Fertilização

Profa. Marta G. Amaral, Dra. Embriologia molecular

Geralmente ocorre na ampola da trompa uterina. Não ocorre no útero.

Sêmen

Formado pelos espermatozoides e mistura de secreções testiculares, vesículas seminais, próstata e glândulas bulbouretrais

Fases da ejaculação reflexa dos espermatozoides

1. Emissão: o sêmen sai do deferente, é enviado para a uretra prostática pelo peristaltismo dos ductos deferentes

2. Ejaculação: sêmen é expelido da uretra, ocorre: a) Fechamento do esfíncter vesical no colo da bexiga b) contrações do músculo uretral e dos bulboesponjosos

(SNA simpático)

Características do sêmen Líquido espesso, branco, opalescente 1 minuto após a ejaculação o sêmen coagula, adquire aspecto gelatinoso Após 20-30 minutos depois, volta a ser fluído

Composição do ejaculado Volume: 3 a 6 ml

Concentração : 50-300 milhões de espermatozoides/mm3

Plasma seminal: a secreção preliminar é produzida pelas glândulas bulbouretrais e uretrais, a secreção é clara e alcalina

1ª fração: secreção prostática, contém ácido cítrico e fosfatase ácida

2ª fração: tem maior concentração de espermatozoides,

-parte aquosa tem origem na cauda do epidídimo

-parte gelatinosa origina da ampola.

3ª fração: secreção da vesícula seminal, gelatinosa, contém frutose e prostaglandinas com pH básico.

pH 7,2-7,8 Prostaglandinas: estimulam as contrações uterinas

Frutose: fonte de energia para os espermatozoides Fosfatase ácida: manutenção do pH e autólise dos tecidos Ácido cítrico: equilíbrio osmótico Zinco e magnésio

Encontro dos gametas • Cerca de 1% dos espermatozoides depositados na vagina entram

no colo uterino. • O espermatozoide é transportado até a tuba por contrações

uterinas, da tuba e pelos movimentos da própria cauda. • Demora de 2 a 7h para percorrer o caminho do colo uterino até

a tuba. • A tuba tem um gradiente térmico, que atrai o espermatozoide

até a ampola • A temperatura da ampola é 2°C acima da temperatura do istmo • Células do cummulus liberam substâncias quimiotáticas • O espermatozoide se torna mais ativo pela capacitação, reação

acrossomica e pelas condições propícias da tuba.

Capacitação dos espermatozoides

Leva cerca de 7 horas

O útero e/ou as trompas liberam albumina que retira o colesterol da membrana da superfície do acrossoma

Ligação do espermatozoide a zona pelúcida pela ação de proteínas fosforiladas.

O potencial de membrana do espermatozoide capacitado é de -50mV, o não capacitado é de -30mV

Os espermatozoides se tornam mais ativos

Reação acrossômica

A reação acrossômica ocorre quando o espermatozoide entra em contato com a zona pelúcida: O acrossoma se liga a glicoproteína

ZP3 da zona pelúcida A capacitação provoca mudança de

potencial na membrana, levando a abertura de canais de Ca++

Aumenta a concentração de Ca++ no interior do espermatozoide

O fluxo do Ca++ é acompanhado pela

entrada de Na+ e saída de H+, aumentando o pH no interior do acrossoma.

A reação acrossômica precisa do Ca++,

de prostaglandinas e progesterona Deve estar completa antes da fusão do

espermatozoide com o oócito Ocorre a fusão da membrana

plasmática do espermatozoide com a membrana acrossomal externa

• Os pontos de fusão de membrana se rompem pela liberação de hialuronidase e acrosina pelo acrossoma.

Fases da fertilização 1. Passagem do espermatozoide pela corona radiata:

• O espermatozoide libera hialuronidase

• Enzimas da mucosa tubária auxiliam na dispersão das células foliculares

• Movimentos da cauda do espermatozoide também auxiliam a sua passagem

2. Penetração da zona pelúcida:

• O acrossoma libera

acrosina (proteolítica), esterases e neuraminidase

• reação zonal: a zona pelúcida se torna impermeável a outros espermatozoides

• Acredita-se que os lisossomas do oócito liberem enzimas que provocam a reação zonal

3. Fusão das membranas plasmáticas do oócito e do espermatozoide:

• As membranas se

fusionam, a cabeça e a cauda do espermatozoide entram no citoplasma do oócito.

• a membrana do espermatozoide não entra.

4. Término da 2ª divisão meiótica e formação do pro núcleo feminino:

• Após a penetração forma-se o ovócito maduro e o 2º corpúsculo polar

• Os cromossomos

maternos se condensam e o núcleo maduro torna-se o pró núcleo feminino

• Aumenta o núcleo do espermatozoide dentro do citoplasma do ovócito para formar o pro núcleo masculino

• A cauda degenera

• Os pronúcleos replicam o DNA

5. Formação do pro núcleo masculino:

Oótide: ovócito com 2 pro núcleos haplóides que se fusionam para formar o ZIGOTO

5. Formação do zigoto:

• Ocorre a fusão dos pro núcleos, a célula passa a ser diploide.

Oócito não fertilizado com poucos espermatozoides ao redor MEV

Oócito com espermatozoide penetrando a zona pelúcida MEV

Curiosidades • Não se sabe quanto o tempo exato que os espermatozoides

levam até chegar ao local da fertilização. • Já foram colhidos espermatozoides móveis na ampola da

tuba, 5 minutos após sua deposição próximo ao orifício do colo uterino.

• Cerca de 200 espermatozoides chegam ao local da fertilização.

• A maioria dos espermatozoides humanos, não sobrevive mais de 48h no trato genital feminino (Moore, K.L., 2004). • Quase todas as gestações humanas resultam de

espermatozoides que foram ejaculados 6 dias antes da ovulação (Wilcox et al., 1995).

Pré-seleção do sexo do embrião • Não se sabe porque mas, em todos os países, nascem mais

bebês masculinos do que femininos. Na América do Norte nasce 105 meninos para 100 meninas.

Técnicas in vitro para separar espermatozoides X e Y

• Diferenças na capacidade natatória dos espermatozoides X e Y • Diferença de velocidade de migração dos espermatozoides em

campo elétrico, pela diferença de carga elétrica na membrana. • Gradiente de densidade: o X contém mais DNA e proteína nuclear

que o Y, isso provoca a diferença de massa entre os dois tipos de células.

• Diferenças na morfologia dos espermatozoides X e Y, são detectadas pelo citômetro de fluxo, usado para a FIV de animais.

Fertilização in vitro (FIV)

Os oócitos são aspirados por laparoscopia

A paciente deve permanecer em posição supina (face para cima) por varias horas.

O sucesso da FIV depende da idade materna 30%: uma tentativa, idade inferior a 35 anos 25%: idade entre 35-37 anos 17%: idade entre 38-40 anos 5%: acima dos 40 anos

Desvantagens: Apresenta baixa taxa de fertilização, por isso 4-5 oócitos são coletados , fertilizados e implantados. Ocorre nascimentos múltiplos, quanto mais jovem a mãe, maior a tendência à múltiplos. Está associada a altas taxas de mal formações congênitas

Criopreservação de embriões

• São congelados em diferentes estágios de desenvolvimento celular, desde estágios de pro núcleos até blastocisto.

• São congelados em grupos de dois ou três, em palhetas (microtúbulos) de plástico.

• As palhetas identificadas, contendo os embriões são armazenadas em tambores de nitrogênio liquido

Injeção intracitoplasmática do espermatozoide (ICSI)

• Usada quando a FIV foi mal sucedida

• Quando há poucos espermatozoides para a inseminação in vitro

Desvantagem: Aumenta o risco de fetos apresentando deleções no cromossomo Y, mas não apresenta outras anormalidades cromossômicas.

Fertilização in vivo assistida • Faz-se superovulação hormonal • Ocorre a coleta dos oócitos e

espermatozoides • Vários oócitos e espermatozoides são inseridos por laparoscopia na dentro da tuba uterina. • A fertilização ocorre na ampola, seu local habitual

1ª semana do desenvolvimento

Profa. Marta G. Amaral, Dra. Embriologia molecular

• Ocorre na trompa uterina, em direção ao útero, 30h após a fecundação

• A divisão forma blastômeros menores

• Após 8 células, os blastômeros se agrupam firmemente, formando uma bola compacta

• Forma-se a mórula

Clivagem e segmentação do zigoto

30h após fecundação

40-50h após fecundação

Zigoto 2 blastômeros

Compactação Blastômeros se agrupam firmemente, formando uma bola.

Mórula • Inicia a expressão de glicoproteínas

específicas de superfície como a L-CAM, fazendo o contato intercelular

• Formam-se especializações de membrana que fazem a coesão e comunicação celular

• Entre os blastômeros periféricos existem ZO e desmossomos

• Nos blastômeros mais internos aparece junções GAP

• Separando o meio externo dos blastômeros há ZO

Blastogênese • A mórula penetra na cavidade

uterina com 12-32 blastômeros, 72h após a fecundação

• Os blastômeros começam a secretar um líquido, formando a cavidade blastocística • Há um maciço celular interno que é o embrioblasto e uma camada de células periféricas denominada trofoblasto

• No 4º dia o blastocisto tem 60 células

Blastocisto tardio • No 5º dia o trofoblasto se achata.

• Aumenta o número de células do embrioblasto

• O embrioblasto começa a secretar o fator de crescimento fibroblástico 4 (FGF 4)

• A blastocele aumenta progressivamente a quantidade de

líquido no seu interior

Implantação ou nidação do embrião

• Acontece entre o 5º e 7º dia após a fecundação

• Habitualmente a nidação ocorre na porção superior da parte posterior do corpo do útero.

• Normalmente o pólo embrionário é que adere no epitélio do endométrio

• O blastocisto é aprisionado pelo epitélio do endométrio

• Depois da adesão, o trofoblasto produz enzimas digestivas (colagenase, estromelisina, etc) para penetrar no endométrio

• O trofoblasto se liga ao colágeno, fribronectina, laminina e GAGs da LB através das integrinas

• Ocorre liberação de histamina com vaso dilatação

Reação decidual Os leucócitos da LB produzem interleucina-2, inibindo o sistema imunológico materno

• No 6º dia o trofoblasto forma o citotrofoblasto

• As células do citotrofoblasto se fusionam e formam o sinciciotrofoblasto

• No 7º dia forma-se o hipoblasto a partir do embrioblasto

No final da 1ª semana o blastocisto está superficialmente

implantado no endométrio

Resumindo....

Gravidez ectópica

Gravidez tubária. Embrião com aproximadamente 2 meses. Está sobre a ruptura da tuba uterina

Gravidez tubária. A. A tuba uterina foi removida cirurgicamente e cortada para mostrar o concepto implantado

na membrana mucosa. B. Foto ampliada do embrião com 4 semanas, aspecto normal.

Obrigada!