UNIVERSIDADE DE ÉVORALicenciatura em Biologia Humana

Unidade Curricular: Biologia do Desenvolvimento2013/2014

Docente: Prof. Doutor Paulo de OliveiraDiscentes: Liana Shvachiy 30667 & Maria José Tareco 30187

E viva a

diferença!

IntroduçãoHomens e mulheres são diferentes anatomicamente e

psicologicamente e o cérebro é um dos órgãos responsáveis por estas diferenciações.

Todas estas questões serão respondidas com base em artigos que usam vários modelos animais como os murganhos.

Apresentação da hipótese sobre o papel da aromatase na diferenciação.

Quais são, então, as diferenças anatómicas entre o cérebro feminino e masculino?Qual a influência das hormonas esteróides no cérebro sobre a diferenciação anatómica e psicológica?Quais são as diferenças psicológicas e comportamentais entre o cérebro feminino e masculino?

Identidade de géneroO conhecimento sobre os aspectos biológicos da formação da identidade de género é bastante restrito

• A identidade de género significa a consciência que a pessoa tem de ser homem ou de ser mulher, e quando ocorrem alterações nessa diferenciação ocorre o transexualismo, definido como sendo a incongruência entre o fenótipo (masculino ou feminino) e o sentimento de ser um ser masculino ou feminino.

A influência da componente psíquica, sob o controlo do processo de socialização do individuo, supostamente, faz parte da definição da identidade de género. Entretanto, isso ainda é um assunto controverso.

As células cerebrais da mulher e do homem apresentam diferenças nos padrões de expressão de outros genes, para além do gene SRY que está localizado no braço curto do cromossoma Y e determina a formação do testículo. São estes genes que determinam as funções e habilidades específicas. Zhou et.al.(1997)

Wilson & Davis (2007)Ngun et.al (2010)

Diferenciação Anatómica

Anatomia Geral do Encéfalo

O cérebro dos homens é, em média, aproximadamente 10% maior do que nas mulheres, mas isso é devido ao maior tamanho corporal dos

homens: um maior nº de células musculares implica um maior nº de neurónios para controlá-las.

Regiões cerebrais sexualmente diferenciadas

Wilson & Davies (2007)

Regiões cerebrais sexualmente diferenciadas

Regiões cerebrais sexualmente diferenciadas

Volume maior no

Sexo masculino

•Órgão Vomeronasal•Bulbo Olfativo acessório•Núcleo Amigdalóide medial•Núcleo Premamilar ventral•BNST medial posterior e núcleo central•Núcleo sexualmente dimórfico da área pré-optica•Núcleo supra óptico •Núcleo supraquiasmático•Núcleo ventromedial•Núcleo espinhal do bulbocavernoso •Comissura anterior (nos ratos)

Volume maior no

Sexo Feminino

•BNST anterior medial e anterior lateral•Núcleo anteroventral periventricular•Locus coeruelus•Comissura anterior (nos humanos)

Wilson & Davies (2007)

Diferenças AnatómicasDurante o desenvolvimento do embrião os núcleos do

dimorfismo sexual e periventricular

anteroventral da área pré-ótica inicialmente contêm o

mesmo nº de neurónios.

Entretanto, com o aumento da apoptose celular

mediada pelo estradiol na mulher, o núcleo de

dimorfismo sexual torna-se menor.

Ao contrário, no sexo masculino o estradiol tem

efeito antiapoptótico nesse mesmo núcleo o que o

torna cerca de 3 a 5 vezes maior no sexo masculino.

Já o núcleo paraventricular anteroventral é maior nas

mulheres, sendo menor nos homens devido ao efeito

pró-apoptótico do estradiol nessa área.

O volume da subdivisão central do núcleo do leito da estria terminal – uma

área essencial para o comportamento sexual – é maior nos homens que nas

mulheres.

Lóbulo infero-parietal

Esta área é bilateral e localizada logo acima do nível das orelhas (córtex parietal) responsável pela capacidade de execução de funções motoras pelas

mãos.

É maior nos homens do que nas mulheres. O lado esquerdo é

maior do que o direito nos homens.

Nas mulheres, a assimetria é exactamente o contrário, embora as diferenças entre os lados esquerdo e direito não sejam tão importantes

quanto nos homens.

Portanto, parece que o tamanho do LIP está

correlacionado com as habilidades mentais em

matemática.

Este estudo foi possível graças à análise de varreduras de imagem de ressonância magnética, que mesmo descartando as

diferenças naturais que existem no volume total cerebral entre os homens e as mulheres, ainda permanecia uma diferença de 5% entre

os volumes do LIP.

Lóbulo infero-parietalO LIP, em geral, permite que o cérebro processe informações a partir dos órgãos dos sentidos e ajuda na atenção e percepção seletivaOs estudos têm relacionado o LIP direito à memória envolvida na compreensão e manipulação das relações espaciais e à capacidade de estabelecer relações entre as partes do corpo. Este está também relacionado com a percepção dos nossos próprios sentimentos ou emoções.O LIP esquerdo está envolvido na percepção do tempo e do espaço e na capacidade da rotação mental de figuras tridimensionais.

Linguagem e corpo calosoDemonstrou-se também que 2 áreas nos lobos frontais e temporais relacionados com a linguagem: áreas de Broca e Wernicke, são significativamente maiores nas mulheres, fornecendo assim uma causa biológica para a notória superioridade mental das mulheres relacionadas com a linguagem.

Utilizando imagens de ressonância magnética, os investigadores mediram os volumes de matéria cinzenta em diferentes regiões corticais e, verificaram que as mulheres apresentavam um volume maior de 23% na área de Broca e 13% na área de Wernicke do que nos homens.

Outros estudos têm também referido que o corpo caloso é maior nas mulheres do que nos homens. Mas estes estudos têm sido contestados recentemente.

Outras evidências morfológicas

Homens têm mais neurónios no córtex

cerebral

Mulheres com neuropil mais desenvolvido

Explica o porquê das mulheres terem

maior tendência a sofrer a demência

Como ocorre a diferenciação? As diferenças no sistema nervoso ocorrem tanto na idade adulta como no período

perinatal

Factores genéticos e hormonais contribuem para mecanismos fisiológicos em desenvolvimento para gerar a ontogenia de dimorfismo sexual no cérebro.

Mecanismos relevantes podem incluir a heterogénese, migração celular, diferenciação celular, a morte celular, a orientação do axónio e sinaptogénese.

A nível molecular temos as acções de factores de transcrição no núcleo das células que regulam a expressão de genes que controlam o desenvolvimento e

diferenciação celular, de moléculas efectoras que contribuem directamente para a sinalização a partir de uma célula para outra.

Vários péptidos ou proteínas são como "marcadores" da diferenciação sexual com funções indeterminadas no desenvolvimento do embrião e feto ou na idade adulta.

Embora a maioria das diferenças entre os sexos são revelados como uma consequência direta das ações hormonais, alguns só podem ser revelados após

perturbação genética ou ambientalTobet, S., et.al. (2009)

Atuação das Hormonas Esteróides

Hormonas esteróidesEsteróides que atuam como hormonas.

Subdividem-se em 5 grupos de acordo com o tipo de receptor a que se ligam:

Glucocorticóides

Mineralocorticóides

Androgénios

Estrogénios

Progestagénios

Estrogénio

O estrogénio desempenha um papel crítico na diferenciação sexual do cérebro

em desenvolvimento e da regulação específica da neuroendocrinologia

reprodutiva.Entre as diferentes regiões do cérebro, as áreas do hipotálamo contêm circuitos neuronais funcionais

sexualmente diferenciados

Estudos recentes sugerem que este pode não ser o único

mecanismo de ação estrogénica

O estrogénio pode influenciar diversos eventos celulares através de

regulação diferentes vias de sinalização

Proteínas receptoras de estrogénio localizadas no núcleo afectam a expressão de genes alvo, quando ligadas ao seu

ligando de estrogénio.

Cross-talk entre os efeitos diretos do estrogénio sobre a transcrição de genes e os seus efeitos sobre as vias de

sinalização.

Ohtani-Kaneko (2006)

O papel dos androgéniosOs androgénios são muitos importantes para as diferenças médias de sexo em anatomia, fisiologia e comportamento.

Apesar de ter estabelecido o seu papel fundamental na diferenciação sexual, ainda há muito a ser aprendido sobre como os androgénios influenciam essa diferenciação.

Foram analisados questionários de estudantes universitários abrangendo cerca de 11 características diferentes para testar a influência da testosterona ou outros androgénios para a formação destas.

Os valores médios para todas as onze características foram significativamente maior nos machos do que nas fêmeas

A análise factorial reforçou a ideia da influência distinta dos androgénios para todas as características, identificando 4 factores.

Ellis, L. & Das, S. (2010)

11 características do estudoCrescimento de pêlos no corpo

Escurecimento da íris do olho

Acne facial

Escurecimento da cor do cabelo

Aumento da altura

Alteração da voz (torna-se mais grave)

Aumento da força da parte superior do corpo

Aumento de força da parte inferior do corpo

Aumento da aparência do corpo masculino

Aumento de maneirismos masculinos

Ellis, L. & Das, S. (2010)

Fatores mais influenciados por androgénios

HomensAparência masculina do corpo

Força física geralForça da parte superior do corpo

Força da parte inferior do corpo

Maneirismos masculinosEllis, L. & Das, S. (2010)

Hormonas vs SocializaçãoA influência dos esteroídes sexuais principalmente

na organização do cérebro masculino é bastante conhecida.

Tanto a testosterona como o estrogénio participam na organização do cérebro no sentido

masculino.

A influência hormonal na diferenciação e expressão sexual é importante, mas o processo de socialização do indivíduo é reconhecidamente fundamental para a construção da sua

sexualidade e tem implicações na expressão sexual.

Nos primeiros anos de vida a construção da sexualidade está vinculada à influência dos pais, professores, colegas, os quais levam a criança a assumir o papel e induzem-na às preferências

relacionadas com o seu género.

Outras diferenças entre o homem e a mulher

Outras diferenças

A linguagem

As informações

As emoções

O conhecimento

Além das diferenças anatómicas e das características sexuais primárias e secundárias, vários estudos indicam que existem várias outras diferenças

subtis na maneira pela qual os cérebros dos homens e das mulheres processam:

Homens são, emocionalmente, mais agressivos e mais rápidos, devido à caça que realizavam na antiguidade.

Mulheres, no entanto, são mais protectoras das crianças e do lar, tendo um instinto maternal muito desenvolvido.

Outras diferenças

Calculam o tempo

Estimam a velocidade dos objectos

Realizam cálculos matemáticos mentais

Orientam-se nos espaço

Visualizam os objectos tridimensionais

Uma das diferenças mais interessantes refere-se à maneira segundo a qual os homens e as mulheres:

Proporção entre o 2º e 4º dígito (menor nos machos que nas fêmeas) :Há evidências indiretas de que 2D: 4D é estabelecida no útero e está negativamente relacionada com a testosterona pré-natal e positivamente com estradiol pré-natal. No entanto, não existem estudos que mostram relação direta entre a testosterona fetal (FT), estradiol fetal (FE) e 2D: 4D. Após a realização do estudo comprovou-se uma associação entre baixo 2D: 4D e altos níveis de FT em relação à FE, e alta 2D: 4D com baixa FT em relação à FE.

Lutchmaya, S., et.al (2004)

Hipótese sobre a influência da aromatase

Papel da aromataseAromatase é uma proteína que sintetiza estrogénios a partir de androgénios.

A hipótese de aromatase cerebral (estrogénio sintase) prevê que o estrogénio desempenha um papel importante em ambos os comportamentos

sexuais e diferenciação sexual cerebral.

Harada N. et.al. (2009)

Modelos animais utilizados nos estudos

ConclusõesTodas as diferenças entre cérebros masculino e feminino podem ser documentadas porque existe, hoje em dia, uma

variedade de métodos neurocientíficos sofisticados que permitem aos investigadores testar diferenças minúsculas

entre quaisquer grupos de cérebros.

A realização de actividades experimentais nos modelos animais apresentados anteriormente permitiu, tal como os métodos de imagiologia neuroanatómica, descobrir várias diferenças

entre os sexos e o que leva a essas mesmas diferenças.

Investigações futuras terão que ser realizadas para comprovar as hipóteses que vão surgindo e para confirmar os dados que

já foram comprovados, pois ainda há muito que descobrir sobre este tema, visto que o cérebro é um órgão muito

complexo

Referências Bibliográficas Knoll, J., Clay,C., Bouma,G., Henion, T., Shvarting, G., Millar, R.,Tobet, S.,

Developmental profile and sexually dimorphic expression of Kiss1 and Kiss1r in the fetal mouse brain. University of Colorado, USA (2013) doi: 10.3389/fendo.2013.00140

Harada, N., Wakatsuki, T., Aste, N., Yoshimura, N., Honda, S.-I., Functional Analysis of Neurosteroidal Oestrogen Using Gene-Disrupted and Transgenic Mice. Department of Biochemistry, School of Medicine, Fujita Health University, Toyoake, Aichi, Japan. (2009)

Cooke, B., Hegstrom, C., Villeneuve,L., Breedlove, S., Sexual Differentiation of the Vertebrate Brain: Principles and Mechanisms, Department of Psychology, University of California, Berkeley, California 94720-1650 (1998)

Ellis, L., Das, S., The factorial structure of self-reported androgen-promoted physiological traits, Vol.2, No.10, 1164-1170 (2010)

Roselli, C., Stormshak, F., Prenatal Programming of Sexual Partner Preference: The Ram Model, Journal of Neuroendocrinology 21, 359–364 (2009)

Zhou, J., Hofman, M., Gooren, L., Swaab, D., A Sex Difference in the Human Brain and its Relation to Transsexuality. Volume 1, Number 1, (1997)

Tobet, S., Knoll, J., Hartshorn, C., Aurand, E., Stratton, M., Kumar, P., Searcy, B., McClellan, K., Brain Sex Differences and Hormone Influences: A Moving Experience?. Department of Biomedical Sciences, Colorado State University, Fort Collins, CO, USA. (2009)

Ohtani-Kaneko, R., Mechanisms underlying estrogen-induced sexual differentiation in the hypothalamus. Department of Anatomy and Cell Biology, St. Marianna University School of Medicine, Miyamae, Kawasaki City, Kanagawa, Japan (2006)

Referências Bibliográficas HOFMAN, M., SWAAB, D., The sexually dimorphic nucleus of the preoptic area in the

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Kuo, J., Micevych, P., Neurosteroids, trigger of the LH surge. Journal of Steroid Biochemistry & Molecular Biology (2012)

Shah, N., Pisapia, D., Maniatis, S., Mendelsohn, M., Nemes, A., Axel, R., Visualizing Sexual Dimorphism in the Brain, Howard Hughes Medical Institute Center for Neurobiology and Behavior (2004)

Lutchmaya, S., Baron-Cohen, S. , Raggatt, P. , Knickmeyer, R. , Manning, J., 2nd to 4th digit ratios, fetal testosterone and estradiol. Early Human Development 77 (2004)

Wilson, C., Davies, D., The control of sexual differentiation of the reproductive system and brain. Departments of Basic Medical Sciences, Clinical Developmental Sciences, St George’s, University of London, Cranmer Terrace, Tooting, London SW17 0RE, UK (2007)

KENNEDY, G., Mating Behaviour and Spontaneous activity in androgen-sterilized female rats. From the Department of Experimental Medicine, University of Cambridge (1964)

Ngun, T., Ghahramani. N., Sánchez, F., Bocklandt, S., Vilain, E., The genetics of sex differences in brain and behavior. David Geffen School of Medicine at UCLA, Gonda Center, Room 5506, 695 Charles Young Drive South, Los Angeles, CA 90095-7088, United States (2011)

Mori, H., Matsuda, K., Pfaff, D., Kawata, M., Sagittalis Nucleus: A Novel Hypothalamic Nucleus. Department of Anatomy and Neurobiology, Kyoto Prefectural University of Medicine, Kyoto, Japan. (2009)

Hofman, M., Swaab,D., Sexual Dimorphism of the Human Brain: Myth and Reality. Exp. Clin. Endocrinol. Vol.98, Nº. 2, 1991, pp. 161 – 170 (1991)

“The difference between a house and a home is like the difference between a man and a woman – it might be embarrassing to explain, but it would be very unusual to get them confused.”

Lemony Snicket, Horseradish

Obrigada pela atenção!