Fertilização e Clivagem

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Fertilização e Clivagem
 A fertilização se refere ao momento em que o 
gameta masculino (espermatozoide) se une com o 
gameta feminino (ovócito II), formando o zigoto/célula-
ovo. 
 
Local de fecundação 
 O local adequado de fertilização é na ampola da 
tuba uterina, região mais dilatada da tuba e próxima ao 
ovário da mulher. Ocorre nesse momento porque está na 
maturação adequada do gameta feminino e, após a 
fecundação, embrião percorrerá até a cavidade do útero 
sofrendo alterações e chegando no momento correto de 
implantação. 
 O ovócito secundário é captado na ovocitação 
pelos movimentos das fimbrias do infundíbulo da tuba 
uterina e levado até a ampola por contrações musculares 
e batimentos ciliares da tuba uterina. 
 
 Como espermatozoide consegue chegar até 
região da ampola? 
• Quimiotaxia: sinais químicos secretados pelo 
ovócito e pela corona radiata guiam os 
espermatozoides capacitados. 
• Termotaxia: diferença de temperatura - +2oC- 
entre região do istmo e a ampola da tuba uterina 
guiam os espermatozoides capacitados. 
• Reotaxia: espermatozoides capacitados migram 
contra a corrente estabelecida pela tuba uterina 
(direcionada ao útero devido ao movimento que o 
ovócito faz) (secreções e movimentos celulares). 
 
 Para que a fecundação seja viável é preciso que 
o sêmen (fluidos da vesícula seminal e da próstata) tenha 
pH básico (7–8,3) para proteção contra acidez 
bactericida vaginal. Após ser depositado na vagina, ao 
passar pelo canal vaginal, colo do útero, tuba uterina até 
à ampola, há uma grande redução do número de 
espermatozoides, o que mostra a importância de uma 
produção suficiente de gameta masculino no sêmen. Além 
disso, o percurso até o sítio de fertilização depende da 
motilidade espermática e das contrações uterinas. 
Modificações espermáticas 
 O espermatozoide, assim que chega ao trato 
reprodutor feminino, é incapaz de fertilizar o ovócito 
secundário. Portanto, precisa passar por duas seleções: 
capacitação espermática e depois reação 
acrossômica. 
Capacitação espermática 
 A capacitação espermática ocorre no trato 
reprodutor feminino com o contato de secreções. Esse 
processo tem a duração de 7 horas. 
No epidídimo, o espermatozoide recebe proteínas 
de membrana e na hora da ejaculação recebe outras em 
sua superfície, mas ao chegar no trato reprodutor da 
mulher há a remoção de uma cobertura glicoproteica e 
de proteínas do plasma seminal da superfície do 
espermatozoide. Isso ocorre porque certos componentes 
da membrana são alterados, como a remoção de 
colesterol, deixando-a mais fluida. Além disso, o 
espermatozoide ganha hiperatividade, aumentando o 
batimento de flagelo (batimento em chicote). 
Primeira barreira: corona radiata 
 Nesse momento, o espermatozoide precisa 
passar por entre as células da corona radiata, região rica 
em ácido hialurônico. O que auxilia ele é o movimento da 
cauda (espermatozoide capacitado) e a liberação de 
enzimas – hialuronidase – feita por ele. 
OBS: a hialuronidase é produzida pelas proteínas 
transmembranas presentes na cabeça do 
espermatozoide. 
Segunda barreira: zona pelúcida 
 Ao atravessar a primeira barreira, os 
espermatozoides encontram a zona pelúcida que é o local 
de reconhecimento entre os gametas (espécie-
específico). 
 A zona pelúcida é uma camada glicoproteica 
secretada pelo ovócito (resistente e permeável). Entre os 
tipos de glicoproteínas se encontram ZP1, ZP2, ZP3 e ZP4. 
Em relação a essas moléculas, a mais relevante é a ZP3 
que é responsável pelo reconhecimento e ligação da 
membrana plasmática do espermatozoide e também 
responsável por iniciar a reação acrossômica. Portanto, 
espermatozoides possuem receptores de ZP3 em sua 
membrana plasmática e quando encontram zona pelúcia 
se ligam ao ZP3 presente nela. Após reconhecimento 
espécie-específico inicia-se reação acrossômica. 
Reação acrossômica 
 
 Ocorre a fusão da membrana plasmática do 
espermatozoide com a membrana externa da vesícula 
acrossomal, nisso há a liberação de enzimas estocadas 
no acrossoma. Consequentemente, ocorre a digestão das 
glicoproteínas da zona pelúcida. 
OBS: só espermatozoides capacitados passam pela 
corona radiata e se submetem à reação acrossômica. 
OBS: após fusão da membrana acrossomal com a 
membrana do espermatozoide, a parte que delimita a 
superfície anterior do espermatozoide que sobrou passa 
a ser a membrana acrossomal interna. Sendo que a 
cabeça não é totalmente digerida, há uma região 
equatorial que servirá para reconhecimento do ovócito. 
- Enzimas liberadas pelo acrossoma auxiliam na 
passagem do espermatozoide pela zona pelúcida. 
- Somente após o término da reação acrossômica o 
espermatozoide consegue atravessar a zona pelúcida. 
Fusão das membranas plasmáticas 
 
 As membranas plasmáticas do ovócito e do 
espermatozoide se fundem e se rompem na área de 
fusão. A cabeça, a peça intermediária e a cauda do 
espermatozoide penetram no citoplasma do ovócito, 
enquanto que a membrana plasmática é incorporada à 
membrana plasmática do ovócito. 
- Nessa etapa há o reconhecimento entre a membrana do 
espermatozoide (proteínas fertilinas) e a membrana do 
ovócito (proteínas integrinas). Isso permite a fusão. 
Bloqueio à poliespermia 
Para assegurar que somente um espermatozoide 
fertilize o ovócito, dois tipos de bloqueios à poliespermia 
estão tipicamente presentes: 
• Bloqueio rápido 
- Despolarização da membrana do ovócito (por 
influxo de sódio). 
- Curta duração (aproximadamente 1 minuto). 
- Essa despolarização da membrana leva à uma 
onda de cálcio intracitoplasmática. 
• Bloqueio lento 
- O influxo de cálcio faz com que os grânulos 
corticais do citoplasma do ovócito realizem 
exocitose do seu produto (enzimas corticais) 
pela ativação de fusão desses grânulos com a 
membrana plasmática do ovócito. 
- Ovócito libera enzimas (reação cortical) que 
ocasionam modificações químicas e estruturais 
na zona pelúcida (reação zonal), impedindo que 
esta estrutura seja reconhecida por outros 
espermatozoides. 
- Duradouro. 
 
Retomada do metabolismo 
- Antes da fecundação: ovócito secundário com 
metabolismo quiescente (parado em metáfase II), sem 
síntese de DNA, RNA, proteínas e com baixo consumo de 
oxigênio. 
- Depois da fecundação: liberação de cálcio no 
citoplasma (bloqueio lento à poliespermia), retomada do 
metabolismo, início do desenvolvimento embrionário. 
 O espermatozoide penetra o citoplasma do 
ovócito e ocorre o término da meiose II, formando o óvulo 
e o segundo corpo polar. Depois há a formação de pró-
núcleo masculino e feminino (começa a descondensar o 
material genético, são maiores), a aproximação deles e a 
perda do envoltório nuclear com consequente mistura de 
material genético. 
 
Resultado da fecundação 
• Induz o término da meiose II (formando óvulo e 
segundo corpo polar). 
• Restaura a ploidia no zigoto (n+n=2n). 
• Variabilidade genética (meiose +combinação 
cromossômica). 
• Determinação do sexo cromossômico (XY ou 
XX). 
• Ativação metabólica do zigoto. 
Técnicas de reprodução assistida 
• Fertilização in-vitro convencional: ovócito 
colocado na placa de petri junto com 
espermatozoides que passarão por todo o 
processo de capacitação e reação acrossômica 
para realizar fusão. 
• ICSI (Injeção intracitoplasmática de 
espermatozoide): espermatozoide colocado 
dentro do ovócito por uma agulha. 
Clivagem 
 
 Durante a clivagem, o zigoto entra em mitoses 
sucessivas em que as divisões celulares são atípicas 
visto que ocorrem de maneira rápida, assíncrona e sem 
período de crescimento e recuperação do volume 
citoplasmático. Portanto, desencadeia a formação de 
células cada vez menores chamados blastômeros (zona 
pelúcida delimita espaço de clivagem mantendo volume 
aparente igual do embrião). 
 A formação de blastômeros tem por finalidade 
estabelecer o tamanho típicodas células somáticas por 
meio dessa ausência de período de crescimento durante 
o processo de clivagem. Uma vez restabelecida a relação 
núcleo/citoplasma característica de células somáticas, 
as clivagens cessam e são substituídas por mitoses 
(divisão normal). 
 A clivagem é do tipo holoblástica igual em que os 
zigotos se dividem por inteiro. Tal processo ocorre por 
dias, durante o trânsito do embrião pela tuba uterina. Há 
a presença da zona pelúcida envolvendo os blastômeros 
durante as clivagens. 
- Quando a quantidade de blastômeros chega a 8 ou mais, 
embrião passa a ser chamado de mórula. 
- São células totipotentes (blastômeros e mórula): 
capacidade da célula sozinha poder formar uma pessoa 
completa. 
Mórula 
 
- Clivagens sucessivas levam à formação da mórula 
 A mórula passa por um processo chamado 
“compactação da mórula” em que há o aumento da 
interação entre os blastômeros e a formação de uma 
massa compacta de células fortemente aderidas. 
 A compactação da mórula é um pré-requisito 
para blastulação. Tal procedimento é possível com a 
expressão de moléculas de adesão celular (como 
caderinas) e a formação de junções intercelulares 
(junções oclusivas, gap, aderentes, desmossomos). 
Blastocisto 
 
 Após formação da mórula compactada, começa a 
entrar líquido dentro dessa massa, empurrando 
blastômeros para a periferia. Com a reorganização de 
blastômeros, embrião passa a ser chamado de 
blastocisto (blástula de mamíferos). 
 Os líquidos que empurram blastômeros para 
periferia são decorrentes da atividade de bomba de sódio 
e potássio desses blastômeros que jogam íons para o 
meio e, por osmose, o líquido passa a ser atraído para tal 
região. 
 O papel da compactação da mórula para a 
formação do blastocisto está relacionado com a posição 
das células na mórula para a formação das partes do 
blastocisto. Então, durante a compactação da mórula, 
antes mesmo da formação do blastocisto, as células que 
irão formar trofoblasto e o embrioblasto iniciam sua 
diferenciação. As células localizadas mais internamente 
na mórula compactada, irão formar o embrioblasto. Já as 
células localizadas mais externamente na mórula 
compactada irão formar o trofoblasto. 
- Primeira vez que ocorre uma diferenciação de células. 
- Células passam a ser chamadas de multipotentes. 
- Formação do blastocisto ocorre em torno do 5o dia, 
momento em que chega ao útero.