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AULA T2AULA T2 GAMETOGÊNESE; OVOCITAGAMETOGÊNESE; OVOCITAÇÇÃO ÃO E FERTILIZAE FERTILIZAÇÇÃOÃO Eventos prEventos préé-- e pe póóss--nataisnatais GametogêneseGametogênese Aspectos GeraisAspectos Gerais GametogêneseGametogênese-- Aspectos GeraisAspectos Gerais ••Processo de diferenciaProcesso de diferenciaçção dos gametas ão dos gametas masculino e femininomasculino e feminino ••Dependem de uma Linhagem germinativa e da Dependem de uma Linhagem germinativa e da divisão divisão meimeióóticatica ••Espermatogênese Espermatogênese (inicia na puberdade/processo (inicia na puberdade/processo contcontíínuo)nuo) ••OvogêneseOvogênese (processo descont(processo descontíínua/innua/iníício cio ainda durante o perainda durante o perííodo fetal)odo fetal) Eventos PrEventos Préé--Natais da gametogêneseNatais da gametogênese comuns aos dois sexos comuns aos dois sexos Aspectos GeraisAspectos Gerais --2a semana2a semana na ectoderma primariana ectoderma primaria --ccéélulas precursoras (lulas precursoras (gongonóócitoscitos) destacam) destacam--se do ectoderma e migram se do ectoderma e migram para o saco vitelino por movimento amebpara o saco vitelino por movimento amebóóideide --formam uma massa no endoderma da parede do saco vitelino formam uma massa no endoderma da parede do saco vitelino ((ccéélulas germinativas primordiais lulas germinativas primordiais –– CGPsCGPs-- ou cou céélulas da linhagem lulas da linhagem germinativagerminativa)) Eventos PrEventos Préé--Natais da gametogêneseNatais da gametogênese comuns aos dois comuns aos dois sexossexos--AspectosAspectos GeraisGerais entre 4a e 6a semanaentre 4a e 6a semana essas cessas céélulas migram para a parede posterior do embrião lulas migram para a parede posterior do embrião seguindo a linha media (10a vseguindo a linha media (10a véértebra)rtebra) --multiplicammultiplicam--se durante a migrase durante a migraççãoão --ao atingirem o local das futuras gônadas alteram os mesonefrons ao atingirem o local das futuras gônadas alteram os mesonefrons e e transformandotransformando--os em cordões sexuais primitivos que incharão e formarão as os em cordões sexuais primitivos que incharão e formarão as cristas cristas gonadaisgonadais --Gônadas masculinas e femininas indistinguGônadas masculinas e femininas indistinguííveis atveis atéé a sexta semanaa sexta semana Desenvolvimento dos Desenvolvimento dos cordões sexuais cordões sexuais primprimááriosrios DependeDepende:: •• do sexo (gendo sexo (genéético) tico) da crista da crista gonadalgonadal •• do mesoderma do mesoderma intermediintermediááriorio •• da interada interaçção com as ão com as ccéélulas germinativas lulas germinativas primordiaisprimordiais masculino: medula feminino: córtex InIníício da determinacio da determinaçção do sexo ão do sexo gonadalgonadal Aspectos GeraisAspectos Gerais DeterminaDeterminaçção de Sexoão de Sexo-- Aspectos GeraisAspectos Gerais determinadeterminaçção primão primáária: ria: cromossômico TDF no Y cromossômico TDF no Y -- sexo sexo gonadalgonadal determinadeterminaçção secundão secundáária: ria: controle hormonal do fencontrole hormonal do fenóótipotipo TDF no Y humano: SRYTDF no Y humano: SRY -- peptpeptíídeo de 223 aa, com deo de 223 aa, com motivo HMG (motivo HMG (liglig. DNA). DNA) -- possivelmente atua no possivelmente atua no splicingsplicing ((spliceossomospliceossomo) ) -- camundongos XX camundongos XX transgênicos para transgênicos para SrySry desenvolvem testdesenvolvem testíículos culos Um pouco de genUm pouco de genééticatica: em dose única SRY é epistático sobre DAX1 (fator de diferenciação de ovário A Meiose A Meiose éé fundamental fundamental para a gametogênesepara a gametogênese mitose meiose I 2 células 2n 4 gametas n recombinação entre cromossomos homólogos mitose versus meiose - uma grande decisão na linhagem germinativa meiose II ComparaComparaçção entre meiose na espermatogênese ão entre meiose na espermatogênese e na e na ovogêneseovogênese -- Aspectos GeraisAspectos Gerais PrPróófase Ifase I paralisadaparalisada EspermatogêneseEspermatogênese EspermatogêneseEspermatogênese -- inicia na puberdade sob controle inicia na puberdade sob controle de testosterona de testosterona -- Espermatogonias quiescentes Espermatogonias quiescentes entram em meioseentram em meiose duas fases da espermatogênese:duas fases da espermatogênese: -- meiose gera 4 espermmeiose gera 4 espermáátides tides -- na na espermiogêneseespermiogênese ocorre a ocorre a diferenciadiferenciaçção dos espermão dos espermáátides em tides em espermatozespermatozóóides ides resumo esquemático da espermatogênese espermatócitos I espermatócitos II espermátides meiose I meiose II corpos residuais espermatozóides espermiogênese A1 A2 A3 A4 intermediária B A1 espermatogônias mitoses Puberdade ( Testosterona)Puberdade ( Testosterona) 2 m e s e s Cronologia da EspermatogêneseCronologia da Espermatogênese ~64 ~64 daysdays TotalTotal UpUp to to thethe completedcompleted spermsperm cellscells24 24 daysdays SpermiogenesiSpermiogenesi ss For For engenderingengendering thethe spermatidsspermatidsA A fewfew hourshours SecondSecond meiosismeiosis For For thethe divisiondivision ofof thethe primaryprimary spermatocytesspermatocytes to to formform secondarysecondary spermatocytesspermatocytes 24 24 daysdays FirstFirst meiosismeiosis UpUp to to thethe primaryprimary spermatocytesspermatocytes16 16 daysdays MitosisMitosis ofof thethe spermatogoniaspermatogonia no túbulo seminífero a espermatogênese ocorre em progresso basal-luminal espermátide espermatócito II espermatócito I A1 Sértoli A2 B corpos residuais lúmen do túbulo seminífero camada basal do túbulo seminífero Espermiogênese aparelho Golgi forma a vesícula do acrossomo (síntese de enzimas líticas) perda de parte do citoplasma condensação da cromatina (inativação) - substituição de histonas por protaminas mitocôndrias migram para a base do flagelo e formam agregado (energia) do centríolo inicia--se a formação do flagelo o espermatozóide humano: “Onda de espermatogênese ao longo dos T. Seminíferos” Verde= Verde= espermatogôniasespermatogônias na basena base Rosa= espermatozRosa= espermatozóóides na ides na ““luzluz”” regularegulaçção hormonal da espermatogêneseão hormonal da espermatogênese 2n2c 2n4c 2n4c 2n4c 1n1c 1n2c 2n24c 1n1c 1n2c ÉÉ importante importante comparar as duas comparar as duas gametogênesegametogênese --NNúúmero de gametasmero de gametas --tamanho dos gametastamanho dos gametas --Morfologia dos gametasMorfologia dos gametas --mobilidade dos gametasmobilidade dos gametas OVOGÊNESEOVOGÊNESE OvogêneseOvogênese -- Inicia na embriogênese e termina depois da FertilizaInicia na embriogênese e termina depois da Fertilizaççãoão -- proliferaproliferaçção mitão mitóótica de ctica de céélulas germinativas primordiais lulas germinativas primordiais (darão origem as (darão origem as ovogôniasovogônias), seguida por alta taxa de morte ), seguida por alta taxa de morte celular programada (celular programada (atresiaatresia)) -- entrada em prentrada em próófase de meiose (fase de meiose (ovovóócito primcito primááriorio) j) jáá na fase na fase embrionembrionáária, apenas poucas cria, apenas poucas céélulas tronco (lulas tronco (ovogôniasovogônias) ) persistem no ovpersistem no ováário adulto, maioria ovrio adulto, maioria ovóócitos primcitos primáários em rios em folfolíículos) culos) -- bloqueio bloqueio meimeióóticotico (pr(próófase 1 dafase 1 da meiose) meiose) persiste atpersiste atéé ovulaovulaçção (puberdade)ão(puberdade) -- controle hormonal garante e sincroniza desenvolvimento do controle hormonal garante e sincroniza desenvolvimento do folfolíículo dominanteculo dominante e do endome do endoméétrio uterino em cada ciclo trio uterino em cada ciclo meiose no sexo feminino e meiose no sexo feminino e ovogêneseovogênese mitose em ovogônias ovócito primário em meiose I: gera ovócito secundário e corpúsculo polar I ovócito secundário em meiose II: gera óvulo maduro e corpúsculo polar II ocorre inativação do centrossoma materno PRÉ-PUBERDADE POUCO ANTES POUCO ANTES DE OOCITARDE OOCITAR DEPOIS DA DEPOIS DA FERTILIZAFERTILIZAÇÇÃOÃO proliferação de células germinativas primordiais apoptose da maioria até fase perinatal 400.000 ovócitos primários na puberdade ovogôniasovogônias e ove ovóócitos primcitos primáários rios ATRESIA FOLICULARATRESIA FOLICULAR (morte constante de ov(morte constante de ovóócitos) citos) Desenvolvimento de FolDesenvolvimento de Folíículos no Ciclo Ovarianoculos no Ciclo Ovariano (ap(apóós a puberdade)s a puberdade) FolFolíículo 3culo 3arioario Desenvolvimento dos folDesenvolvimento dos folíículos:culos: --crescimento do ovcrescimento do ovóócito Icito I --proliferaproliferaçção de ão de ccééll. Foliculares. Foliculares --formaformaçção da Zona ão da Zona PelPelúúcidacida --FormaFormaçção das ão das tecastecas folicularesfoliculares folículos primordiais folículo terciário (Graaf) granulosa ovócito antro tecas FotomicrografiasFotomicrografias de de folfolíículosculos ““Nas nossas prNas nossas prááticas ticas vocês aprenderão a vocês aprenderão a classificclassificáá--loslos”” -crescimento de folículos (5 a 12 folículos por ciclo) -competição entre folículos, o “folículo dominante” -OVOCITAÇÃO -atividade do corpo lúteo -formação dos corpos brancos (albicans) Nos ovNos ováários a cada ciclo:rios a cada ciclo: Desenvolvimento Folicular, Desenvolvimento Folicular, ovocitaovocitaççãoão, forma, formaçção de corpo lão de corpo lúúteo e de teo e de corpo brancocorpo branco OVOCITAOVOCITAÇÇÃOÃO Acontece com o inAcontece com o iníício dos cio dos ciclos menstruaisciclos menstruais OvocitaOvocitaççãoão –– ocorre em etapas, com ocorre em etapas, com modificamodificaçções nas tubas e nos ovões nas tubas e nos ovááriosrios expulsão do óvulo (ovócito secundário) com corona radiata movimento do tubo uterino durante ovulação ••OVOCITAOVOCITAÇÇÃO: liberaÃO: liberaçção do ovão do ovóócito (ruptura cito (ruptura do foldo folíículo)culo) --FreqFreqüüência:ência: --Normal: 1 por ciclo menstrual (28 dias)Normal: 1 por ciclo menstrual (28 dias) --Anormal: não ovulaAnormal: não ovulaçção ou mão ou múúltipla ltipla ovulaovulaççãoão --Induzida: Hormônios (LH)Induzida: Hormônios (LH) --Reprimida: AnticoncepcionaisReprimida: Anticoncepcionais --EstEstíímulo:mulo: --LH (hipLH (hipóófise)fise) --HipHipóófise estimulada por fise estimulada por altos naltos nííveis deveis de estrestróógenos dos folgenos dos folíículosculos em crescimentoem crescimento Regulação Hormonal da ovogênese sincronizada com o desenvolvimento do endométrio hipotálamo: GnRH hipófise: FSH e LH FSH atua nos folículos: estrógeno e progesterona pico de LH quebra bloqueio da meiose I, formação e liberação de ovócito secundário na ovulação --EstrEstróógenogeno, , na primeira na primeira metade do ciclo emetade do ciclo e progesteronaprogesterona na na segunda, garantem asegunda, garantem a proliferaproliferaçção e ão e manutenmanutençção da camada ão da camada funcional.funcional. --AlAléém dam da vascularizavascularizaççãoão e este estíímulo demulo de secresecreçção ão das glândulasdas glândulas endometriais endometriais FERTILIZAFERTILIZAÇÇÃOÃO ““...muito mais que um encontro......muito mais que um encontro...”” Fertilização VVáárias etapasrias etapas I migraI migraçção ão -- capacitacapacitaçção dos espermatozão dos espermatozóóidesides II reaII reaçção acrossômicaão acrossômica III fusão da membrana das gametasIII fusão da membrana das gametas IV termino da meiose II pelo ovIV termino da meiose II pelo ovóócitocito V bloqueio de polispermiaV bloqueio de polispermia VI descompactaVI descompactaçção do ão do prpróónucleonucleo paternopaterno VII centrossoma paterno gera astro mitVII centrossoma paterno gera astro mitóótico tico ininíício clivagenscio clivagens migramigraçção ão dos espermatozdos espermatozóóides dos tides dos túúbulos seminbulos seminííferos para o feros para o epidepidíídimo dimo -- retenretençção de ão de áágua (mediado por estergua (mediado por esteróóides ides androgênicosandrogênicos)) -- concentraconcentraçção de espermatozão de espermatozóóides (maior # no ejaculado)ides (maior # no ejaculado) -- modificamodificaçção do metabolismo (pouca reserva de ATP)ão do metabolismo (pouca reserva de ATP) emissãoemissão: contra: contraçções musculares (ões musculares (peristalseperistalse) dos ductos ) dos ductos deferentes garantem transporte rdeferentes garantem transporte ráápido de espermatozpido de espermatozóóides ides maduros, mistura com secremaduros, mistura com secreçções das glândulas acessões das glândulas acessóórias rias (glândulas seminais (frutose), (glândulas seminais (frutose), bulbouretraisbulbouretrais e pre próóstata stata ((prostaglandinasprostaglandinas, etc.) , etc.) -- llííquido seminalquido seminal ejaculaejaculaçção:ão: fechamento do esffechamento do esfííncter vesical e contrancter vesical e contraçção dos ão dos mmúúsculos uretral e sculos uretral e bulboesponjososbulboesponjosos causa a expulsão do sêmen causa a expulsão do sêmen I. migração - capacitação dos espermatozóides dos cerca de 300 milhões de espermatozóides ejaculados apenas 200 chegam na ampola do oviduto, duração da passagem 5 - 45 min ejaculado de 2ejaculado de 2--6 6 mlml contcontéém 100m 100--600 milhões de 600 milhões de espermatozespermatozóóides (mides (méédia 300 milhões)dia 300 milhões) viabilidade no trato genital feminino: Max. 48 horasviabilidade no trato genital feminino: Max. 48 horas primeira barreira: retenprimeira barreira: retençção de espermatozão de espermatozóóides com baixa ides com baixa mobilidade no muco mobilidade no muco áácido vaginalcido vaginal segunda barreira: muco do colo do segunda barreira: muco do colo do úútero altamente tero altamente viscoso (menos na ovulaviscoso (menos na ovulaçção ão -- controle hormonal)controle hormonal) passagem pelo passagem pelo úútero: mudantero: mudançça de pH para alcalino a de pH para alcalino aumenta aumenta motilidademotilidade passagem pelas rampas: retenpassagem pelas rampas: retençção nas pregas e epitão nas pregas e epitéélio lio ciliadociliado 11-- capacitacapacitaççãoão de espermatozde espermatozóóidesides espermatozespermatozóóides necessitam de capacitaides necessitam de capacitaçção para que ão para que possam fertilizar o possam fertilizar o óóvulovulo capacitacapacitaçção ocorre no trato reprodutivo feminino, por ão ocorre no trato reprodutivo feminino, por fatores secretadosfatores secretados capacitacapacitaçção envolve:ão envolve: -- remoremoçção de colesterol da membrana do ão de colesterol da membrana do espermatozespermatozóóideide por ligapor ligaçção com proteão com proteíínas nas albumalbumíínicasnicas no no úútero (aumento de pH intracelular e tero (aumento de pH intracelular e abertura de canais de cabertura de canais de cáálcio lcio -- ativaativaçção de cascata de ão de cascata de transdutransduçção de sinal intracelular)ão de sinal intracelular) -- perda de carboidratos especperda de carboidratos especííficos da superfficos da superfíície do cie do espermatozespermatozóóideide (desbloqueio de s(desbloqueio de síítiosde ligatios de ligaçção ão com protecom proteíínas da zona pelnas da zona pelúúcida)cida) espermatozóides precisam vencer as barreiras da corona radiada e da zona pelúcida antes que possam fertilizar o ovócito secundário PH20 contacto com proteínas da zona pelúcida (ZP3) causa ligação do espermatozóide e elícita reação acrossômica Proteínas da zona pelúcida - liberação de enzimas do acrossomo para digestão da zona pelúcida - polimerização de actina - exposição de fertilinas da membrana interna do acrossoma (reconhecimento espécie-específico com óvulo) fertilin fertilin II. reaII. reaçção acrossômica e III. fusão das ão acrossômica e III. fusão das membranasmembranas penetração do espermatozóide no óvulo: hamster extrusão do corpúsculo polar ligação com membrana do ovócito II na região equatorial da membrana do espermatozóide enzimas do acrossoma digerem zona pelúcida -- penetrapenetraçção de um são de um sóó espermatozespermatozóóide (bloqueio contra polispermia)ide (bloqueio contra polispermia) -- ovovóócito completa meiose IIcito completa meiose II -- kariogamiakariogamia dos dos pronpronúúcleuscleus, duplica, duplicaçção de DNA, mitose (clivagem) ão de DNA, mitose (clivagem) IV. termino da meiose II e V. bloqueio de polispermiaIV. termino da meiose II e V. bloqueio de polispermia reação cortical - bloqueio lento da polispermia - contato do primeiro espermatozóide com membrana do ovócito causa influxo de cálcio e despolimerização da membrana do ovócito (bloq rápido) - onda de cálcio induz exocitose dos grânulos corticais - liberação de N-acetil glicosaminidase causa clivagem de ZP3, e mudanças de conformação que impedem a ligação de outros espermatozóides elelíícita reacita reaçção cortical ão cortical e desbloqueia mete desbloqueia metááfase da meiose II fase da meiose II a entrada do centrossoma paterno reativa o centrossoma materno; causa polimerização dos microtúbulos do ovócito o centro centrííolo olo éé a segunda mais importante contribuia segunda mais importante contribuiçção ão do espermatozdo espermatozóóide ide V. descompactaV. descompactaçção do ão do prpróónucleonucleo paterno epaterno e VI. centrossoma paterno gera astro mitVI. centrossoma paterno gera astro mitóóticotico microtúbulos direcionam migração e encontro dos prónúcleos materno e paterno e formam astro da primeira divisão de clivagem após a kariogamia resumo dos processos de fertilizaresumo dos processos de fertilizaççãoão CONSIDERACONSIDERAÇÇÕES CLÕES CLÍÍNICASNICAS •• INFERTILIDADEINFERTILIDADE •• Gravidez ectGravidez ectóópica tubpica tubááriaria •• TeratocarcinomaTeratocarcinoma •• problemas na determinaproblemas na determinaçção primão primáária e secundria e secundáária do ria do sexosexo •• anormalidades cromossômicas devido a falhas na anormalidades cromossômicas devido a falhas na meiosemeiose •• Falhas no bloqueio da polispermiaFalhas no bloqueio da polispermia • centrossoma paterno incapaz de ativar o centrossoma materno •• viscosidade elevada de muco cervicalviscosidade elevada de muco cervical •• obstruobstruçção das tubas uterinasão das tubas uterinas •• infecinfecçções bacterianas do trato urogenitalões bacterianas do trato urogenital •• MMéétodos contraceptivos (de barreira e hormonais)todos contraceptivos (de barreira e hormonais) •• e Reprodue Reproduçção Assistidaão Assistida ReproduReproduçção Assistidaão Assistida 1.1. fertilizafertilizaçção ão in vitroin vitro normal (poucos espermatoznormal (poucos espermatozóóides ides necessnecessáários) rios) -- requer capacitarequer capacitaçção artificialão artificial 2.2. ICSI (injeICSI (injeçção intracelular de espermatozão intracelular de espermatozóóide), na ide), na ausência de espermatozausência de espermatozóóides capacitides capacitááveisveis 3.3. PROST (estagio PROST (estagio prpróónuclearnuclear de transferência tubde transferência tubáária)ria) 4.4. ZIFT (transferência ZIFT (transferência intrafalopianaintrafalopiana do zigoto)do zigoto) 5.5. PZD (dissecPZD (dissecçção parcial da zona)ão parcial da zona) 6.6. SUZI (inseminaSUZI (inseminaçção ão subzonalsubzonal)) 7.7. TET (transferência tubTET (transferência tubáária de embriões)ria de embriões) coleção de ovócitos (estimulação hormonal da ovogênese) incubação com espermatozóides capacitados incubação de embriões em clivagem para seleção transferência para útero
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