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Univers idade Federa l F luminense Inst ituto B iomédico Departamento de Morfo log ia DM Módulo I: Sistemas Genitais, Gametas e Fecundação I. Objetivos do Módulo Ao final do módulo, espera-se que o aluno: Conheça os componentes dos sistemas genitais e suas respectivas funções Compreenda e compare os processos de gametogênese Identifique estruturas microscópicas gaméticas e dos sistemas genitais Adquira conhecimentos sobre a regulação hormonal dos sistemas genitais Estabeleça relação entre as estruturas dos gametas e as etapas da fertilização Discuta a aplicabilidade clínica do módulo entre os pares II. Conteúdo Programático a) Visão Geral da Anatomia e Fisiologia dos Sistemas Genitais b) Gametogênese c) Regulação Hormonal d) Fertilização e) Aplicabilidades Clínicas • Espermograma • Alopécia Androgenética • Menopausa • Abuso de esteroides anabólicos e Infertilidade Masculina • Endometriose • Síndrome dos Ovários Policísticos • Gravidez Ectópica • Mola Hidatiforme III. Referências Bibliográficas UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 2 1. LARSEN. Embriologia Humana. 4ª ed. Rio de Janeiro. Elsevier, 2009. 2. MOORE, K. Embriologia Clínica. 9ª ed. Rio de Janeiro. Elsevier, 2013. 3. ROSS E PAWLINA. Histologia Texto e Atlas. 6ª ed. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan, 2012. 4. GUYTON E HALL. Tratado de Fisiologia Médica. 13ª ed. Rio de Janeiro. Elsevier, 2017. 5. ALBERTO DARSZON et al. Calcium channels in the development, maturation, and function of spermatozoa. Physiol Rev 91: 1305–1355, 2011. 6. DAVID S. GUZICK et al. Sperm morphology, motility, and concentration in fertile and infertile men. N Engl J Med, Vol. 345, No. 19 November 8, 2001. 7. FERNANDO VÁZQUEZ R et al. Espermograma y su utilidad clínica. Salud Uninorte. Barranquilla (Col.) 23 (2): 220-230, 2007. 8. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen – Fifth edition. 9. MULINARI-BRENNER, Fabiane. Entendendo a alopécia androgenética. 2011. http://www.surgicalcosmetic.org.br/detalhe-artigo/160/Entendendo-a-alopecia- androgenetica. Acesso em: 21/11/2017. 10. OSTA, R.E. et al, Anabolic steroids abuse and male infertility. Basic Clin Androl. 26:2; 2016. 11. WILLIANS. Ginecologia. 2ª ed. São Paulo. AMGH Editora, 2014. http://www.surgicalcosmetic.org.br/detalhe-artigo/160/Entendendo-a-alopecia-androgenetica http://www.surgicalcosmetic.org.br/detalhe-artigo/160/Entendendo-a-alopecia-androgenetica UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 3 APOSTILA DE EMBRIOLOGIA BÁSICA I Módulo I Gabarito 1.1 Sistema Genital Masculino • Figura 1: 1) Testículo. Produção dos espermatozoides e de hormônios sexuais masculinos. 2) Epidídimo. Armazenamento e maturação dos espermatozoides. 3) Ducto deferente. 4) Vesícula seminal. Produção do líquido seminal, que é composto principalmente por frutose e funciona como fonte de energia para os espermatozoides. 5) Ducto ejaculatório. 6) Próstata. Produção do líquido prostático, que é ligeiramente alcalino e ajuda a neutralizar o pH ácido. 7) Glândula bulbouretral. Produção de secreção clara e lubrificante. 8) Uretra. • Figura 2: 1) Túbulos seminíferos. Produção de espermatozoides. 2) Túbulos retos. 3) Rede testicular. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 4 4) Ductos eferentes. 5) Epidídimo. 6) Ducto deferente. • Figura 3: 1) Célula de Sertoli. Formação da barreira hematotesticular; suporte, proteção e nutrição dos espermatozoides em desenvolvimento; fagocitose; secreção de uma proteína ligante de andrógeno; secreção de inibina (inibe a síntese e liberação de FSH pela hipófise); produção do hormônio antimülleriano. 2) Célula de Leydig. Produção de testosterona. 3) Células da Linhagem Espermatogênica. Originarão os espermatozoides. • Figura 4: 1) Células germinativas primordiais. 2) Células de Sertoli. • Figura 5: 1) Espermatogônia. 2) Junção oclusiva (para formação da barreira hematotesticular). 3) Espermatócito primário. 4) Espermatócito secundário. 5) Espermátide. 6) Espermatozoide. • Figura 6: • UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 5 1) Grânulo acrossômico. 2) Vesícula acrossômica. 3) Capuz acrossômico. 4) Corpos residuais. • Figura 7 (as duas figuras 7 têm os números representando as mesmas estruturas): 1) Acrossoma (contém enzimas hidrolíticas) 2) Núcleo. 3) Peça intermediária (contém mitocôndrias). 4) Cauda. • Figura 8: Classificação morfológica dos espermatozoides A) Normal. B) Macrocefálico. C) Microcefálico. D) Cabeça dupla. E) Cauda bífida. F) Peça intermediária quebrada. G) Gota citoplasmática. H) Sem cabeça (decapitado). • Imagens histológicas de espermatozoides (na ordem da esquerda para direita em cada linha): A) Cabeça dupla. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 6 B) Gota Citoplasmática. C) Sem cauda. D) Peça intermediária quebrada. E) Macrocéfalo com cauda bífida. F) Peça intermediária quebrada. G) Cabeça dupla. H) Gota citoplasmática. I) Espermátide J) Microcéfalos 1.2 Sistema Genital Feminino • Figura 1: 1) Ovário. Produção de ovócitos e de hormônios (estrogênio e progesterona). 2) Tuba uterina. A fertilização normalmente ocorre na região da ampola. 3) Fímbrias. Captação do ovócito. 4) Útero. Local de implantação do blastocisto. 5) Vagina. 6) Fórnice da vagina. 7) Clitóris. 8) Pequenos lábios. 9) Grandes lábios. • Figura 2: 1) Medula (onde se localizam os vasos sanguíneos). UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 7 2) Córtex (onde se localizam os folículos em desenvolvimento). • Figura 4: A) Folículo primordial. 1) Células foliculares. 2) Ovócito primário. B) Folículo primário unilaminar. 1) Células foliculares. 2) Ovócito primário. 3) Zona pelúcida. C) Folículo primário multilaminar. 1) Células foliculares. 2) Ovócito primário 3) Zona pelúcida. 4) Teca. D) Folículo primário multilaminar. 1) Células foliculares. 2) Ovócito primário. 3) Zona pelúcida. 4) Teca. 5) Espaços foliculares. E) Folículo secundário 1) Células foliculares. 2) Ovócito primário. 3) Zona pelúcida. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 8 4) Teca. 5) Corona radiata. 6) Antro. I) A estrutura A é uma junção intercelular entre as células foliculares e o ovócito, sendo importante para a comunicação e a transmissão de sinais de desenvolvimento e de suporte metabólico. II) A estrutura B corresponde a um grânulo cortical. Ao ocorrer a fusão da membrana plasmática do espermatozoide com a membrana do ovócito, o conteúdo dos grânulos corticais é liberado para o espaço perivitelínico, que se localiza entre o ovócito e a zona pelúcida, e atua na zona pelúcida alterando as moléculas receptoras do espermatozoide. Dessa maneira, o ovócito se torna impenetrável para outros espermatozoides. III) Essa estrutura é responsável pela produção de hormônios esteroidais. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTOBIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 9 1.3 Regulação Hormonal dos Sistemas Genitais • Figura 1: A) LH: Atua nas células de Leydig estimulando a produção e secreção de Testosterona. B) FSH: Atua nas células de Sertoli estimulando essas a produzirem Inibina e Proteína de Ligação a Andrógenos (ABP). C) Testosterona: Estimula o surgimento de características sexuais secundárias e atua estimulando a espermatogênese nos túbulos seminíferos. D) Inibina: Realiza feedback negativo no eixo hipotálamo-hipófise, inibindo a produção e secreção de FSH. E) Proteína de Ligação a Andrógenos (ABP – do inglês androgen-binding protein): Liga-se à testosterona para concentrá-la nos túbulos seminíferos, o que é essencial para a espermatogênese. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 10 • Figura 2: A) FSH: É o hormônio folículo estimulante, portanto estimula o desenvolvimento dos folículos até o estágio de ovulação. B) Estrogênio: É produzido pela teca interna que acompanha os folículos em desenvolvimento e pelo corpo lúteo e é responsável tanto pelo desenvolvimento de características sexuais secundárias femininas quanto pelo estímulo para a proliferação do endométrio. C) LH: É após um pico de LH que ocorre a ovulação. Além disso, esse hormônio é responsável por manter o corpo lúteo, que é formado pelas células remanescentes do folículo rompido que permanecem no ovário. D) Progesterona: Produzida pelo corpo lúteo, é responsável por estimular a parede do endométrio a se espessar ainda mais, estimular a formação de glândulas e o aumento da vascularização no útero. Ela é o principal hormônio para a manutenção da gravidez. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 11 • Figura 3: Fase 1: Fase menstrual – Ocorre uma redução dos níveis hormonais, o que gera a descamação uterina, ou seja, ocorre a menstruação. Fase 2: Fase proliferativa – Ocorre um aumento nos níveis de estrogênio, que está sendo produzido pelos folículos em desenvolvimento, fazendo com que ocorra proliferação tecidual da parede do endométrio. Fase 3: Fase secretora – Com a ovulação e a formação do corpo lúteo, aumentam os níveis de progesterona, o que faz com que o endométrio se espesse ainda mais e se formem glândulas e artérias na preparação para que o útero receba a implantação do blastocisto, caso tenha havido fecundação. • Figura 4: I) Esse pico é importante para o desenvolvimento do trato genital masculino durante o período fetal. Ela induz a formação do epidídimo, dos ductos deferentes e das vesículas seminais a partir do ducto mesonéfrico. Além disso, estimula a formação da uretra masculina, da próstata, do pênis e do escroto. II) Esse pico ocorre porque ao nascer o recém-nato é separado da fonte materno- placentária de estrogênio e progesterona, causando uma queda no feedback negativo que provoca um aumento da síntese e liberação das gonadotrofinas que, consequentemente levam à produção de testosterona. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 12 • Figura 5: UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 13 • Figura 6: III) Com a fecundação, ocorre o contato do gameta feminino com o masculino e fusão dos pro-núcleos, gerando um zigoto que posteriormente se tornará um blastocisto e se implantará na parede uterina. Caso não ocorra fecundação, o gameta feminino degenera. 1.4 Fertilização I) A fertilização normalmente ocorre na região da ampola. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 14 • Figura 1: Transporte do ovócito: Com a ovulação, o ovócito secundário é expelido do ovário em direção à tuba uterina. Nesse momento, as fímbrias se aproximam do ovário e auxiliam na captação do ovócito secundário para dentro da tuba uterina. Então, a peristalse da tuba uterina leva o ovócito em direção à região da ampola. Transporte dos espermatozoides: As contrações peristálticas do ducto deferente levam os espermatozoides em direção à uretra. Uma vez dentro do trato genital feminino, os espermatozoides se movem por ação de sua cauda e de contrações do útero e das tubas uterinas em direção à ampola, onde se localiza o ovócito para ser fecundado. 1) Vagina. 2) Fórnice da vagina. 3) Colo do útero. 4) Útero. 5) Ampola da tuba uterina. Os espermatozoides são depositados na vagina e no fórnice da vagina e então partem, através do colo do útero, em direção à região da ampola da tuba uterina para fecundar o ovócito secundário. • Figura 2: I) A remoção do colesterol torna a membrana mais fluida, o que favorece o influxo de cálcio e a reação acrossômica. II) As consequências são o aumento da atividade respiratória e da motilidade dos espermatozoides e a ocorrência da reação acrossômica, em que ocorre rompimento da membrana acrossômica e liberação de enzimas para que o espermatozoide consiga alcançar o ovócito e fecundá-lo. • Figura 3: III) A hiperativação é um aumento e uma alteração no padrão da motilidade flagelar, ela é importante para que, uma vez no sistema genital feminino, os UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA – INSTITUTO BIOMÉDICO EMBRIOLOGIA BÁSICA I Prof.: D’Angelo Magliano 15 espermatozoides consigam alcançar as tubas uterinas de forma mais rápida e sem que haja o retorno deles na direção oposta por ação da gravidade. No momento da fertilização, a hiperativação é importante para que o espermatozoide consiga atravessar as camadas que envolvem o ovócito secundário de forma rápida e efetiva. • Figura 4: IV) Está ocorrendo a ligação do espermatozoide à zona pelúcida, através da glicoproteína ZP3. Essa ligação é importante para desencadear a liberação de enzimas de degradação (como a hialuronidase e a acrosina) pelo acrossoma que vão permitir a penetração do espermatozoide através da zona pelúcida. V) Está ocorrendo a fusão da membrana externa acrossomal com a membrana plasmática do espermatozoide. Esse evento é importante para a liberação do conteúdo acrossomal. • Figura 5: A) Liberação das enzimas acrossômicas. B) Fusão das membranas dos gametas. C) Liberação dos grânulos corticais. D) Entrada do espermatozoide no ovócito.
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