Prévia do material em texto
SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO E FEMININO E GAMETOGÊNESES 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4 1.1. Sistema reprodutor masculino ....................................................................... 4 1.2. Espermatogênese ........................................................................................... 6 1.3. Espermiogênese .............................................................................................. 7 1.4. Sistema Reprodutor Feminino ........................................................................ 9 1.5. Ovolugênese .................................................................................................. 11 2. REVISÃO DA AULA ................................................................................................ 13 3. REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 14 5 2 3 AULA 5 SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO E FEMININO E GAMETOGÊNESES Entender a estrutura e funcionamento dos sistemas reprodutor masculino e feminino Compreender os processos de gametogêneses 4 1. INTRODUÇÃO Os sistemas reprodutores, masculino e feminino, apresentam estruturas peculiares e são constituídos por órgãos distintos, mas com finalidades semelhantes, de excreção e reprodução. Nesta leitura prévia serão apresentados alguns assuntos relacionados à produção, armazenamento e transporte dos gametas e sobre a fecundação. O processo que envolve a produção dos gametas é a gametogênese que reflete aspectos da vida humana, como a menstruação, puberdade, gravidez, reprodução assistida, clonagem, dentre outros temas. 1.1. Sistema reprodutor masculino O sistema reprodutor masculino é composto por testículos, túbulos seminíferos, canal deferente, próstata, pênis e glândula bulbouretral (Imagem 1). O saco escrotal abriga os testículos, fornecendo a passagem para vasos sanguíneos, nervos e músculos relacionados a função testicular (Imagem 2). Os testículos têm como funções básicas, a produção de espermatozoides e de testosterona. A produção de espermatozoides ocorre nos túbulos seminíferos, enquanto que, a produção de testosterona nas células de Leydig (ou células intersticiais) (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008). Imagem 1: Anatomia do Aparelho Reprodutor Masculino0F1. 1 Fonte: Amabis, Martho, 2002. 5 Na Imagem 2, pode-se observar a produção de espermatozoide no corte transversal do túbulo seminífero. Conforme se aproxima da luz do túbulo (região central, mais interna do túbulo), mais especializadas são as células (espermatozoide funcional). Imagem 2: Representação da anatomia do saco escrotal humano do sistema reprodutor masculino1F2. Os túbulos seminíferos estão localizados em estruturas lobulares e na luz dos desses túbulos há a deposição de espermatozoides maduros. Acima dos testículos, encontra-se o epidídimo, que é o duto onde ocorre a coleta e armazenamento dos espermatozoides que se deslocam para o canal deferente (Imagem 1 e 2). Uma vez que os espermatozoides estão maduros, eles ganham o canal deferente, que por sua vez, contornam a bexiga, e, na altura da próstata, eles confluem com outro canal deferente, advindo do outro testículo, formando a uretra que receberá o conteúdo oriundo da vesícula seminal e da próstata – Imagem 1 (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). O sêmen é constituído de líquido seminal, líquido prostático e de espermatozoides. O líquido seminal contém muco e proteínas que o deixa com uma característica espessa, além disso, possui frutose que é uma fonte de energia para os espermatozoides e, também prostaglandinas que auxilia na movimentação dos espermatozoides até o local de fecundação. O líquido prostático contém ácido cítrico, cálcio, enzimas e também prostaglandinas. O pH do sêmen é mais básico, isto permite neutralizar a acidez da vagina e 2 Fonte: Disponível em < http://slideplayer.com.br/slide/11993560/>, acesso em 16.03.2018. 6 aumentar a mobilidade dos espermatozoides (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). A uretra tem função excretora, de forma que a urina produzida na bexiga seja eliminada do corpo pela uretra. A glândula exócrina bulbouretral secreta substâncias através de um duto, com característica aquosa de cor clara (a pre-ejaculação) que é produzido durante o ato sexual. Esta glândula libera a secreção antes da passagem no sêmen pela uretra com objetivo de neutralizar algum resíduo de ácido na uretra deixado pela urina (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). O pênis é o órgão responsável pela excreção da urina e pela ejaculação. O pênis contém três tubos de tecido erétil que se estende ao longo do órgão. Este, consiste de um par de tubos no lado dorsal, chamado corpos cavernosos, e um tubo único na parte ventral chamado de esponja. Este tecido quando banhado por sangue, torna-se ereto para realizar a cópula (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al 2015). 1.2. Espermatogênese A espermatogênese é o processo de produção de espermatozoides em humanos, e acontece nos túbulos seminíferos - um sistema de túbulos presente nos testículos. Os túbulos seminíferos produzem cerca de 100 milhões de espermatozoides por dia. Células chamadas de espermatogônias com capacidade de auto-renovação, geram duas células filhas idênticas ao se duplicarem (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). Em média 25 milhões de espermatogônias entram em meiose I gerando assim os espermatócitos primário, estes passam pela fase de crescimento e são considerados espermatócitos secundários, no qual acumulam energia para entrar na segunda meiose II e gerar espermátides. As espermátides possuem o número correto de cromossomos para serem gametas funcionais, todavia não possuem características físicas de espermatozoides que permitem alcançar o óvulo, por isso são considerados espermatozoides imaturos (Imagem 3). (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Starr et al., 2010; Schoenwolf et al., 2015). 7 Imagem 3: Micrografia de luz das células nos três túbulos seminíferos adjacentes, corte transversal (à esquerda). Espermatogênese (células de Leydig, espermatogônias, espermatócitos, e espermatozoides imaturos) - (à direita)2F3. 1.3. Espermiogênese A espermiogênese é o estágio final da espermatogênese. Neste processo, as espermátides sofrem alterações morfológicas para formação do espermatozoide. As espermátides são células circulares que contém um núcleo, o golgiossomo, centríolos e mitocôndrias. O processo de espermiogênese é tradicionalmente dividido em três fases: a fase do golgiossomo, a fase do acrossomo e a fase da cauda e maturação – Imagem 4 (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). Seguem as três fases que contemplam a espermiogênese: (1) A fase do golgiossomo é caracterizada pelo aumento da atividade dos golgiossomos que produzirão enzimas que atuarão na fecundação do óvulo, fundição das enzimas produzidas no golgiossomo com grânulos e migração dos centríolos para o polo onde será desenvolvida a cauda. (2) A fase do acrossomo se caracteriza pela consolidação do acrossomo - que é uma bolsa membranosa formada a partir do golgiossomo, no polo anterior ao núcleo do espermatozoide e com início da formação do flagelo no polo posterior ao núcleo. Por fim, (3) a fase de maturação ocorre quando as células de sertoli (Imagem 5), presente nos túbulos seminíferos, fagocitam o excesso de citoplasma da espermátides(Imagem 4) (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). 3 Fonte: Starr et al., 2012. 8 Imagem 4: Representação da espermiogênese. Dois eventos críticos na espermiogênese são (1) a fundição de grânulos cheios de enzimas que constituirão o acrossomo e (2) eliminação do excesso de citoplasma pelas células de sertoli3F4. Imagem 5. Células de Sertoli – Espermatogênese e Espermiogênese4F5. 4 Fonte: Ponto Biologia. Disponível em < http://pontobiologia.com.br/gametogenese-reproducao-humana/>, acesso 16.03.2018. 5 Fonte: Disponível em < http://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/espermatogenese>, acesso em 16.03.2018. 9 1.4. Sistema Reprodutor Feminino O sistema reprodutor feminino é dividido em órgãos internos (ovários, tubas uterinas, útero e vagina), e externos (vulva e os acessórios que são representados pela mama) – Imagem 6. Este conjunto de órgãos internos tem caráter vital, pois garante a perpetuação da espécie e são protegidos pelo osso pélvico (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). Imagem 6: Anatomia reprodutiva da mulher5F6. No ovário ocorre a ovulogênese, isto é, processo de formação dos óvulos. Além da função reprodutiva os ovários produzem hormônios, estrógeno e progesterona. Estes hormônios participam de muitos processos fisiológicos no corpo feminino e tem implicações 6 Fonte: Reece et al., 2015. 10 terapêuticas nos fenômenos de menopausa e câncer de mama (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). A fecundação acontece nas tubas uterinas que possuem estruturas denominadas de fímbrias. Estas formam projeções em formas de dedos de luvas e promovem a entrada do ovócito II (Imagem 7). Caso o ovócito II seja fecundado, os cílios presentes nas tubas uterinas o auxiliam na migração para o útero, se não acontecer a fecundação, inicia-se o ciclo do período menstrual. Imagem 7: Representação esquemática do útero6F7. O útero é subdivido anatomicamente em fundo, corpo e cólon, mas no que diz respeitos a suas camadas, pode ser dividido em perimétrio (membrana de tecido conjuntivo), miométrio (camada de músculos lisos) e endométrio (feito de tecido epitelial) – Imagem 7. O miométrio se contrai durante a relação sexual facilitando o deslocamento dos espermatozoides até os óvulos. Quando o ovócito II não é fecundado, este se desloca até o útero para descamação do endométrio e acontece as contrações do miométrio. O endométrio por sua vez, ocorrendo a fecundação servirá de abrigo para o zigoto e, a partir dele será formado a placenta (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). A vagina é o órgão interno que permite a cópula, entrada de gametas e a saída da prole no momento do parto. A vagina apresenta um ambiente ácido para eliminar micro-organismo e secreta muco para lubrificação no momento do ato sexual. Os grandes e pequenos lábios são estruturas externas que evitam a saída de muco e entrada de estruturas estranhas (Imagem 6). Por fim, o clítoris é o órgão de excitação que induz as contrações na vagina e útero, importantes para fecundação. O detalhe importante é que enquanto nos homens a 7 Fonte: Disponível em https://sites.google.com/site/planejamentoensinoeservico/anatomia-do-aparelho-reprodutor- humano/anatomia-feminina-1, acesso em 16.03.2018. 11 uretra exerce papéis na excreção e reprodução, nas mulheres a uretra está apenas associada a bexiga eliminando a urina a partir da vulva (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). 1.5. Ovolugênese No contexto da formação dos óvulos, isto é, a ovulogênese, as células mais primitivas são as ovogônias. As ovogônias realizam mitose, gerando duas novas ovogônias, assim uma das ovogônias passam pela fase de crescimento, tornando-se um ovócito primário, este por sua vez, realiza a meiose I gerando os ovócitos II e os glóbulos polares, que são células não funcionais. Os ovócitos II são eliminados dos ovários e vão para as tubas uterinas onde ocorre a fecundação. Uma vez que ocorre a fecundação, inicia-se a meiose II, assim estará formado o óvulo propriamente dito (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). A ovulogênese se inicia antes mesmo do nascimento e acontece por volta do terceiro mês de desenvolvimento do feto. As ovogônias se multiplicam durante a fase fetal feminina. Em seguida, param de se dividir e se diferenciam em ovócitos primários (Imagem 8). A mulher nasce com um número fixo de ovócitos I (cerca de 400 mil). A partir da primeira menstruação ocorre divisões que geram o ovócito II, mas com o passar do tempo, as células do corpo dos seres humanos envelhecem, e nas mulheres isso também vale para esses ovócitos que ficaram armazenados. Esse fato, somado a outros fatores, aumenta as chances de se gerar uma criança com anomalias genéticas (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). 12 Imagem 8: Ovulogênese7F8. Já nos homens, a espermatogênese é contínua a partir da puberdade, pois as espermatogônias continuam a se multiplicar por mitose e se transformar em espermatócitos primários. Logo, os espermatozoides apresentam renovação contínua ao longo da vida do homem (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). FIQUE ATENTO Você sabe qual a diferença entre fertilização e fecundação? Fecundação (do latim fecundatione) é o encontro do gameta masculino (espermatozoide) com o gameta feminino (ovócito secundário, nos humanos). Fertilização (do latim fertile) é o ato de tornar o óvulo capaz de gerar uma vida. A fecundação é o processo no qual ocorre a fertilização na maioria dos organismos. Ou seja, o encontro dos gametas (fecundação) é que torna o óvulo fértil (Amabis, Martho, 2002; Moore, Persaud, 2008; Schoenwolf et al., 2015). É preciso salientar que existe uma relação bastante estreita entre o ciclo celular o os processos de espermatogênese (Imagem 3) e de ovulogênese (Imagem 8). Em ambos há presença da meiose I e II e suas respectivas subfases, como foi estudado na Leitura Prévia sobre o ciclo celular. Recapitulando, na meiose I há separação dos cromossomos homólogos, reduzindo a quantidade de cromossomos à metade, já na meiose II, há 8 Fonte: disponível em http://biologiaresumoss.blogspot.com.br/2017/01/gametogenese-e-ovulogenese-nao-terminei.html, acesso em 16.03.2018. http://biologiaresumoss.blogspot.com.br/2017/01/gametogenese-e-ovulogenese-nao-terminei.html 13 separação das cromátides irmãs, assim o número de cromossomo se mantém o mesmo. EXMPLIFICANDO Os profissionais de saúde que desejam trabalhar na área de reprodução humana, podem se especializar em Medicina Reprodutiva e aplicar técnicas subjacentes à esta área. No Portal Biomedicina Brasil, há informações sobre a realidade no Brasil nessa área e as suas potencialidades profissionais a serem desenvolvidas - artigo de 2016. Disponível em: <http://www.biomedicinabrasil.com/2016/01/biomedicina- embriologia-e-reproducao.html > Acesso em 05 de fevereiro de 2018. 2. REVISÃO DA AULA A uretra masculina serve para fins de excreção e reprodução, enquanto que a feminina apenas para excreção; Na espermatogênese, cada espermatogônia gera quatro espermatozoides, enquanto que na ovulogênese, uma ovogônia só gera um ovócito II (maior) e três corpúsculos polares (não funcionais); As células de sertoli presentes nos túbulos seminífero fagocitam o excesso decitoplasma das espermátides; A fecundação é o encontro de gametas, enquanto que a fertilização é a capacidade de gerar vida a partir do encontro entre gametas; http://www.biomedicinabrasil.com/2016/01/biomedicina-embriologia-e-reproducao.html http://www.biomedicinabrasil.com/2016/01/biomedicina-embriologia-e-reproducao.html 14 3. REFERÊNCIAS AMABIS, J.; MARTHO, G. Fundamentos da biologia moderna. vol. Único, 3ª edição. Rio de Janeiro: Moderna, 2002. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. Elsevier Brasil, 2008. ISBN 8535226621. REECE, J. B.; URRY, L. A.; CAIN, M. L.; WASSERMANN, S. A.; MINORSKY, P. V.; JACKSON, R. B. Biologia de Campbell. Porto Alegre: Artmed, 10a. Ed. 1488p., 2015. SCHOENWOLF, S. BLEYL, S. B. BRAUER, P.R., FRANCIS-WEST, P.H., LARSEN, W.J. Larsen embriologia humana. Rio de Janeiro Elsevier, 2010. STARR, C.; TAGGART, R.; EVERS, C.; STARR, L.; MELO FILHO, G. A. S. de. Biologia: unidade e diversidade da vida, volume 1. São Paulo: Cengage Learning. 12ª Ed. 303p, 2011. 15 1. INTRODUÇÃO 1.1. Sistema reprodutor masculino 1.2. Espermatogênese 1.3. Espermiogênese 1.4. Sistema Reprodutor Feminino 1.5. Ovolugênese 2. REVISÃO DA AULA 3. REFERÊNCIAS