aula 01 intro e gametogenese
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Introdução à Embriologia
Felipe Beijamini
Sumário• Estágios do desenvolvimento humano
• Importância da Embriologia;
• Terminologia da área;
Estágios do desenvolvimento humano
Pré-NatalU
nidirecionalPós-Natal
Infância
Adolescência
Adulto
Senescência
Gametogênese
OogêneseEspermatogênese
Fertilização
Clivagem
Formação do blastocisto
Implantação ou nidação
1ªs
Des. Disco Germinativo Bilaminar
Des. Disco Germinativo Trilaminar
Gastrulação
2ªs
3ªs
Organogênese
Neurulação4ª a 8ª s
Desenvolvimento do feto 9ªs até o nasc//
266 dias!
GametogêneseFelipe Beijamini
Aquilo que acontece antes da fecundação!
Sumário:• Gametogênese
• Divisão celular – Mitose e meiose.
• Espermatogênese• Aparelho reprodutor masculino• Histofisiologia dos testículos• Controle hormonal da espermatogênese
• Oogênese• Aparelho reprodutor feminino• Histofisiologia dos ovários• Classificação dos folículos• Controle hormonal da oogênese.
Gametogênese:• Processo pelo qual ocorre a produção de gametas;
• Divisões celulares (mitoses e meioses) e diferenciação celular;
• Espermatogênese: compreende a formação dos espermatozoides e ocorre nos testículos;
• O processo fisiológico pelo qual uma espermatogônia (2n) é transformada em um espermatozoide (n)
por meio de mitose, meiose e espermiogênese.
• Oogênese: compreende a formação do gameta feminino e acontece nos ovários.
• O processo fisiológico pelo qual uma oogônia (2n) é transformada em oócito primário (n) e sequentemente em um oócito secundário (n) e por fim o óvulo.
Produto da gametogênese em humanos
Oócito Espermatozoide
Resultado: 2 células-filhas diploides
Resultado parcial: 2 células-filhas
diploides
Resultado final: 4 células-filhas
haploides
Separação dos homólogos Separação das cromátides irmãs
Mitose vs Meiose• Ocorre em células
somáticas e germinativas;
• Uma divisão por ciclo – Separação das cromátides irmãs;
• Não há crossing-over na prófase;
• Resultado: 2 células-filhas diploides
• Ocorre em células germinativas
• Duas divisões por ciclo – 1 separação dos homólogos; 1 separação das cromátides irmãs.
• Há crossing–over na prófase.
• Resultado: 4 células-filhas haploides.
Anomalias cromossômicas!
Processos comuns aos dois sexos
• 1. Origem e Migração dos Gonócitos para a gônada em formação – As células germinativas primordiais (PGCs)
• 2. Multiplicação dos Gonócitos através de Mitose• 3. Redução do lote cromossômico através de
Meiose (2n –> n).
Origem e migração das Células progenitoras de
gametas PGCs – O primeiro passo da gametogênese
• Comum nos dois sexos: PGCs migram a partir de células da parede do saco vitelínico
• PGCs: são visíveis a partir da 4ª semana do desenvolvimento na parede do saco vitelínico e migram por movimentos ameboides pelo mesentério dorsal até atingirem e povoarem as gônadas em formação // 7ª semana.
Embrião de cam
undongo
4 grandes PGCs no intestino posterior. Migração subindo o
mesentério dorsalGuilbert – Biologia do desenvolvimento
Espermatogênese – O aparelho reprodutor
masculino
Espermatogênese – A formação dos
espermatozóides• “A formação dos espermatozoides a partir das
células germinativas primordiais”;
• Ocorre nos testículos especialmente nos túbulos seminíferos; (epidídimo)
• Células de Sertoli da parede dos túbulos seminíferos dão suporte e sustentação para as espermatogônias e todo o processo de espermatogênese.
Um pouco da histologia dos testículos.
TS: túbulos seminíferosTR: túbulos retosRT: Rede testicularCD: canal deferenteE: epidídimo Gilbert 5ed.
Diagrama de uma seção do túbulo seminífero destacando a relação entre célula de Sertoli e espermatogênese.
Note a presença de diversos tipos de espermatogônias
Membrana basal
Lúmen
Sertoli A2 B
Espermatogônia A1
Espermatócito 1ª
Espermatócito 2ª
Espermátide
Espermatogênese – tópicos importantes do desenvolvimento masculino• A formação dos testículos inicia na sétima semana do desenvolvimento.• No período fetal os testículos são constituídos por cordões seminíferos
formados por PGCs e células de sustentação. • Existe células de Leydig diferenciadas por influência da hCG que serão
degeneradas após o parto• Leydig – importantes para a diferenciação sexual durante o período de
desenvolvimento.
• As PGCs começam a se diferenciar em espermatogônias por volta dos 8 anos de idade por consequência da produção de andrógenos pela glândula adrenal.
• Durante a puberdade, células mesenquimais se diferenciam em células de Leydig por ação do LH;
• As células de Leydig então sintetizam testosterona, sinal responsável pela estimulação e início da espermatogênese e os cordões seminíferos se tornam túbulos seminíferos.
• Os espermatozoides são produzidos até a morte do individuo
Espermatogênese – duração• Duração em humanos
entre 64 e 74 dias;• Mitoses das
espermatogônias ocupam cerca de 16 dias
• A primeira meiose aproximadamente 24 dias e 8 horas na segunda meiose;
• Por fim, cerca de 24 dias na espermiogênese.
Espermatogônia tipo A1
Espermatócito 1ª
Espermatócito secundário
1ª divisão meiótica
Espermátides
2ª divisão meiótica
Multiplicação das espermatogônias – Estágio mitótico
Gilbert 5ed.
Membrana basal
Cord
as se
xuai
s
Lúmen
Espermatogônias tipo A4 possuem 3 opções:1-Auto-renovação
2-Morte celular3- Diferenciar-se em espermatogônia intermediária
Citocisene incompleta
Note a formação de um sincício
Estágio meiótico e diferenciação celular
Citocisene incompleta
Note a formação de um sincício
Membrana basal
Cord
as se
xuai
s
Lúmen
As espermátides perdem suas conexões citoplasmáticas e o sincício se desfaz.
Recapitulando: A função das células de Sertoli
• Células de Sertoli:• contribuem para a formação
da membrana basal;• são responsáveis pela
sustentação e translocação das células germinativas da base para o ápice do epitélio germinativo;
• Secretam o fluido testicular; e produzem fatores que regulam a espermiogênese
The seminiferous epithelial cycle of spermatogenesis.
Xiang Xiao et al. Physiology 2014;29:286-298©2014 by American Physiological Society
http://physiologyonline.physiology.org/content/29/4/286
Recapitulando: A função das células de Leydig
• Células de Leydig:• Produzem testosterona
sob influência do LH
Espermiogênese – A diferenciação das espermátides em espermatozoides• Primeiro passo:
• Construção da vesícula acrossômica a partir do aparelho de Golgi;• Início da formação do flagelo
• Segundo passo:• Rotação do núcleo de modo que a coroa acrossômica fique de
frente para a membrana basal do túbulo seminífero;• Permite a extenção do flagelo para o lúmen
• Terceiro passo:• Achatamento e condensação do núcleo;• Eliminação do citoplasma remanescente;• Organização das mitocôndrias em forma de anel na base do flagelo
Espermiogênese
Controle hormonal da Espermatogênese
Guyton & Hall
The biology of spermatogenesis Left: a schematic drawing that illustrates the cross section of the seminiferous tubule, the functional unit in the testis that produces 300–400 million ∼
spermatozoa per day in a man after puberty at 12 yr of age, which persis...∼
Xiang Xiao et al. Physiology 2014;29:286-298
©2014 by American Physiological Society
Resumo:• A espermatogênese inicia-se durante estágios de desenvolvimento
intra-uterinos com a migração das células PGCs para os cordões seminíferos;
• Multiplas divisões mitóticas e diferenciações transformam as PGCs em espermatogônias e espermatócito 1;
• A primeira divisão meiótica dá origem ao espermatócito 2• Após a 2ª divisão mitótica surge as espermátides;• O processo de espermiogênese diferencia as espermátides em
espermatozóides;• Os processos de divisão celulares ocorrem no interior do tubo
seminífero• A maturação final da espermatogênese (eliminação da gotícula de
citoplasma) ocorre no epidídimo.
Atenção, atenção, atenção!• Seminários avaliativos – 1º Bimestre 2016.
• Grupos de no máximo 3 alunas;
• Tópico: Recentes avanços em biologia do desenvolvimento 1
• Artigos científicos de revistas internacionais (inglês) apresentando experimentos que envolvam: Espermatogênese, Oogênese ou mecanismos de contracepção.
• Selecionar o artigo até dia 08/04/16 e enviar para o email: [email protected] até as 23h59min!
Como pesquisar?• www.pubmed.com (Os computadores da Uni tem acesso!)• Key-words:
• Gametogênese -> gametogenesis;• Espermatogênese -> spermatogenesis• Oogênese -> Oogenesis, ovogenesis, • Contracepção -> Contraception,
• Combo Key-words:• Alcohol, spermatogenesis;• Alcohol, sperm developmet;• Circadian spermatogenesis;• Polycystic ovary syndrome;• Male contraception;• Female contraception.
Exemplos?
Oogênese – O aparelho reprodutor feminino
• O processo de produção de óvulos // Ovogênese;
Oogênese• Ovários• Produz uma célula haplóide contendo um
reservatório citoplasmático complexo.• É um evento periódico e cíclico (ciclo menstrual);• Oócito -> Folículo ovariano:
• Primordial• Em crescimento (unilaminar, multilaminar e antral)• Maduro• Atrésico
Três estágios do desenvolvimento
Intra-uterino
Ao nascer
PuberdadePeriodicamente
Oócitos estão envolvidos em folículos -
• Folículo primordial:• Oócito primário
circundado pela zona pelúcida e por uma camada de células foliculares
• Folículo unilaminar:• Oócito primário
circundado pela zona pelúcida e por uma camada de células foliculares
• Folículo multilaminar• Oócito primário circundado
pela zona pelúcida, por mais que uma camada de células foliculares e pela teca derivada de fribroblastos
• Folículo Maduro:• Oócito secundário
(metáfase II)Várias camadas de células foliculares; cavidade antral; presença da corona radiata.
Nem todo folículo maduro progride para os próximos estágios da meiose. Para sobreviver o folículo tem que encontrar o estado hormonal propício – Ondas de gonadotrofinas.
O oócito do folículo maduro se encontra parado na prófase I da meiose (estado dictíado) e só continuará o processo de divisão se fecundado.
Corpúsculo de Graaf – Folículo maduro pré-
ovulatório• O oócito I completa a Meiose I• Oócito II e o 1º corpúsculo
polar
• O oócito II entra na Meiose II, mas estaciona na metáfase II, a qual só será completada se o oócito II for fertilizado por um espermatozóide;
Ovulação• A onda de LH parece ser a causa
para a ruptura do estigma expelindo o oócito secundário com o fluido folicular.
• Zona pelúcida e células foliculares formam a corona radiata e o cumulus oophorus.
• Formação do corpo lúteo• Mittelschmerz e ovulação: a
ovulação pode ser acompanhada por uma dor abnominal em algumas mulheres. A essa dor chama-se de Mittelschmerz.
Três fases: uma embrionária, outra na idade reprodutiva e fecundação
O processo de divisão celular só é finalizado se o oócito
secundário for fecundado
Controle hormonal da ovulação – O ciclo menstrual humano.
• Fase menstrual • Fase folicular (estrogênica ou
proliferativa)
• Fase lutea (progestacional ou secretora)
• O corpo luteo é mantido pelo LH por cerca de 14 dias (12 a 16 dias).
• Suspensão da progesterona, isquemia do endométrio e também a contração do miométrio, o que provocará a descamação do endométrio, tendo-se uma nova fase menstrual.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10008/figure/A4716/?report=objectonly
Principais eventos do ciclo menstrual• Fase menstrual: O primeiro dia do ciclo menstrual é o primeiro dia de sangramento.
• A menstruação é a descamação da camada funcional do endométrio. Esta fase dura quatro a seis dias.
• Fase folicular (estrogênica ou proliferativa) - O FSH promove o crescimento dos folículos, os quais secretam estrógeno, que promove a reconstituição do endométrio a partir da proliferação das células da sua camada basal. Os níveis aumentados de estrógeno estimulam a liberação de um pico de LH, responsável pela ovulação.
• Fase lutea (progestacional ou secretora) A progesterona produzida pelo corpo lúteo estimula a secreção de glicoproteínas e glicogênio pelas glândulas endometriais, tornado o endométrio edemaciado e rico em nutrientes para o embrião.
• O corpo lúteo é mantido pelo LH por cerca de 14 dias (12 a 16 dias).
• Com a degeneração do corpo lúteo, há a suspensão da progesterona, o que causa constrição das arteríolas e, em consequência, isquemia da camada funcional do endométrio. Ocorre também a contração do miométrio, o que provocará a descamação do endométrio, tendo-se uma nova fase menstrual.
Mudança no número de células germinativas no ovário humano ao passar dos anos
• Há um número limitado de oogônias que se dividem para formar aproximadamente 7mi de células germinativas ao final do 7º mês da gestação.
• Há um decréscimo abrupto do nº de células germinativas após o 7º mês da gestação.
• As oogônias remanescentes entram na profase da primeira divisão meiótica e progritem até o estágio diplóteno no qual se mantém até a puberdade.
• Oócitos primáriosGilbert
Resumo:• A gametogênese é o processo pelo qual são
formados os gametas• Sucessivas divisões celulares (mitóticas e meióticas)
dão origem a células haploides• O processo de formação de gametas é diferente
para cada um dos sexos;• No entanto, ambos sexos compartilham alguns
eventos da gametogênese (especialente em estágio embrionário).
Referências• Alberts – The cell – • Moore & Persaud – The developing Human 8ed• Gilbert – Biologia do desenvolvimento• Guyton & Hall – Medical P
• Muito obrigado