Fertilização e Clivagem

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Fertilização e Clivagem (anotações de aula) 
 
FECUNDAÇÃO 
- sequência de ​eventos coordenados​ que se inicia com o contato de um sptz com um cito II 
- processo pelo qual o gameta masculino (sptz) une-se ao gameta feminino (cito II) para forma um                               
zigoto (ou célula-ovo) 
- relembrando a estrutura dos gametas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETAPAS DO PROCESSO DE FERTILIZAÇÃO 
1. Encontro dos gametas 
- tubas uterinas: ​parede formada por uma camada de musculatura lisa (promove contração                       
muscular) e apresenta epitélio ciliado (batimento dos cílios que cria uma corrente em direção                           
ao útero); luz das tubas contínua com a luz do útero  
- caminho do ovócito na tuba: captado pelas fímbrias -- infundíbulo → ampola → istmo → região                               
intramural → luz do útero 
- a fertilização acontece na ​ampola da tuba uterina 
- é levado pelas contrações musculares e batimentos ciliares da tuba uterina 
- depois de ampola, o cito não está mais apto a receber o sptz, por isso, a fecundação                                 
não acontece muito após ampola → cito já está em processo de degeneração 
- se não houver fecundação, o cito é degradado com os restos celulares fagocitados 
- tempo entre a ovocitação e a chegada do útero: ​5 dias 
- sinais que direcionam o sptz para a tuba uterina: 
i) ​quimiotaxia → sinais químicos secretados pelo cito e pela corona radiata que guiam os sptz                               
capacitados 
ii) ​termotaxia → diferente de +2ºC entre o istmo e a ampola da uma uterina guiam os sptz                                   
capacitados 
iii) ​reotaxia → sptz capacitados migram contra corrente estabelecida pela tuba uterina                       
(secreções e movimentos ciliares) 
- percurso até o sítio de fertilização depende da motilidade espermática e contrações uterinas →                           
10 milhões de sptz são liberados normalmente na ejaculação mas cerca de 100 a 1000 chegam                               
ao sítio de fertilização 
- pH do sêmen: 7 a 8,3 → ligeiramente básico para neutralizar o pH vaginal (proteção contra                               
acidez bactericida vaginal) 
- tuba uterina: epitélio simples colunar com células ciliadas e secretoras intercaladas → produto                         
de secreção é rico em glicogênio que protege o ovócito/futuro embrião e também auxilia na                             
nutrição do futuro embrião 
 
● Modificações espermáticas​: o stpz, assim que chega ao trato reprodutor feminino, é incapaz de                           
fertilizar o cito II 
1) Capacitação espermática: ocorre no trato reprodutor feminino → acontece devido ao contato                       
do sptz com secreções do trato reprodutor feminino (duração de 7h) 
- remoção de uma cobertura glicoproteica e proteínas do plasma seminal da superfície do sptz 
- resultadas da capacitação espermática: 
- componentes da MP do sptz são alterados, principalmente colesterol (MP com menos                       
colesterol se torna mais fluida, mais instável, que é importante para a reação                         
acrossômica) 
- alterações metabólicas: aumenta AMPc, aumenta consumo de O2, fosforilação de                   
proteínas → resulta na hiperatividade do sptz (batimento flagelar mais vigoroso) 
2) Reação acrossômica 
 
● Barreiras para a fecundação: 
1) Corona radiata:   
- vencida pelos batimentos da cauda do sptz (batimento flagelar hiperativado depois da                       
capacitação espermática → passa por entre as cels da corona até a zona pelúcida) 
- liberação de enzimas: hialuronidase (degrada ácido hialurônico) liberadas pelo sptz 
2) Zona pelúcida: digestão por enzimas dentro do acrossomo → liberação das enzimas só                         
acontece se há um reconhecimento entre os gametas 
- reconhecimento sptz-zona pelúcida é ​espécie-específico → só após esse reconhecimento há a                       
liberação das enzimas que degradam a zona pelúcida 
 
2. Reconhecimento entre os gametas: 
- zona pelúcida:​ camada glicoproteica secretada pelo ovócito; resistente e permeável 
- glicoproteínas: ​ZP1, ZP2, ZP3, ZP4 → ZP3: responsável pelo reconhecimento espécie específico e                         
ligação à MP do sptz e também responsável por iniciar a ​reação acrossômica 
- ZP2 e ZP3: formam filamentos longos // ZP1 e ZP4: formam pontes cruzadas 
REAÇÃO ACROSSÔMICA: ​fusão da MP do sptz com a membrana externa da vesícula acrossomal →                             
liberação de enzimas estocadas no acrossoma (esterases, neuraminidases, colagenases,                 
hialuronidase, 6-N-acetilglicosaminidase, ​acrosina​) 
- digestão enzimática das glicoproteínas da zona pelúcida 
- somente sptz capacitados passam pela corona radiata e submetem-se à reação acrossômica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- somente após o término da reação acrossômica o sptz consegue atravessar a zona pelúcida 
- restante da MP após reação acrossômica (região equatorial do sptz) → proteínas fertilinas que                           
também participam no reconhecimento do gameta  
 
3. Fusão entre membranas plasmáticas dos gametas 
- as MPs do ovócito e do sptz se fundem e se rompem na área de fusão 
- integrinas ​do ovócito reconhecidas pelas ​fertilinas​ do sptz → fusão 
- a cabeça, a peça intermediária e a cauda do sptz penetram no citoplasma do ovócito,                             
enquanto a MP é incorporada à MP do ovócito 
 
 
 
 
ATUALIZAÇÕES SOBRE FERTILIZAÇÃO: 
- função da ADAM 3       
(proteína presente no sptz):       
importante para a     
migração do sptz pelo       
oviduto mas não é       
essencial para a ligação à         
zona pelúcida   
(antigamente, 
acreditava-se que ela era       
importante para o     
reconhecimento de ZP3) 
- reação acrossômica​:   
reação pode acontecer     
antes do contato do sptz         
com a zona pelúcida (ao         
contrário do que se       
acreditava que a reação só         
obrigatoriamente se   
iniciava com o     
reconhecimento 
espécie-específico) 
- segunda penetração: ​sptz coletados do espaço perivitelino, que já sofreram reação                     
acrossômica, podem penetrar zona pelúcida novamente → ainda não há explicação de como                         
isso pode acontecer 
- reconhecimento das integrinas CD9 e JUNO (do ovócito) pela fertilina IZUMO 1 (sptz): ​IZUMO 1                             
só é exposta na superfície da membrana do sptz após a reação acrossômica 
 
BLOQUEIO À POLISPERMIA 
1. Bloqueio rápido:​ despolarização da membrana do ovócito (mudança de carga elétrica) 
- após a fusão do sptz com o ovócito, a membrana do gameta feminino sofre um despolarização                               
e fca positiva → essa despolarização de membrana leva a uma onda de íons cálcio                             
intracitoplasmática (induz o bloqueio lento) 
- início imediato porém de curta duração (alguns minutos) → polarização volta ao normal 
2. Bloqueio lento: ovócito libera enzimas que ocasionam modificações químicas e estruturais na                       
zona pelúcida, impedindo que esta estrutura seja reconhecida por outros sptz 
- antes que o bloqueio rápido termine, inicia-se o bloqueio lento → modificações permanentes                         
na zona pelúcida 
- grânulos corticais: grânulos que contém enzimas localizados próximos à MP do ovócito → íons                           
cálcio estimulam que os grânulos se unam à MP (movimentação de filamentos de actina) e, por                               
exocitose, liberem as enzimas que existem dentro deles (proteases, fosfatases ácidas,                     
peroxidase, mucopolissacarídeos, ativador de plasminogênio) → ​REAÇÃO CORTICAL → enzimas                   
liberadas alteram permanentemente a zona pelúcida - ZP3 → ​REAÇÃO ZONAL → ausência de                           
reconhecimento entre zona pelúcidae outros sptz 
 
4. Combinação de cromossomos e ativação do ovo 
- antes da fecundação: ​cito II parado em metáfase II → sem síntese de DNA, RNA, proteínas e                                 
baixo consumo de O2 
- onda de cálcio → alguns segundos ou minutos após a fusão dos gametas 
- após a fecundação: bloqueio à polispermia, retomada do metabolismo, início do                     
desenvolvimento embrionário 
- penetração do sptz no ovócito → término da meiose II; formação do óvulo e 2º corpo polar 
- formação dos pronúcleos masculino e feminino → masculino: ​núcleo do sptz que estava muito                           
condensado se expande // ​feminino:​ núcleo expandido do óvulo (após término de meiose II) 
- fusão dos pronúcleos (cariogamia) → combinação cromossômica → ​formação do zigoto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESULTADOS DA FECUNDAÇÃO 
- estimula o cito II, que estava parado em metáfase II, a completar a meiose II → formando óvulo e                                     
segundo corpo polar 
- restaura a diploidia no zigoto → com a fusão dos pronúcleos 
- variabilidade genética: o zigoto é único → crossing over, segregação independente 
- determinação do sexo cromossômico: XX ou XY → depende do sptz 
- ativação metabólica do ovo 
- possibilita o início da clivagem do zigoto 
 
CLIVAGEM (OU SEGMENTAÇÃO) 
- as primeiras divisões celulares que ocorrem no ovo são atípicas → muito rápidas, sincronizadas                           
e sem período de recuperação citoplasmática (não há crescimento da célula antes que ela                           
entre novamente em divisão) 
- sem o período de crescimento, as céls vão se tornando progressivamente menores 
- as células resultantes da clivagem são chamadas ​blastômeros 
- a formação dos blastômeros após cada clivagem tem por finalidade estabelecer o tamanho                         
típico das células somáticas → o zigoto é uma célula muito maior do que a média das cels                                   
somáticas 
 
 
 
 
 
 
 
- após o estabelecimento da relação núcleo/citoplasma característica de células somáticas, as                     
clivagens cessam e são substituídas por mitoses 
- tipo de clivagem em mamíferos → ​holoblástica igual (ovos se dividem por inteira com formação                             
de blastômeros de tamanho igual); em mamífero, o processo de clivagem ocorre por dias (cerca                             
de 5 dias) 
- presença da zona pelúcida impede que esses             
blastômeros se destaquem um dos outros 
- blastômeros, até o estágio de oito blastômero,             
apresenta ​totipotência → se um desses blastômeros se                
separarem, ele tem a capacidade de formar um ser                 
humano por completo (tecidos intra e extra             
embrionários) 
- a partir de oito blastômeros, as cels perdem a                 
totipotência 
 
 
 
 
- 8 a 32 blastômeros:​ MÓRULA (ainda envolto pela zona pelúcida) 
- compactação (início no estágio de 8 blastômeros) → aumento da                   
interação entre os blastômeros: formação de uma massa compacta de                   
células fortemente aderidas (perda da         
individualização dos blastômeros) 
- a compactação acontece pois há         
expressão de moléculas de adesão celular           
e formação de junções intercelulares (junções oclusivas,             
GAP, aderentes, desmossomos) 
- a compactação é pré-requisito para a blastulação 
- ao final da clivagem, os blastômero da mórula               
sobre uma reorganização formando o ​blastocisto​. 
- acúmulo de líquido entre os blastômeros faz com que eles se desloquem e sejam rearranjados                             
→ líquido proveniente da atividade da bomba Na+/K+ ATPase dos blastômeros 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- durante a compactação da mórula, antes mesmo da formação do blastocisto, as células que                           
irão formar o trofoblasto e o embrioblasto iniciam sua diferenciação → primeira vez que                           
acontece uma diferenciação celular no embrião, pois, até antes desse momento, todos os                         
blastômeros eram totipotentes 
- as células localizadas mais internamente na mórula compactada irão formar o                     
embrioblasto // as células localizadas mais externamente na mórula compactada irão                     
formar o trofoblasto 
- no momento que o embrião chega na ​luz uterina,​ a morfologia do embrião é de ​blastocisto.