FISIOPATOLOGIA DA REPRODUÇÃO E TECNOLOGIA DO SÊMEN

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FISIOPATOLOGIA DA REPRODUÇÃO E TECNOLOGIA DO SÊMEN
01) ANATOMIA FUNCIONAL DA REPRODUÇÃO EM MAMÍFEROS DOMÉSTICOS 
Cada espécie apresenta uma particularidade anatômica. Por exemplo:
O cão tem somente uma glândula, que é a próstata. A próstata é responsável pela parte fluida do sêmen. Dessa forma, como única glândula, qualquer anormalidade ou alteração pode ocasionar problemas tanto na quantidade, quanto na qualidade do sêmen. O osso peniano confere rigidez ao pênis do cão. A cópula dessa espécie é denominada pré-erétil, pois o bulbo se dilata antes que a penetração aconteça. Os testículos nessas espécies ficam paralelos ao plano abdominal. 
O touro e o garanhão apresentam todas as glândulas: glândula bulbouretral, ampola do ducto deferente, próstata e vesícula seminal. A glândula vesicular do touro é cheia de caroço, nodular e simétrica. A glândula bulbouretral, localizada próxima a uretra peniana, é recoberta por musculo bulbo esponjoso e não é palpável, vista somente com o auxílio do US. O pênis do touro é fibroelástico, enquanto o do garanhão é musculo cavernoso, ou seja, nessa última espécie, o pênis aumenta tanto no diâmetro quanto no comprimento. O testículo do touro é perpendicular ao plano abdominal, enquanto do garanhão é paralelo ao plano abdominal. 
O varrão apresenta três glândulas: bulbouretral, próstata e vesícula seminal. Há um grande volume de gel. A glândula bulbouretral é muito grande, mas após a castração essa e outras estruturas regridem. 
Porém, ao realizar um exame US, se a bexiga estiver muito repleta de urina, a visualização torna-se difícil. 
No garanhão, todas as glândulas são palpáveis. No touro, todas são palpáveis, exceto a glândula bulbouretral, que é recoberta por um tecido muscular esponjoso. 
ANDROLOGIA: COMO AVALIAR A FERTILIDADE?
Se o animal apresenta patologias de caráter genético e hereditário, ou que afetam de forma muito prejudicial a sua função reprodutiva, já é eliminado do rebanho. Por exemplo:
- Acúmulo de líquido no espaço vaginal, que pode acontecer por trauma. 
- Hipoplasia testicular 
Porém, não se deve-se avaliar somente os testículos. Deve-se avaliar a condição nutricional do touro (atual e passada), a sua idade e o peso. Problemas no sistema locomotor também são muito comuns, principalmente nos equinos, e isso pode influenciar na reprodução do macho. 
A próstata bovina tem pouco significado patológico. Ao massagear a região da ampola dos ductos deferentes, obtém-se o ejaculado – é uma técnica que pode ser feita na ausência de um eletro ejaculador.
SISTEMA REPRODUTOR DO TOURO
- Testículos
- Envoltórios testiculares
- Epidídimos 
- Glândulas acessórias (4)
- Pênis fibroelástico
- Flexuras sigmoides
- Ductos deferentes 
TESTICULOS
Envoltos pela túnica albugínea. 
Tem duas funções principais:
- Exócrina e endócrina
Endócrina: o principal esteroide é a testosterona. Produz também um pouco de estradiol. A testosterona é responsável pelo desenvolvimento do sistema reprodutor masculino.
Exócrina: produção de gametas. A espermatogênese necessita de um ambiente térmico específico para ocorrer. Por isso, o testículo localiza-se fora da cavidade abdominal, onde a temperatura é muito diferente e pode variar em até 6º. Para avaliar a temperatura testicular, existem dois métodos: a termografia e a própria mão do examinador. A termografia indica as áreas mais quentes através da evidenciação de cores vermelha e amarela, e as áreas mais frias de azul. É um método caro. O animal que não tem uma termorregulação testicular eficiente, tem patologias espermáticas. Os espermatozoides podem apresentar diversas patologias e, para isso, existe uma classificação. 
Existem técnicas de avaliação cada vez mais sofisticadas, como por exemplo a microscopia de varredura. Nunca se deve eliminar um animal da reprodução com somente um exame, deve-se realizar no mínimo dois exames, com um intervalo de 60 dias. 
A parte mais abundante do testículo é o parênquima testicular, formado por túbulos seminíferos densamente enovelados e contorcidos, que possuem início e fim no mediastino testicular. O mediastino e os septos Inter testiculares (que delimitam o testículo em lóbulos) são formados por tecido conjuntivo fibroso e são hiperecoicos aos exames de imagem. A textura do parênquima testicular é isoecogênica. 
As células de Sertoli são grandes células que promovem a sustentação física e nutrição das células germinativas e dos espermatozoides. Existe uma microestrutura de canalículos que realizam a comunicação entre as células de Sertoli e as células de reprodução. Os nutrientes são extremamente importantes para que a espermatogênese ocorra corretamente. Acredita-se que as células de Sertoli no mediastino são capazes de fagocitar células defeituosas, antes que essas passem do testículo para os ductos eferentes e, consequentemente, para o epidídimo. 
As células de Leydig localizam-se entre os túbulos seminíferos e são responsáveis pela produção de testosterona. 
Os ductos eferentes são responsáveis por conduzir os espermatozoides do mediastino testicular para a cabeça do epidídimo. 
TRAUMA TESTICULAR: a primeira reação tecidual é a inflamatória. Em casos crônicos ocorre a substituição do parênquima testicular por tecido conjuntivo fibroso. Isso promove uma alteração na textura dos exames de imagem, o que no permite identificar a lesão e uma das causadas de infertilidade ou subfertilidade. 
Animais sexualmente imaturos não apresentam lúmen em seus túbulos seminíferos. 
PRÓSTATA
Tem envoltório de natureza conjuntiva. Portanto, é hiperecoico. 
EPIDIDIMO
É responsável pela maturação espermática e armazenamento de espermatozoides. É no epidídimo que os espermatozoides adquirem motilidade, mais especificamente entre a cabeça e o corpo dessa estrutura. No corpo do epidídimo há a primeira expressão de motilidade. Dentro dos túbulos seminíferos não há espermatozoides com motilidade, eles são carreados até a rede testes através de movimento passivo, pelo auxílio de líquidos e pela contração de células mióides da camada basal. Nos ductos eferentes, logo após o mediastino testicular, ocorre reabsorção desse líquido vindo dos túbulos seminíferos.
A maturação dos espermatozoides ocorre na cabeça e no corpo do epidídimo. São armazenados na cauda. Dessa forma, quando o tônus da cauda do epidídimo estiver flácido, significa que tem pouco sêmen e espermatozoide sendo ali armazenados. 
Estereocilios no lúmen. 
O epidídimo também é avaliado no ultrassom. É rico em andrógeno e tem a proteína do movimento progressivo, que faz com que os espermatozoides tenham um movimento retilíneo. 
Trânsito epididimário: 12 a 14 dias. Não deve ser interrompido. 
PÊNIS
É o órgão da cópula. Alto risco de lesão no ato. Existem os pênis fibroelástico e os musculocavernoso. Formado por corpo, glande, prepúcio. 
O cão possui o osso peniano e, alguns problemas congênitos pode levar a problemas no momento da cópula. 
Pode ter alguns problemas: 
- Fibropapiloma do pênis do touro
- Balanopostite no touro
- Inflamação do prepúcio no garanhão. 
- Acrobustite no touro
DUCTOS DEFERENTES
Os espermatozoides são levados a uretra peniana pelo ducto deferente. A dilatação do ducto deferente corresponde à região da ampola. O musculo que circunda os ductos deferentes é responsivo a ocitocina. Por isso aplica-se ocitocina quando se deseja aumentar a concentração de espermatozoides no sêmen. Ela ocasiona a contração das células musculares, facilitando o transporte dos espermatozoides. A ocitocina tem uma vida média de 5 a 7 minutos. 
 Vasectomia é um procedimento cirúrgico que interrompe a circulação dos espermatozoides produzidos pelos testículos e conduzidos através do epidídimo para os canais deferentes que desembocam na uretra.
· Ocorre compactação da cromatina do cromossomo, a cabeça perde o citoplasma, de modo a tornar o espermatozoide mais leve.
Termorregulação:
Os testículos inicialmente permanecem na cavidade abdominal e depois migram para o saco escrotal. A idade e o tempo em que essa deiscência testicular acontece variadependendo da espécie.
A diferença de temperatura entre o saco escrotal e o corpo pode variar em até 6 graus dependendo da espécie. 
Existem algumas estruturas envolvidas na termorregulação: 
· MUSCULO CREMÁSTER: quando contrai, facilita o fluxo para que ocorra uma termorregulação eficaz. Essa capacidade de contração é limitada. Tem uma função de bomba.
· PLEXO PAMPINIFORME: mecanismo de contracorrente. A artéria testicular é um ramo da artéria aorta abdominal (desce e fica paralela ao epidídimo – necessário ter essa localização anatômica em mente, para poder utilizar o Doppler). Uma colmeia de vênulas ficam dispostas ao redor da artéria testicular. Essa disposição aumenta a superfície de contato, favorecendo a troca e a dissipação de calor.
· GORDURA NO TECIDO SUBCUTANEO: o ideal é ter pouco tecido adiposo próximo ao testículo, pois ele é um isolante térmico, que dificulta a dissipação de calor.
· TÚNICA DARTOS: glândulas sudoríparas.
· TÔNUS VASCULAR: quanto mais desenvolvido, maior o aporte sanguíneo, maior a eficiência na termorregulação. É medido. 
Castração de galos
O galo assume comportamento de galinha, protege os pintinhos. Em muitos locais, principalmente em Portugal, a musculatura do peito de galos castrados é muito valorizada. 
A artéria testicular do galo é imensa. Então o risco de morte por hemorragia nos procedimentos é alto, por isso os frangos são castrados com 3 ou 4 meses e idade. Incisão em baixo das asas, no meio da costela. 
Animais criptorquidas
Não entram na reprodução pois o caráter é hereditário. Produzem testosterona normalmente.
ESPERMATOGÔNIAS -> ESPERMATÓCITO I -> ESPERMATÓCITO II -> ESPERMÁTIDE ARREDONDADA -> ESPERMÁTIDE ALONGADA -> ESPERMATOZÓIDE 
A partir de arredondada já é haploide. 
Os espermatozoides tem conteúdo cromossômico diferente do conteúdo das células somáticas, por isso pode haver reação autoimune. 
BARREIRA HEMATOTESTICULAR: delimita um compartimento imunologicamente privilegiado. Traumas geram orquite autoimunes, onde anticorpos atacam os antígenos testiculares, causando lesões no epitélio germinativo. Pode acontecer na torção do cordão espermático. 
Composta por membrana basal, células mióides, junções oclusivas das células de Sertoli. 
MECANISMO DE EREÇÃO
A ereção é um fenômeno muscular liso mediado pelo sistema vascular e pelo sistema neural. Quando há um estímulo sexual, ocorre liberação de óxido nítrico (NO), que ocasionará relaxamento da musculatura lisa da parede do vaso sanguíneo, dilatando-o e aumentando o fluxo sanguíneo, pela ativação da via NO-GMP cíclico. Há um tono parassimpático adequado e um ambiente adrenérgico facilitador. Os corpos cavernosos ficam repletos de sangue, culminando com a ereção. 
A função do NO-GMP cíclico se encerra pela sua conversão em GMP5 pela enzima fosfodiesterase 5. 
Sistema NANC: não adrenérgico e não colinérgico. Libera como neurotransmissor o oxido nítrico, que provoca o relaxamento dos vasos sanguíneos, os corpos cavernosos serão preenchidos por sangue, culminando na ereção peniana. 
Essas enzimas são inibidas por medicamentos para disfunção erétil, dessa forma o NO-GMP cíclico não é degradado e acumula-se, e os corpos cavernosos continuam repletos de sangue, mantendo a ereção por mais tempo. 
Avaliação do sêmen:
- Pequenos volumes e coloração translúcida: não tem espermatozoide. 
TURBILHONAMENTO OU MOTILIDADE EM MASSA: elevada concentração de espermatozoides. Avalia logo após a coleta.
02) ENDOCRINOLOGIA E REPRODUÇÃO MASCULINA 
FSH: nos ovários promove o desenvolvimento de um determinado cunho de folículos. É utilizado para promover a superovulação e poder, assim, inseminar várias receptoras. No macho, controla a divisão e multiplicação de espermatogônias até espermatozoides, mas não aumenta a produção de gametas. 
SNC E SISTEMA ENDÓCRINO: o hipotálamo faz parte do sistema límbico, que é comum a todas as espécies. Controla desde a homeostase corporal até mesmo o comportamento do indivíduo. O hipotálamo faz conexões com o córtex cerebral e com a hipófise (adenohipófise e neurohipófise). 
O hipotálamo produz o Hormônio Liberador de Gonadotrofinas (GnRH), que atuará na hipófise controlando os hormônios que serão por ela liberados. No caso das castrações imunológicas, é injetado uma substância que possui anticorpos contra o GnRH. 
A neurohipófise produz e armazena ADH/vasopressina e ocitocina. A adenohipófise produz LH, FSH e prolactina. 
O LH irá atuar nas células de Leydig, localizadas entre os túbulos seminíferos. Essas células produzirão testosterona. Quando a concentração de testosterona está muito alta, poderá acontecer dois tipos de feedback negativo: de alça curta e de alça longa. O de alça cura inibirá a adenohipófise para não produzir mais LH, e o de alça longa atuará inibindo o hipotálamo de forma a diminuir a concentração de GnRH. 
O FSH irá atuar nas células de Sertoli, que produzirão inibina. Quando a concentração de FSH está muito alta, acontece um feedback negativo na adenohipófise, que diminui a sua produção de FSH. 
As áreas relacionadas à visão são muito importantes para que o macho desencadeie o cortejo, a libido e a ereção. Por exemplo: devemos analisar o primeiro contato visual entre o garanhão e a égua, e verificar o tempo de reação até que ele se sinta estimulado. Outro exemplo: percebiam antigamente que a mamada contínua do bezerro na vaca não estimulava a reprodução, então retiravam o bezerro de perto da vaca por 48 horas, e muitas vezes a vaca voltava a ciclar (apesar de ser um ciclo anovulatório) – o que mostra que a visão também é muito importante na fêmea.
A primeira diferença entre a reprodução feminina e masculina é que na reprodução dos machos não existe produção hormonal cíclica (ciclo estral). Isto é estabelecido ainda no ambiente uterino (imprint do sexo cerebral). 
A testosterona é um esteroide de 19 carbonos e o estrógeno de 18 carbonos. A enzima aromatase transforma testosterona em estrógeno, na fêmea. Os esteroides atravessam facilmente as membranas celulares e se difundem rapidamente no SNC. 
As éguas dependem da incidência de luz para se reproduzirem (dias mais longos). Avaliando-se o tempo de reação, habilidade para cópula, motilidade e vigor dos espermatozoides, também existe uma sensibilidade nos em relação a época do ano, mas muito menos acentuada. O estresse influencia também os machos – “Febre dos Transportes”. 
Em humanos, constatou-se que a síntese de testosterona é mais acentuada no período noturno. Mas ao analisar a produção circadiana de cortisol no cão, notou-se que não houve diferença na produção de cortisol. Mas, quando o cortisol aumenta, a testosterona cai. 
A produção e a liberação de testosterona está ligada ao pico de LH. Ao introduzir machos em um grupo de fêmeas, aumentou a amplitude e a frequência de LH, aumentando a testosterona, mas somente por um determinado período de tempo, depois retornava ao normal. O fenômeno se repetia quando o macho era exposto a um novo grupo de fêmeas.
A reprodução na fêmea é extremamente complexa, em comparação à reprodução do macho (produção de hormônios e mecanismos de controle são mais “rudimentares”). O centro de produção de GnRH no SNC da fêmea é mais complexo.
HIPOTÁLAMO: LIBERA O HORMÔNIO LIBERADOR DE GONADOTROFINAS
- Regulação da secreção dos hormônios hipofisiotróficos
- Neuroquímica 
- Retroalimentação hormonal
- Fatores exteroceptivos
- Fatores enteroceptivos
Controle da secreção de GnRH: alguns neurônios produzem um peptídeo denominado RFRP-3, inibidor das gonadotrofinas. 
REGULAÇÃO CIRCADIANA DA PRODUÇÃO HORMONAL
Os genes que regulam os ritmos circadianos são encontrados no SNC e em diversos órgãos. A regulação do SNC sobre o sistema neuroendócrino tem uma determinada hierarquia. Os genes vão regular a produção de testosterona durante o dia (24h). 
- RFRP 3: inibe a secreção de gonadotrofinas em roedores, por meio de projeções diretas aos sistemas neuronais de produção de GnRH. 
DESLORELINA: é uma substância análoga ao GnRH, muito mais potente, ou seja: tem uma meia vida maiorcom efeitos muito mais duradouros. Trocam o aminoácido isoleucina por um triptofano.
 A produção de testosterona apresenta uma elevação geralmente no terceiro mês de gestação, logo após o nascimento e se estabelece no período da puberdade. O primeiro pico de testosterona indica que houve diferenciação das células de Leydig, que adquiriram as organelas necessárias à produção do hormônio. A queda, que acontece próximo ao período do nascimento, ainda não tem causa conhecida, bem como o segundo pico que acontece logo após o nascimento. Na puberdade há LH pulsátil em grande frequência e alta altitude. Isso pode estar relacionado à esquizofrenia juvenil e aos comportamentos psicóticos característicos dessa faixa etária. 
TESTOSTERONA APLICADA: não usar na espécie humana pois paralisa a produção endógena. Só é utilizada em casos fisiológicos em que a produção é baixa. 
ANDROGENIZAÇÃO DA VACA: é uma prática cara, que necessitava de aplicações de 15 em 15 dias. A vaca continuava ovulando. Não muito feita pelo alto custo. No touro ou tourinhos jovens, pode ocasionar atrofia testicular, atrapalhando a espermatogênese. Não é eficiente e pode causar esses efeitos adversos. 
HORMONIO DO CRESCIMENTO: estimula a produção de testosterona, mas a dos deve ser adequada para não causar danos. 
NEUROHIPÓFISE: produz vasopressina/ADH e ocitocina. Ambos são hormônios proteicos. A estrutura do hormônio determina a sua função, logo, na falta de ocitocina, pode-se utilizar ADH. Ocasiona contração das células epiteliais e o ejaculado fica mais concentrado. 
ADENOHIPÓFISE: LH, FSH e prolactina
A ocitocina tem sido muito estudada. Está presente no momento do reconhecimento entre os animais (machos e fêmeas). A ocitocina aumenta no momento das relações sociais.
A prolactina na fêmea estimula a galactogênese. No macho sagui, aumenta no pós-parto, pois é ele quem cuida dos filhotes. Aumenta na puberdade do touro, mas não sabemos exatamente qual a função. 
REGULAÇÃO DA FUNÇÃO TESTICULAR: 
A circulação sanguínea transporta a testosterona para o hipotálamo e para a hipófise, de maneira que estes órgãos registrem continuamente os níveis de produção do hormônio. Se essa produção for grande, a atividade do hipotálamo e da hipófise se reduz. Se houver pouca produção testosterona, o hipotálamo e a hipófise determinam o aumento da produção do LH para estimular os testículos a iniciarem a produção. Todo esse eixo hipotálamo/hipófise/testículo é regulado por um mecanismo de feedback. 
QUIMICA DOS HORMONIOS:
A quantidade de ácido siálico determina a meia vida dos fármacos. 
- GnRH: DECAPEPTÍDEO 
- LH E FSH: são glicoproteínas compostas por subunidades alfa e beta. A subunidade alfa é comum aos suínos, touros e garanhões. A subunidade beta é espécie específica. 
TIPOS DE HORMÔNIOS
· Estruturalmente: peptídeos ou proteínas, esteroides ou derivados de aminoácidos. 
· Natureza química: hidrofílicos ou lipofílicos 
Hormônios proteicos: são hidrofílicos e não atravessam a membrana celular sem a presença de um receptor. Utilizam um segundo mensageiro. 
Esteroides: são hidrofóbicos e ultrapassam livremente a membrana lipoproteica celular, vai para o núcleo e se liga diretamente ao DNA, atuando diretamente na transcrição. O RNA vai para o RE no citoplasma, e produz uma proteína, ou seja, há uma atividade biológica dentro da célula. 
ESTEROIDOGENESE:
O colesterol é quebrado pela enzima P450 e segue várias vias formando vários hormônios, como: testosterona, aldosterona, cortisol, DHT, estradiol, progesterona, andrógeno. 
TODOS SÃO DERIVADOS DO COLESTEROL. TODOS OS ESTEROIDES TEM AS 4 CADEIAS. 
TESTOSTERONA:
- Promove o desenvolvimento do aparelho reprodutor masculino e das características sexuais secundárias 
- Outras ações relacionadas a reprodução 
- Ações não reprodutivas
Por isso, quando castramos os animais, outras estruturas regridem, como por exemplo, as glândulas. A castração está relacionada a qualidade de carcaça (desenvolve mais a musculatura posterior também) e comportamento do animal. 
INTERAÇÕES CELULARES NO TESTÍCULO:
- As células de Leydig recebem colesterol e, a partir dos pulsos de LH, o transformam em testosterona.
- As células de Sertoli só possuem receptor para FSH. Isso, somado a ação da testosterona, promove um processo de diferenciação no túbulo seminífero. 
AULA PRÁTICA EM CÃES – 05/09/19
A próstata localiza-se dorso caudal a bexiga. A bexiga serve como uma janela acústica, é melhor que ela esteja repleta de conteúdo líquido (preto). Bexiga em formato de pera (piriforme).
Caudal a bexiga: estrutura circular, contorno regular. A textura deve ser homogênea, formato redondo ou bilobado simétrico (entre os lobos há a uretra prostática).
Comprimento e altura são muito variáveis e amplas as margens. Então, avalia-se mais a aparência. 
Relacionar com a espécie, idade, castrado ou não, quando foi castrado. 
A próstata está próxima ao cólon descendente. 
· Hiperplasia prostática benigna: principal alteração em cães com mais de 04 anos, não castrados. 
· Prostatite (bacteriana, pode vir de cistite)
· Cistos paraprostáticos 
· Mineralizações
· Abcessos Prostáticos 
· Cistite -> prostatite -> segmento lombar da coluna
A ecogenicidade da próstata é comparada com a do baço.