmen dos túbulos possui várias proteínas; carrega os sptz dos túbulos para o rete testis e depois para o epidídimo Permite a criação de um ambiente adluminal em que o metabolismo espermático é controlado. Os íons potássio são importantes para manutenção dos espermatozóides em estado de quiescência; O espermatozóides não são reconhecidos (tolerados) pelos mecanismos gerais de defesa do organismo (monócitos); Essas reações são mais freqüentes no epidídimo. Inicia-se à puberdade e ocorre em todos os túbulos seminíferos durante toda a vida sexual; PUBERDADE: ◦ Idade em que o animal se torna sexualmente capaz de se reproduzir; APTIDÃO Á REPRODUÇÃO ◦ Emissão de gametas ◦ Manifestação de seqüências completas de comportamento sexual. Etapas: ◦ Mitose ◦ Meiose ◦ Diferenciação O suprimento de céls. germinais é renovado. Transformação das espermátides em espermatozóides (dura 22 a 23 dias) ◦ formação de cauda, permitindo movimentos no genital feminino; ◦ desenvolvimento da mitocôndria: energia para movimentação; ◦ desenvolvimento do acrossoma, penetração do oócito; ◦ há perda de citoplasma: gota citoplasmática ◦ inicia nos túbulos seminíferos e conclui-se no epidídimo. Aparelho de Golgi Mitocôndria Núcleo Núcleo Acrossomo Citoplasma Resídual Núcleo Acrossomo Espermiação Bainha Mitocondrial ESPERMIOGÊNESE Liberação das espermátides em forma de espermatozóides na luz dos túbulos seminíferos. Massa de DNA ,(cromatina, protaminas); Acrossomal e pós-acrossomal; Recoberto por membranas plasmática, acrossomal interna/externa, nuclear interna/externa. A espermatogênese é iniciada no mesmo ponto da célula a intervalos regulares; É o espaço de tempo compreendido entre o aparecimento sucessivo de um mesmo tipo de associação celular em determinado segmento do epitélio seminífero; a espermatogênese dura o tempo de 4 ciclos; mitoses (14 dias); meioses (28 dias); espermiogenese (22-23 dias) equivalendo a 4,6 ciclos Em bovinos, o ciclo dura, em média 14 dias, em ovinos, 10; suínos, 8; humanos, 16 dias. A espermatogênese total em um bovino dura 61 dias. Espécie Ciclo do epitélio seminífero (dias) Duração da espermatogênese (dias) Touro 13,5 54 Varrão 8,6 34,1Carneiro 10,4 49 Cão 13,6 54,4 Rato 13,3 53,2 Homem 16 74 Duração do ciclo do epitélio seminífero e da espermatogênese A espermatogênese realiza-se em áreas determinadas longitudinalmente ao longo dos túbulos seminíferos; Todas as espermatogônias, dentro de uma certa porção dos túbulos seminíferos estão programadas para dividirem-se ao mesmo tempo, em fases de I a XII, adjacentes; A onda se refere a sucessivos estágios organizados em ordem decrescente ao longo dos túbulos;permitindo o suprimento constante de espermatozóides maduros. Espécie Prod/dia/g test (106) Reserva extragonadal (109) N sptz/ Ejaculado (106) cabeça corpo cauda deferente Total Touro 12 19 4,7 38 7,6 69 6000 Garanhão 16 9,6 11 50 7,5 77 7000 Carneiro 21 23 11 126 - >165 4000 Varrão 23 36 51 104 - >185 15000 Rato 23 0,26 0,45 - >0,7 58 Homem 5 - - - - - 200 Mecanismos (4ºC abaixo) ◦ plexo pampiniforme (vascular) ◦ receptores escrotais ◦ gordura subcutânea ◦ glândulas sudoríparas ◦ túnica dartos (muscular/área exposição) ◦ cremaster (interno e externo) Possui dependência de Testosterona (DHT) em concentrações 5 a 50x maiores do que no sangue. Reabsorção de líquidos e solutos; Maturação espermática ◦ Capacidade fertilizante ◦ Motilidade progressiva ◦ Morfologia ◦ Membrana celular ◦ Metabolismo Estocagem de espermatozóides Reabsorção de formas anormais O transporte espermático ocorre por ação de contrações e epitélio ciliar Espécie Cabeça * Corpo * Cauda Total Touro 2 2 10 14 Garanhão 1 1,5 6 7,5 a 10 Carneiro 1 3 8 13 Varrão 3 2 4 a 9 9 a 14 Rato 3 3 5 11 Homem 1 a 2,5 0,5 5 1 a 12 * Não é alterada pela freqüência de ejaculações (na cauda até mais de 3 semanas) Redução de volume ◦ Absorção de água aumenta concentração de sptz; Meio diferente do plasma ◦ Pressão osmótica elevada (400mOsmol) imobilização e sobrevivência espermáticas; ◦ Queda no pH (7,3 a 6,5); ◦ aumento de íons K+ ; ◦ secreção de substâncias favoráveis à imobilidade; Síntese de proteínas específicas ◦ Fixadas a regiões específicas (cabeça ou flagelo) Região do epidídimo Poder fecundante Cabeça distal <1% Corpo mediano* 5 a 10% Corpo distal 25 a 30% Cauda proximal >50% Cauda distal >75% Ejaculado 75 a 90% Glândulas vesiculares (ausentes em carnívoros); ◦ Frutose e Prostaglandinas (+ que a próstata); * Roedores – Glândulas vesiculares tampão vaginal (coagulação de ptns prostáticas). Próstata ◦ Zn++ (bactericida e estabilizante de nucleoproteínas) e outros íons e espermina; ◦ Ácido cítrico, fosforilcolina, enzimas proteolíticas, e fosfatases; Bulbo-uretrais (Gl. de Cowper) ◦ Suínos – Sialomucina coagulação do ejaculado. Equino Bovino Suíno Cão ampola próstata bulbo-uretral vesícula seminal • Porção liquida do sêmen: eletrólitos, frutose, ácido ascórbico, enzimas e vitaminas. Plasma Seminal GLÂNDULAS ANEXAS Ocorre no trato genital feminino; São mudanças que conferem aos sptz a capacidade de fecundar; Ocorre na JUT, istmo e ampola; Perda gradativa do plasma seminal (bloqueio) ◦ In vivo - Local subseqüente à deposição do sêmen ◦ In vitro – centrifugação ou swim up Alterações membranárias: ◦ Perda e deslocamento de proteínas; ◦ Composição lipídica (perda de colesterol). Perda de Proteínas Funcionalidade dos sítios de fixação específicos Mobilidade dos lipídeos Receptores acessíveis à proteínas da ZP Redistribuição das Ptns e alt da composição de lipídeos Ruptura do acrossoma Hipermotilidade Penetração da ZP Modificações da MB pós-acrossomal Fusão com a MB plasmática do ovócito (após reação acrossomal) Alterações na mobilidade ◦ Alt. membranárias Maior permeabilidade ao Ca++ ativação adenilatociclase + AMPc fosforilação -tubulina Hipermotilidade Alterações metabólicas: ◦ maior atividade respiratória ◦ maior substrato energético ◦ potencial de membrana (- K+) Baixo pH (6,0) Atividade proteolítica e glicosídea Atividade esterol-sulfatase> presença de albumina e lipoproteínas > retirada do colesterol Na fase lútea a alta relação colesterol/ fosfolipídios dificulta a capacitação Tornam os sptz capazes de penetrarem na ZP1-ZP2-ZP3 que é rodeada de glicoproteínas; Consiste na formação de múltiplas zonas de fusão entre a membrana externa do acrossoma e a membrana plasmática permitindo a liberação do conteúdo acrossomático e exposição dos receptores necessários a ligação com a ZP; Ao ser incorporado o sptz ativa o ovócito que completa a meiose e libera substâncias que vão modificar a ZP impedindo a entrada de outros sptz, evitando a polispermia; Aproximação e fusão dos pró-núcleos com formação de um núcleo diplóide que dará origem ao novo indivíduo. 24 horas 4 horas 12 horas 8 horas REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Livros: ALLEN, W. 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