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: fbeijamini@gmail.com 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