Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Aula 3 – Reprodução Animal II – Teresinha Assumpção – 03/08/2021 Fisiologia da Reprodução do Macho O sistema reprodutor masculino é responsável pela produção dos espermatozoides e o hormônio testosterona – não existe produção de espermatozoide sem hormônios. Espermatogênese: processo de produção espermática (produção de espermatozoides). Gênese: produção; espermato: espermatozoides. Esse processo se inicia na puberdade e é totalmente dependente de hormônios; antes o animal necessita ter maturação do eixo hipotalâmico hipofisário gonadal e ter produção hormonal regular para que age estimulo para formação de espermatozoides. Espermatogênese ▪ É o processo de formação do espermatozoide ▪ Origem: gonócitos > as células indiferenciadas foram os gonócitos que próximo a puberdade se diferenciam em espermatogonias. ▪ Célula reserva do macho: espermatogonia. A n o ta çõ es d e au la e i m ag en s b as ea d as n a au la d e R ep ro d u çã o A n im al I I d a p ro fe ss o ra T er es in h a A ss u m p çã o Nathália Gomes Bernardo As espermatogônias que povoam a base dos túbulos seminíferos sofrem ação do FSH que é o hormônio que da estímulo para a espermatogênese > formam espermatocitos > espermátides > espermatozoides. ( Processo de espermatogênese) As espermatogônicas que povoam a base dos túbulos seminíferos estão entremeadas por células de Sertoli. Espermatogônia: arredondada e de núcleo grande. Espermatozoide: célula alongada e de núcleo pequeno. Desenvolvimento embrionário: quando o embrião está se desenvolvendo, as células germinativas migram para o saco vitelínico e forma a gônada indiferenciada (pode formar testículo ou ovários de acordo com a diferenciação celular que o animal sofrer) > essas células germinativas sofrem diversas divisões e formam os gonócitos: gonócitos são as células que os indivíduos nascem possuindo > essas células começam a se diferenciar imediatamente antes da puberdade e formam as pre espermatogônias (no caso dos machos – porque se fosse fêmea, seria ovogônia) - sofreu modificação de gonócito para pré espermatogônia, aumentou de tamanho- e depois com a entrada a puberdade essas pre espermatogônias foram as espermatogônias que se dividem e formam os espermatozoides. Gonócitos: células que povoam a gônada indiferenciada no feto; ficam nesse formato alongado até próximo a puberdade; logo antes da puberdade mudam o formato de alongado para arredondado e povoam os túbulos seminíferos e então se transformam em espermatogônias que posteriormente sofreram processo de divisão com o aporte de hormônios. Essa imagem mostra cortes histológicos de testículos desde animal recém nascido até a fase adulta. Inicialmente (A e B) mostram gonócitos totalmente desorganizados ainda; depois (C e D) os gonócitos começam a migrar para a base dos túbulos seminíferos; a medida que o animal vai se desenvolvendo (E e F) as células começam o processo de divisão; em E os túbulos seminíferos ainda não tem luz, enquanto que em F já tem; em F já se vê vários tipos celulares iniciando a divisão. Animal adulto (G) possui túbulo com vários tipos celulares e H mostra o túbulo com luz pronto para liberar os espermatozoides. Diferentemente da fêmea, no macho cada espermatogonia (se não tivesse nenhuma perda) originaria 156 espermatozoides. > isso garante grande produção de espermatozoide ao longo da vida do animal. RESUMO DA ESPERMATOGÊNESE: Espermatogônias (A1) sofrem mitose e aumentam sua quantidade > (mitose: cada célula gera duas iguais a ela)> Espermatogônia intermediária > Espermatogônia do tipo B que da origem aos espermatócitos I que entra em um processo de meiose (meiose I) e forma os espermatócitos II que sofrem meiose (meiose II) e formam as espermátides. A partir desse momento não se tem mais divisões celulares (nem mitótica e nem meiótica). Cada espermátide forma um espermatozoide. Na base dos túbulos tem as células mãe, que são as espermatogônias que sofrem mitoses até formar o espermatócito primário e a partir daí ocorre meiose > célula 2n forma duas células n > na imagem as células n representam os espermatócitos II que sofrem meiose (cada célula n da origem a duas células) e formam as espermátides que sofrem diferenciação e formam os espermatozoides. Então o processo iniciou com uma célula (espermatogônia) 2n arredondada e com o núcleo grande e originou espermatozoides que são células alongadas, com cauda, cabeça, núcleo, peça intermediária, material genético. Espermatozoide: cabeça constituída basicamente do núcleo (cromatina, DNA) e revestida pelo acrossomo (membrana dupla e carreia as enzimas responsáveis pela fecundação); peça intermediária formada por mitocôndrias; cauda. ESPERMATOGÊNESE: A espermatogênese tem duas etapas: a etapa de divisões e a etapa de transformações; ▪ Espermatocitogênese: envolve todo o processo de mitoses e meioses o Divisões seriadas o Proliferação das espermatogônias Envolve mitoses e meioses, inicialmente mitoses proliferando o número de espermatogonias até formas os espermatócitos e então inicia a meiose que é quando se tem troca de material genético entre cromossomos e divisão reducional de material genético na meiose II que forma espermátides haploides (célula pronta para ter a sua transformação em espermatozoide). Parte de uma célula 2n grande e forma célula pequena com metade do material genético. Ate formar as espermátides, os processos que ocorrem são de divisão celular. ▪ Espermiogênese: não é uma etapa de divisão, é uma etapa de transformação. o Modificações morfológicas progressivas o Espermátides > espermatozoides É uma fase de diferenciação que parte de uma espermátide esférica para formar um espermatozoide alongado com causa. Uma célula para ela se dividir em duas iguais demanda trabalho, pois é necessário multiplicar todo o seu material citoplasmático e nuclear para ter condições de formar 2 iguais a ela; então ocorrem perdas ao longo do caminho seja porque ficou deficiente em algum componente ou teve algum outro problema e então toda a linhagem que se formaria a partir dessa espermatogônia é perdida. Por isso, nem sempre uma espermatogônia leva a formação de 156 espermatozoides. Espermatocitogênese: parte de uma célula grande de cromatina descondensada que sofre modificações até formar espermátide. Todo processo descrito anteriormente ocorre na base dos túbulos seminíferos > até chegar na espermátides que são transformadas em espermatozoides e liberados no lúmen. Espermatogônias ficam na base da parede do túbulo e são células reserva > dependem de estímulo hormonal para iniciarem os processos de divisão (FSH estimula a divisão). Existem milhões de espermatogonias, algumas vão entrar em divisão e outras não > regulagem do FSH pela inibina (reduz o estimulo de divisão celular). ESPERMATOGÔNIAS A0/A1 (célula mãe) ▪ São células reserva: se multiplicam lentamente e dependem se estímulo hormonal; essa reserva garante que ao longo da vida do animal ele tenha divisão; ▪ A divisão no macho é cíclica > em um túbulo seminíferos tem várias células em momentos diferentes da diferenciação para garantir a continuidade da produção. ▪ Quando a espermatogônia do tipo B está formando o espermatócito do tipo 1, uma outra nova espermatogônia entra em divisão ▪ Geralmente um animal senior para de produzir espermatozoides não por falta de espermatogônias, mas sim por falta de estímulo hormonal pois estes animais tem grandes quedas das concentrações de hormônios – falta de estímulo hormonal para espermatogônias se multiplicarem. ▪ A espermatogônia do tipo B é a mais sensível para morrer, porque ocorre uma grande mudança no núcleo das células – então é quando se tem maiores perdas.ESPERMIOGÊNESE: ▪ A partir da formação das espermátides, cessa os processos de divisões celulares. Espermatides são n cromossômicas, ou seja, tem carga genética pronta para ser liberada. ▪ Espermátide sofre processo de transformação e forma o espermatozoide. ▪ Espermiogênese se da em 4 fases que são marcadas por mudanças que ocorrem nas células. o Fase de golgi o Fase de capa o Fase acrossomal o Fase de maturação O processo de mudança de formato – partindo de uma célula grande e arredondada chegando a uma célula alongada e com cauda – é determinado de espermiogênese. Fase de golgi: ▪ O complexo de golgi é uma organela capaz de liberar diversos grânulos que são proteínas/enzimas. Então o complexo de golgi liberam grânulos pró-acrossomais (que são enzimas) que aderem ao núcleo > são denominados grânulos pró- acrossomais porque posteriormente irão formas o acrossomo. Isso ocorre de um lado/polo da célula. ▪ Centríolos que estão espalhados dentro da espermátide migram para lado/polo oposto da células para depois formar a cauda. Fase de capa: ▪ Quando os grânulos pró-acrossomais formam uma capa/capuz que se adere ao material nuclear para que posteriormente o acrossomo possa envolver todo o núcleo. ▪ E do outro polo das células os centríolos vão se aderindo um sobre o outro e se alongando para formação da cauda – desenvolvimento da causa por alongamento dos centríolos. Fase Acrossomal: ▪ Modificação do acrossoma, do núcleo e da cauda da espermátide – acrossoma termina a sua formação (dupla camada com os grânulos de enzimas em seu interior); ▪ Condensação da cromatina (tem que ficar bem condensada para caber na cabeça do espermatozoide) e acrossoma; ▪ Alongamento do núcleo – feito pelas células de Sertoli > se as células de Sertoli moldar de forma errônea esse alongamento de núcleo, futuramente o espermatozoide apresentará defeito de cabeça. ▪ Migração das mitocrondrias no axonema, próximo a cauda, onde será a futura peça intermediária. Fase de Maturação: ▪ Condensação do núcleo e cauda; ▪ Mitocôndrias na peça intermediária. As etapas e fases descritas anteriormente ocorrem no meio das células de Sertoli. As células de Sertoli tem função de auxiliar esse processo, nutrir essas células, moldar a cabeça dos espermatozoides, etc. LOCAL DA ESPERMATOGÊNESE: A espermatogênese ocorre dentro dos túbulos seminíferos. Lesões no testículo que causem comprometimento da parede dos túbulos seminíferos, como uma orquite leva a degeneração do tecido da parede do túbulo e então a espermatogênese é comprometida. Estabelecimento da Espermatogênese ▪ O estabelecimento da espermatogênese ocorre na puberdade a depender da maturação do eixo hipotalâmico hipofisário gonadal (todos os hormônios devem estar sendo produzidos para que haja estimulo de produção e maturação de espermatozoides) – o animal não nasce já produzindo espermatozoides; ▪ Animal entrando na puberdade = animal iniciando a produção espermática que pode ser mais rápida ou mais lenta, de acordo com o desenvolvimento do animal. ▪ O estabelecimento da espermatogênese é longo e progressivo (mas ainda assim varia de acordo com o desenvolvimento de cada animal): o Impúbere: só gonócitos; o Pré-puberal: diferenciação celular: animal transforma os gonócitos (os quais ele já nasceu possuindo) em pré espermatogônias (que posteriormente irão formas os espermatozoides); o Puberal: primeiros espermatozoides o Pós-puberal: cessa o crescimento de testículo e aumenta os espermatozoides; o Adulta: (maturidade sexual) produção normal de espermatozoides – animal atinge o platô de produção. O ESPERMATOZOIDE: A cabeça do espermatozoide é formada basicamente pelo núcleo (DNA- cromatina masculina); Núcleo tem como revestimento o acrossoma formado por uma camada dupla que possui uma série de enzimas que atuarão na fecundação. A peça intermediária possui um enovelado de mitocôndrias que são importantíssimas para produção de energia – principalmente para a cauda se movimentar. A cauda é formada por alongamento de centríolos (que se condensam e enrijecem para dar firmeza a cauda. Em um corte transversal da peça intermediária: um par de microtúbulos central e nove pares de microtúbulos periféricos que foram formados a partir dos centríolos; e em volta tem mitocôndria. Em um corte transversal da parte principal da cauda: fibras de tecido conjuntivo envolvendo o conjunto de microtúbulos (1 par central e 9 periféricos). Em um corte transversal da parte final da cauda: tem o mesmo que o descrito anterior, porém bem mais fino a espessura dos microtúbulos. São as células de Sertoli que moldam a cabeça dos espermatozoides, e então existem variações de cabeça de acordo com a espécie; mas a constituição dos espermatozoides são idênticas. Corte de uma peça intermediária, com mitocôndrias ao redor e possuindo os microtúbulos. É importante que a estrutura da cauda seja extremamente firme e condensada para que a cauda não se quebre no momento de movimentação. Quando o espermatozoide saí do testículo ele ainda é uma célula imóvel, ele ganha motilidade no epidídimo. Espermiação ▪ Processo de liberação dos espermatozoides – pelas células de Sertoli- para a luz do túbulo seminífero. o (depois de ir para a luz do túbulo seminífero o espermatozoide ele vai para rede testicular > túbulo reto > ducto deferente > epidídimo) ▪ Para que ocorra esse processo de liberação dos espermatozoides, o espermatozoide fica preso as células de Sertoli e estas células se rompem para que ocorra liberação dos espermatozoides; Quando elas se rompem, pode ser que restos de tecidos (corpo residual) fiquem juntos aos espermatozoide ▪ Corpo residual: o Restos de citoplasma após liberação dos espermatozoides; o Se esses restos de tecidos/corpo residual ficarem presos aos espermatozoides, foram a gota citoplasmática; o Quando esses restos de tecidos se desprendem do espermatozoides, as células de Sertoli fazem a fagocitose desse tecido e reutiliza. O espermatozoide pronto > as células de Sertoli se soltam > caso permaneça corpo residual ao espermatozoide, tem formação de gota citoplasmática (faz com que a célula/espermatozoide fique mais pesada e por isso a movimentação é mais lenta). Geralmente, quando se tem a gota citoplasmática, durante o processo de maturação dos espermatozoides no epidídimo, ela micra da parte proximal do espermatozoide para a porção distal, ou ela é perdida quando a célula começa a se movimentar. Duração da Espermatogênese Espermatogênese é a formação do espermatozoide (espermatogônia- espermatozoide), não significa que o espermatozoide já está pronto para ser ejaculado, até porque ainda vai passar por processo no epidídimo de maturação para depois ser liberado. ▪ Bovino: 61 dias ▪ Equino: 58 dias ▪ Caprino: 47 dias ▪ Ovino: 47 dias ▪ Suíno: 40 dias ▪ Cão: 55 dias ▪ Gato: 47 dias Ciclo Espermatogênico Existem células em diferentes etapas de divisão ao mesmo tempo, afim de garantir que a produção de espermatozoide seja cíclica – todo dia terá espermatozoides para serem liberados. Isso recebe o nome de ciclo espermatogênico, ou seja: uma série de modificações que ocorrem ao longo do túbulo seminífero entre dois segmentos do mesmo estágio de desenvolvimento (modificações que ocorrem no túbulo para que sempre hajam células em diferentes estágios de divisão). Em um mesmo túbulo há diferentes estágios de divisão, então não existe parada e nem recomeço. O ciclo espermatogênico garante que a espermatogênese seja constante. ▪ Duração constante da espermatogênese; ▪ Renovação e desenvolvimento cíclico das células mãe ▪ Evolução sincrônica de células mãe para filhas de forma constante e distribuiçãocoordenada no espaço. Ex.: Suíno tem a duração da espermatogênese de 40 dias: nesses 40 dias tem células em diferentes estágios de divisão; Então didaticamente se diz que a espermatogênese ocorre em ciclos que tem durações distintas de acordo com a espécie. DURAÇÃO DO CICLO NAS ESPÉCIES: 4 a 4,5 ciclos em cada espécie ▪ Bovino – 14 dias (cada etapa de uma divisão para a outra leva 14 dias) ▪ Equino – 12 dias ▪ Caprino- 10 dias ▪ Ovino – 10 dias ▪ Suíno – 9 dias ▪ Cão – 12 dias ▪ Gato – 11 dias No caso dos suínos, eles possuem 4,5 ciclos. 9x4,5=40 dias. PRODUÇÃO ESPERMÁTICA ▪ Número total médio de espermatozoides produzidos por dia. o Bovinos – 13 a 19 milhoes/g de test/dia > um testículo de bovino tem 300g o Equino – 19 a 22 milhoes/g de test/dia o Suíno – 24 a 31 milhoes/g de test/dia o Ovino – 24 a 27 milhoes/g de test/dia ▪ Esses números a cima mostram a produção, mas existem muitas perdas (dissolução, urina, masturbação, etc). A Célula de Sertoli Existem 3 mecanismos afim de garantir que o processo de espermatogênese ocorrerá como se deve: ▪ Células de Sertoli: da suporte para o processo; ▪ Termorregulação: testículo deve estar em 3- 4 graus de temperatura a baixa da temperatura corporal para que haja produção de espermatozoides; ▪ Barreira hemato testicular: proteção do testículo. As células de Sertoli são células grandes que ficam entre as células da linhagem germinativa. ▪ Células somáticas, grande e irregular; ▪ Ocupa entre 11-40% do epitélio seminífero; ▪ Base da célula de Sertoli: tem lâmina basal juntamente com as células miodes; ▪ Porção intermediaria da célula de Sertoli: desenvolvimento da célula germinativa (onde ocorre os processos de divisões); ▪ Ápice da célula de Sertoli: lúmen do túbulo seminífero As células de Sertoli formam um ‘esqueleto’, fornece proteção e nutrição as células em divisão/desenvolvimento, garante que a espermatogênese ocorra normalmente. FUNÇÕES DA CÉLULA DE SERTOLI ▪ Suporte mecânico e liberação dos espermatozoides: da suporte mecânico para as células se dividirem e também são as células de Sertoli que liberam os espermatozoides (espermiação); ▪ Propiciar um meio ambiente propício para a espermiogênese: da condição para que o processo ocorra; ▪ Proteção imunológica: as células da linhagem espermatogênica não são reconhecidas pelo organismo como próprias, então se células de defesa entram no túbulo seminífero ocorrerá reação imunológica e os anticorpos destruirão as células (espermatogônias, espermatócitos, etc) > Então as células de Sertoli conferem uma barreira protetiva as células da linhagem germinativa ▪ Fagocitose: faz fagocitose de corpos residuais na espermiação e até mesmo de espermatozoides mortos – fagocita e reutiliza os elementos. ▪ Secreção de proteína, peptídeos, sair, etc. > para nutrição dos espermatozoides. ▪ Além disso, as células de Sertoli também secretam ABP (proteína ligadora de andrógeno) que é uma proteína carreadora de testosterona: o Mantem altas concentrações do andrógeno testosterona nos túbulos – principalmente a fase final da espermatogênese é altamente exigente de testosterona – então atua fazendo com que a espermatogênese ocorra adequadamente o ABP transporta a testosterona ate o epidídimo – complexo ABP e testosterona auxiliam no processo de maturação espermática. Barreira Hemato Testicular ▪ Impede que o sangue entre em contato com os túbulos seminíferos: o sangue possui globulinas que reconhecem qualquer antígeno imunocirculante, e como o organismo não reconhece que as células da linhagem germinativa são próprias, o contato do sangue com os túbulos seminíferos poderia levar a destruição de células. ▪ Formada na puberdade ▪ Composição: o Capa mióide: células miódes que rodeiam os túbulos seminíferos o União das células de Sertoli que dividem o túbulo em porções/compartimentos basal e adluminal que vão permitir ou não a entrada de alguns elementos dependendo da característica desses elementos ( como se fosse um filtro ) ▪ Basal (voltada para a base do túbulo)- espermatogônias até espermatócitos em pré-leptoteno ▪ Adluminal (voltada para luz do túbulo) – restante até a luz do túbulo. As células de Sertoli se juntam uma a outra através das junções de oclusão e formam dois compartimentos: basal e adluminal. Compartimento Basal: espermatogônia, espermatócito, início da meiose I. Compartimento Adluminal: espermatócito maduro, espermátide e espermatozoides. Quanto mais compartimento adluminal tiver, mais sensível são as células, então alguns elementos entram no compartimento basal, mas não entram no adluminal; mas alguns nutrientes tem que atingir o compartimento adluminal para sustentar as células (espermatócitos maduros, espermátides). A barreira hemato testicular é formada pela união das células mióides (que rodeiam o túbulo seminífero) e pela união das células de Sertoli que dividem o túbulo em dois compartimentos (basal e adluminal) e estão unidas pelas junções de oclusão. Toda a parte linfática e sanguínea se encontra no espaço intersticial, e todos os nutrientes são transportados pelo sangue> passam pelas células mióides e chegam ao compartimento basal e, alguns desses elementos, pela união das células de Sertoli entram no compartimento adluminal. É a barreira hemato testicular que filtra/seleciona o que entra ou não nos túbulos seminíferos. Impedem: grandes moléculas, imunoglobulinas, agentes tóxicos, etc > proteção para que a divisão celular ocorra perfeitamente. FUNÇÕES DA BARREIRA HEMATO TESTICULAR: ▪ Proteção das células germinativas; ▪ Isolamento imunológico > não permite a entrada de imunoglobulinas; ▪ Nutrição seletiva do túbulo seminífero. Ex.: colesterol (molécula grande) não entra, mas testosterona que é uma molécula pequena e essencial entra; não entra imunoglobulina, mas pode entrar uma proteína já hidrolisada, etc. ▪ Cria condições ótimas para a espermatogênese. Se essa barreira for rompida, células de defesa do organismo destroem o tecido > infertilidade imunológica > pode ocorrer por exemplo em casos de contusão perfurante de testículo > entra sangue > entra imunoglobulinas > reação de inflamação > destruição do tecido> infertilidade imunológica. TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA BARREIRA: ▪ Facilitada: testosterona, glicose, uréia, proteínas de baixo peso molecular; ▪ Lenta: albumina, gonadotrofinas, íons; ▪ Impedida: colesterol, glutamina. Termorregulação Testicular ▪ Redução da temperatura testicular: 3-4 graus a baixo da temperatura corporal do organismo > Então necessita de um mecanismo que reduza a temperatura do sangue que provem do organismo e que chega ao testículo para que a espermatogênese ocorra de forma normal. ▪ Mecanismos: o Posição anatômica da bolsa escrotal > a bolsa escrotal esta fora da cavidade abdominal (‘fora do corpo’) então esse posicionamento já colabora para diminuição da temperatura. o Pele da bolsa escrotal: túnica dartos (contrai ou expande de acordo com a temperatura – eliminando ou retendo calor) e glândulas sudoríparas (eliminam calor). Bolsa escrotal é rica em glândulas sudoríparas. o Músculo cremaster: desce ou suspense a bolsa escrotal de acordo com a temperatura > em dias quentes, esse musculo relaxa e consequentemente a bolsa se encontra mais baixa. o Plexo pampiniforme: enovelado de artérias e veias que se encontram na entrada dos testículos – mecanismo de resfriamento sanguíneo que chega aos testículos e aquecer o sangue que retorna dos testículos (mecanismo contra corrente). Um testículo retido dentro da cavidade abdominal não produz espermatozoides, porque não possui termirregulação.
Compartilhar