Gametogênese e Primeira Semana de Desenvolvimento

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Natália Cariello Brotas Corrêa
1° Período
Embriologia
O desenvolvimento humano é dividido em pré-natal (antes do parto) e pós-natal (após o parto). 
A partir da fecundação até o parto é dividido em embrionário e fetal.
· Lactância: período de vida extrauterina que ocorre, aproximadamente, durante o primeiro ano após o nascimento.
Obs.: Um lactante de idade de um mês ou menos é denominado neonato.
· Infância: é o período de vida extrauterina entre o primeiro ano de vida e a puberdade. No início da infância ocorre uma ossificação ativa, mas à medida que a criança se desenvolve o crescimento corporal desacelera. Entretanto, imediatamente antes da puberdade o crescimento se acelera. 
· Puberdade: é o período no qual os seres humanos se tornam funcionalmente capazes de procriar (reprodução).
· Idade adulta: A obtenção do crescimento completo geralmente é atingida entre 18 e 21 anos. A ossificação e o crescimento estão completos durante o início da idade adulta (21 a 25 anos).
As células-tronco embrionárias são pluripotentes, capazes de se autorrenovarem e com a possibilidade de se diferenciarem em tipos celulares especializados.
Quando descrevemos o embrião, os termos ventral e dorsal são usados. Cranial e caudal indicam as eminências cefálica e caudal.
Gametogênese 
Processo de formação e desenvolvimento das células germinativas.
Ovogênese:
· Inicia na vida fetal, a partir das células germinativas que se dividem, formando a ovogônia. Ocorre no interior dos ovários.
· As ovogônias iniciam sucessivas divisões mitóticas, originando outras células que continuarão a dividir-se por mitoses e outras que iniciam a meiose e interrompem sua divisão.
· Essas células, chamadas ovócitos primários, mantém-se em prófase I, completando sua maturação apenas na puberdade. 
· Na puberdade, com o início dos ciclos ovarianos, um folículo começa a se desenvolver a cada ciclo.
· O ovócito primário, estimulado por fatores hormonais, completa a meiose I, formando duas células-filhas, um ovócito secundário e o primeiro corpúsculo polar. 
· O ovócito secundário inicia a segunda divisão meiótica que é interrompida na metáfase. 
· O ovócito secundário será liberado no momento da ovulação e a meiose II será retomada caso haja fecundação. 
· Caso não haja fecundação o ovócito secundário degenera-se em 24 horas após a ovulação. 
· Caso seja fecundado, o ovócito retoma a segunda divisão meiótica, formando o segundo corpúsculo polar e óvulo.
· A ovogênese continua até a menopausa.
Espermatogênese:
· A espermatogênese é continua na vida dos homens. Ocorre nos túbulos seminíferos.
· Inicia-se com a mitose de células germinativas presentes nos testículos na puberdade do homem.
· A mitose dessas células formará as espermatogônias.
· Essas espermatogônias se dividirão por mitose e irão formar espermatogônias do tipo A e do tipo B. As espermatogônias do tipo A e do tipo A são aquelas que continuam se dividindo e originando novas espermatogônias. E as do tipo B sofrem mitose e originam espermatócitos primários.
· Os espermatócitos primários iniciam o processo de meiose, que levará a redução do número de cromossomos no final do processo.
· Ao final da meiose I, teremos dois espermatócitos secundários, cada um com metade do número de cromossomos do espermatócito primário que o originou.
· Os dois espermatócitos secundários originados no final da meiose I realizam a meiose II dando origem a quatro espermátides.
· As espermátides iniciam o processo de espermiogênese que levará a formação do espermatozoide maduro.
· Formação do acrossomo uma vesícula localizada na cabeça do espermatozoide, originada pelo complexo de Golgi, que apresenta enzimas importantes para garantir a penetração do espermatozoide no ovócito.
· Redução do citoplasma.
· Desenvolvimento do flagelo, que garantirá a movimentação do espermatozoide.
· Após a espermiogênese o espermatozoide é liberado no interior do túbulo seminífero.
As células de Sertoli revestem os túbulos seminíferos, sustentam e participam da nutrição das células germinativas e estão envolvidas na regulação da espermatogênese.
Os espermatozoides são transportados passivamente dos túbulos seminíferos para o epidídimo, onde são armazenados e tornam-se maduros durante a puberdade.
O epidídimo é um ducto longo e espiralado. No segmento do epidídimo vem o ducto deferente, que transporta os espermatozoides para a uretra.
Gametas:
Os espermatozoides maduros são células moveis que nadam livremente. São constituídos por uma cabeça e uma cauda. A cabeça é onde se localiza o núcleo e o acrossoma. Organela sacular em forma de capuz que contém várias enzimas que facilitam a penetração do espermatozoide.
A cauda é constituída pela peça intermediária, peça principal e a peça terminal. A peça intermediária contém mitocôndrias que fornecem ATP para fornecer a energia ao espermatozoide.
O oócito é uma célula grande e imóvel. É envolvido pela zona pelúcida e por uma camada de células foliculares, a corona radiata.
Útero, tubas uterinas e ovários
Útero:
É um órgão muscular com formato de pera e paredes espessas. É formado pelo corpo e o colo.
As paredes do corpo do útero são constituídas por três camadas:
O perimétrio: fina camada externa
O miométrio: espessa camada de músculo liso
O endométrio: fina camada interna
Tubas Uterinas:
É dividida em quatro porções:
Infundíbulo, ampola, istmo e porção uterina.
Conduzem um oócito de um dos ovários e os espermatozoides que entram pelo útero para alcançar o local de fecundação, na ampola e conduz o zigoto em clivagem para a cavidade uterina.
Ovários:
Glândulas reprodutivas no formato de amêndoa que produzem os oócitos, estrogênio e progesterona, os hormônios responsáveis pelo desenvolvimento das características sexuais secundarias e pela regulação da gestação.
Ciclos reprodutivos femininos:
Inicia-se na puberdade (10 a 13 anos).
Hormônio folículo-estimulante (FSH) estimula o desenvolvimento dos folículos ovarianos e a produção de estrogênio pelas células foliculares.
O hormônio luteinizante (LH) age como um disparador da ovulação e estimula as células foliculares e o corpo lúteo a produzirem progesterona. 
Esses hormônios também induzem o crescimento dos folículos ovarianos e do endométrio. 
Ciclo ovariano:
Desenvolvimento folicular:
· Crescimento e diferenciação de um oócito primário
· Proliferação das células foliculares
· Formação da zona pelúcida
· Desenvolvimento das tecas foliculares
Conforme o folículo primário aumenta de tamanho, o tecido ao redor se organiza como uma cápsula, a teca folicular. Essa teca se diferencia em duas camadas, uma camada vascular e glandular interna, a teca interna, e uma camada capsular, a teca externa. Acredita-se que as células tecais produzam fatores angiogênicos que estimulam o crescimento de vasos sanguíneos na teca interna, fornecendo nutrientes para o desenvolvimento folicular.
Surgem em torno das células foliculares espaços preenchidos por líquido, formando uma cavidade, o antro, que armazena o líquido folicular.
O desenvolvimento inicial dos folículos é iniciado pelo FSH, mas os estágios finais necessitam também do LH. Os folículos em desenvolvimento produzem estrogênio, que regula o desenvolvimento e o funcionamento dos órgãos genitais. A teca interna vascular produz um fluido folicular e algum estrogênio. 
Ovulação:
Por volta da metade do ciclo ovariano, o folículo, sob influência do FSH e do LH, sofre um repentino surto de crescimento. Antes da ovulação, o oócito secundário e algumas células do cumulus oophorus se desprendem do interior do folículo distendido. 
A ovulação é disparada por uma onda de produção de LH, induzida pela alta concentração de estrogênio no sangue.
 As proteínas quinases nas células foliculares ovarianas, parecem regular as vias de sinalização que controlam a ovulação. Os altos níveis de LH também parecem ser responsáveis por induzir o término da primeira divisão meiótica do oócito primário. Portanto os folículos ovarianos adultos contêm oócitos secundários.
Corpo Lúteo:
Após a ovulação, as paredes do folículoovariano e da teca folicular colapsam. Sob a influência do LH, elas formam uma estrutura glandular, o corpo lúteo, que secreta progesterona e alguma quantidade de estrogênio, o que leva as glândulas endometriais secretarem, ocasionando a preparação do endométrio para a implantação do blastocisto.
Caso o oócito seja fecundado, o corpo lúteo cresce e forma o corpo lúteo gestacional e aumenta a produção de hormônios. A degeneração do corpo lúteo é impedida pela ação da gonadotrofina coriônica humana, um hormônio secretado pelo sinciciotrofoblasto do blastocisto. O corpo lúteo gestacional permanece funcionalmente ativo durante as primeiras 20 semanas da gestação. Nesse momento, a placenta assume a produção de estrogênio e de progesterona necessária para a manutenção da gestação.
Caso o oócito não seja fecundado, o corpo lúteo involui e se degenera 10 a 12 dias após a ovulação. É chamado corpo lúteo menstrual. O corpo lúteo em seguida se torna uma cicatriz branca no tecido ovariano, denominada corpo albicans.
Obs.: Algumas mulheres não ovulam (suspensão da ovulação ou anovulação) devido a uma liberação inadequada de gonadotrofina. Em algumas delas, a ovulação pode ser induzida pela administração de gonadotrofinas ou de um agente ovulatório, como citrato de clomifeno. Essa substância resulta na maturação de vários folículos ovarianos e múltiplas ovulações. A incidência da gravidez múltipla aumenta significativamente.
Ciclo menstrual
Período em que o oócito amadurece, é ovulado e entra na tuba uterina. No ciclo anovulatório, as mudanças endometriais são mínimas, o endométrio se desenvolve normalmente, mas não há ovulação nem formação de corpo lúteo.
Fases do ciclo menstrual:
· Fase menstrual:
A camada da parede uterina desintegra-se e é expelida no fluxo menstrual ou menstruação, que normalmente dura 4 a 5 dias. O sangue descartado está misturado a pequenos fragmentos de tecido endometrial.
· Fase proliferativa:
Dura aproximadamente 9 dias, coincide com o crescimento dos folículos ovarianos e é controlada pelo estrogênio secretado pelos folículos. Nesta fase ocorre o aumento de duas a três vezes na espessura do endométrio e no seu conteúdo de água. A superfície do epitélio se refaz e recobre o endométrio. As glândulas aumentam em número e comprimento e as artérias espiraladas se alongam.
· Fase secretora ou lútea:
Dura aproximadamente 13 dias e coincide com a formação, funcionamento e o crescimento do corpo lúteo. A progesterona estimula o epitélio glandular a secretar um material rico em glicogênio. As glândulas se tornam grandes e o endométrio se espessa devido a influência da progesterona e do estrogênio produzidos pelo corpo lúteo e por causa do aumento de fluido no tecido conjuntivo. 
Obs.: Se a fecundação não ocorrer o corpo lúteo se degenera, os níveis de estrogênio e progesterona diminuem e o endométrio entra na fase isquêmica, ocorre a fecundação.
· Fase isquêmica:
Ocorre quando o oócito não é fecundado. As artérias espiraladas se contraem, dando ao endométrio uma aparência pálida, resultado da diminuição da secreção de hormônios, principalmente a progesterona, devido a degradação do corpo lúteo. A secreção glandular cessa, há a perda do fluido intersticial e um adelgaçamento do endométrio. As artérias se contraem pior longos períodos, provocando estase venosa e necrose isquêmica dos tecidos superficiais. Finalmente ocorre a ruptura das paredes dos vasos lesionados e o sangue passa pela cavidade uterina e para a vagina. Há a perda de 20 a 80ml de sangue. De 3 a 5 dias depois toda a camada é eliminada na menstruação. Os remanescentes regeneram. 
Obs.: Se a fecundação ocorrer, inicia-se a clivagem do zigoto e a blasteogênese, o blastocisto começa a se implantar no endométrio, a gonadotrofina coriônica mantem o corpo lúteo secretando estrogênio e progesterona, a fase lútea prossegue e a menstruação não ocorre.
· Gestação:
Se ocorrer gestação, os ciclos menstruais cessam e o endométrio passa para a fase gravídica. Com o término da gestação, os ciclos voltam a funcionar após um período variável.
Transporte de gametas:
· Transporte do oócito:
Na ovulação, o oócito secundário é expelido do folículo ovariano junto com o fluido folicular. Durante a ovulação as extremidades fimbriadas da tuba uterina aproximam-se do ovário. As fimbrias promovem uma ação de varredura que em conjunto com a ação dos cílios das células da mucosa ¨varrem¨ o oócito secundário para o infundíbulo. O oócito passa então para a ampola da tuba uterina como resultado da peristalse da parede da tuba, que conduz o oócito na direção do útero.
· Transporte dos espermatozoides:
Emissão:
O sêmen é enviado para a porção prostática da uretra pelos ductos ejaculatórios após a peristalse dos ductos deferentes. A emissão é uma resposta autônoma simpática.
Ejaculação:
O sêmen é expelido da uretra através do óstio uretral externo, resultado do fechamento do esfíncter vesical no colo da bexiga, da contração do músculo uretral e da contração dos músculos bulboesponjosos. 
Caminho:
A produção dos espermatozoides ocorre nos túbulos seminíferos dos testículos. Esses espermatozóides são armazenados no epidídimo. Do epidídimo parte para o canal deferente, que transporta os espermatozoides para a vesícula seminal, um armazém de espermatozoides maduros que produz um líquido viscoso que nutre e protege os espermatozoides. O percurso do canal deferente termina na porção da uretra que atravessa a próstata, glândula que também produz secreções. O trajeto final do espermatozoide é na uretra.
No sistema reprodutor feminino:
· Os espermatozoides passam através do colo uterino devido a movimentação de suas caudas. 
· A enzima vesiculase, produzida pelas glândulas seminais, coagula pequena parte do sêmen ejaculado e forma um tampão vaginal que impede o retorno do sêmen para a vagina. 
· Quando ocorre a ovulação, o muco do colo uterino aumenta e se torna menos viscoso, facilitando ainda mais a passagem dos espermatozoides.
· A passagem dos espermatozoides do útero para a tuba uterina resulta principalmente das contrações da parede muscular.
· As prostaglandinas no sêmen parecem estimular a motilidade uterina no momento da relação sexual e auxiliam na movimentação dos espermatozoides até o local da fecundação na ampola da tuba uterina. 
· A frutose, secretada pelas glândulas seminais é uma fonte de energia para os espermatozoides.
Maturação dos espermatozoides:
O período de capacitação dura aproximadamente 7 horas. Nesse período uma cobertura glicoproteica e de proteínas seminais é removida da superfície do acrossoma do espermatozoide. A capacitação ocorre enquanto eles estão no útero ou na tuba uterina pela ação de substâncias secretadas por essas regiões. 
Obs.: Na fertilização in vitro, a capacitação é induzida pela incubação dos espermatozoides.
O término da capacitação permite a reação acrossômica.
O acrossoma do espermatozoide capacitado se liga a uma glicoproteína da zona pelúcida. Essa reação deve terminar antes da fusão do espermatozoide com o oócito. Quando os espermatozoides capacitados entram em contato com a corona radiata que envolve o oócito secundário, eles passam por alterações moleculares complexas que resultam no desenvolvimento de perfurações no acrossoma. Ocorrem então vários pontos de fusão da membrana plasmática do espermatozoide com a membrana acrossômica externa. O rompimento da membrana nesses pontos produz aberturas. As mudanças induzidas pela reação acrossômica estão associadas a liberação de enzimas que facilitam a fecundação, incluindo a hialuronidase e a acrosina.
Viabilidade dos gametas:
Os oócitos não podem ser fecundados após 24 horas, eles se degeneram rapidamente após esse tempo. A maioria dos espermatozoides humanos provavelmente não sobrevive por mais de 48 horas no trato genital feminino. Alguns espermatozoides são armazenados nas pregas da mucosa do colo e gradualmente liberados, atravessam o útero e entram nas tubas uterinas.
Obs.: Vasectomia, é o método mais eficaz de contracepção permanente masculina, é a remoção de todoou de um segmento dos ductos deferentes. Dessa forma, não existem espermatozoides no sêmen.
Obs.: Em casos de concepções triploides, são quase sempre abortados espontaneamente ou morrem logo após o nascimento.
Fecundação:
Normalmente o local da fecundação é na ampola uterina. Quando não é fecundado na ampola, ele passa lentamente pela tuba e chega ao corpo do útero, onde se degenera e é reabsorvido.
Sinais químicos atrativos guiam os espermatozoides capacitados para o oócito.
Fases da fecundação:
· Passagem de um espermatozoide através da corona radiata
A dispersão das células foliculares da corona radiata resulta da ação da enzima hialuronidase liberada da vesícula acrossômica do espermatozoide.
· Penetração da zona pelúcida
A passagem é resultado da ação das enzimas acrossômica. As enzimas esterase, acrosina e neuraminidase causam a lise da zona pelúcida, formando uma passagem para o espermatozoide penetrar no oócito.
· Reação zonal
Alteração nas propriedades da zona pelúcida, tornando-a impermeável a outros espermatozoides. É resultado da ação das enzimas lisossomais liberadas por grânulos corticais próximos a membrana plasmática do oócito.
· Fusão das membranas plasmáticas do oócito e formação do pronúcleo feminino
As membranas do espermatozoide e do oócito se fundem e rompem na região da fusão. A cabeça e a cauda do espermatozoide entram no citoplasma do oócito, mas a membrana celular espermática e as mitocôndrias não entram.
· Término da segunda divisão meiótica do oócito e formação do pronúcleo feminino
Quando o espermatozoide penetra no oócito este é ativado e termina a segunda divisão meiótica formando um oócito maduro e um segundo corpo polar. Os cromossomos maternos se descondensam e o núcleo do oócito maduro se torna o pronúcleo feminino.
· Formação do pronúcleo masculino
O núcleo do espermatozoide aumenta para formar o pronúcleo masculino e a cauda se degenera. 
· Formação do zigoto
Fusão dos pronúcleos masculino e feminino em um agregado diploide de cromossomos de herança biparental.
Obs.: O crossing over permite a recombinação do material genético. O sexo do cromossômico do embrião é determinado na fecundação dependendo do tipo de espermatozoide (X ou Y) que fecunde o oócito. 
Tecnologias de reprodução assistida:
· Fertilização in vitro e transferência de embriões
É a transferência dos zigotos em clivagem para o útero. Dão oportunidade a muitas mulheres estéreis de dar à luz.
- Os folículos são estimulados a se desenvolverem e amadurecerem.
- Oócitos maduros são aspirados de folículos ovarianos maduros durante uma laparoscopia. Ou podem ser colhidos por uma agulha inserida através da vagina.
- Oócitos são colocados em uma placa de Petri contendo um meio cultural especial e espermatozoides capacitados.
- A fertilização dos oócitos e a clivagem são monitoradas microscopicamente por 3 a 5 dias.
- Dependendo da idade da mãe, de 1 a 3 embriões formados são transferidos para o interior do útero a partir da introdução de um cateter através da vagina e do colo uterino. Os embriões remanescentes são armazenados no nitrogênio.
- A paciente permanece em posição supina por várias horas.
· Criopreservação de embriões
Os embriões em estágios iniciais podem ser preservados por longos períodos congelando-se em nitrogênio líquido com um crioprotetor. É comum a transferência de embriões de 4 a 8 células e de blastocistos após o congelamento.
· Injeção Intracitoplasmática de espermatozoide
Um espermatozoide injetado diretamente no citoplasma de um oócito maduro.
· Fertilização assistida in vitro
Transferência intrafalopiana de gametas. Colocação de oócitos e espermatozoides no interior das tubas uterinas. A fecundação ocorre em seu local normal, na ampola.
· Mães substitutas
Os embriões são transferidos para o útero de outra mulher, onde se desenvolvem até o parto. Alta incidência de nascimentos defeituosos, incluindo tumores embrionários e alterações cromossômicas.
Clivagem do zigoto
Consiste em divisões mitóticas repetidas do zigoto, resultando em um aumento rápido do número de células (blastômeros). Ocorre conforme o zigoto passa pela tuba uterina em direção ao útero. Durante a clivagem o zigoto permanece dentro da zona pelúcida. A divisão em blastômeros se inicia aproximadamente 30 horas após a fecundação. 
Após 9 células há a compactação, mediado por glicoproteínas de adesão, possibilita uma maior interação célula-célula. 
Quando existem 12 a 32 blastômeros o ser humano em desenvolvimento é chamado de mórula.
 
Formação do blastocisto
Logo após ter alcançado o útero, surge no interior da mórula um espaço preenchido por líquido, a cavidade blastocística. O líquido passa da cavidade uterina através da zona pelúcida. Esse líquido aumenta na cavidade blastocística e separa o blastômero em duas partes:
- Trofoblasto: camada celular externa que formará a placenta.
- Embrioblasto: massa celular interna que formará o embrião.
A proteína fator de gestação inicial é secretada pelas células trofoblásticas e aparece no soro materno de 24 a 48 horas após a fecundação. É a base do teste de gravidez.
A degeneração da zona pelúcida permite o crescimento do blastocisto, que obtém secreções das glândulas uterinas.
Aproximadamente 6 dias após a fecundação, o blastocisto adere ao epitélio endometrial. Nesse momento, o trofoblasto se prolifera e se diferencia em duas camadas:
-Citotrofoblasto: camada interna
-Sinciciotrofoblasto: camada externa multinucleada.
No final da primeira semana o blastocisto está superficialmente implantado na camada compacta do endométrio e obtém a sua nutrição dos tecidos maternos erodidos. O sinciciotrofoblasto se expande rapidamente na área do polo embrionário, adjacente ao embrioblasto. O sinciciotrofoblasto produz enzimas que erodem os tecidos maternos, possibilitando ao blastocisto se entocar, ou seja se implantar no endométrio. O hipoblasto aparece na superfície do Embrioblasto.
Embriões anormais e abortos espontâneos
A implantação inicial do blastocisto representa um período crítico de desenvolvimento que pode falhar devido a produção inadequada de progesterona e de estrogênio pelo corpo lúteo. A taxa de aborto espontâneo precoce é de aproximadamente 45%. Pode ocorrer também devido a anomalias cromossômicas.