FINAL FELIZ - bmc0143.files.wordpress.com · ZP2, ZP3). These proteins are sufficiently conserved...

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ATORES

PALCO

vagina

cervix

útero

oviduto

ovário

Óvulo

Espermatozóide

Zigoto

FINAL FELIZ

Zigoto diplóide (2n)

com os dois prónucleos da mesma espécie.

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Espermatozóide Ovócito

Contribuição gênica Contribuição gênica

Motilidade

Reconhecimento espécie-específico


Penetração de barreiras mecânicas e químicas

Prevenção da Polispermia

Nutrição do zigoto Cabeça(com Núcleo + ACROSSOMA)

Bainha Mitocondrial

FLAGELO

ESPERMATOZÓIDE

Espermatozóide Estrutura

Contribuição gênica Núcleo Haplóide

Motilidade Flagelo


Proteínas na membrana

Penetração de barreiras mecânicas e químicas

Acrossoma

Motor Combustível BOMBA DSMAC Tercom

Sistema de teleguia

Espermatozóide x Míssil teleguiado

Mitocondriacombustível

Flagelomotor Núcleo

Vesícula acrossomica


MitocondriaCombustível

Provê ATP para os batimentos flagelares

FlageloMotor

Composto de feixes de microtúbulos que se deslizam uns sobre os outros na presença de ATP.

Núcleo

Carga genética haplóide altamente condensado

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Vesícula Acrossomal ou Acrossomo

Organela intracelular contendo alta concentração de enzimas proteolíticas (i.e. capazes de quebrar proteínas)

A cabeça do espermatozóide tem 3 bicamadas lípidas: a membrana plasmática + 2 membranas do acrossomo

Memb. Plasmática

Memb. Externa do acrossomo

Memb. Interna do acrossomo

Conteúdo acrossomal

A cabeça do espermatozóide contém receptores para proteínas da Zona Pelúcida

Receptor para proteína ZP3


Memb. Plasmática




• Cada aluno terá um cartão único com o código visual

• O código tem 4 lados: A, B, C e D

• Apresente a SUA OPÇÃO PARA CIMA

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• Qual sobremesa você prefere?AMousseBTorta de limão com cobertura de merengueCsorvete da Haagen DasDCreme de papaya com cassis

• Se você tivesse que escolher com quem ficaria numa ilha escolheria:

A. CãozinhoB. Wesley SafadãoC. Sabrina SatoD. antes só que mal acompanhado(a)/eu

me basto

Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóideíntegro. Qual anticorpo seria melhor?

a) anti-histonab) anti-ZP2c) Anti-receptor para proteína ZP2d) Anti-receptor para proteína ZP3

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Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóideíntegro. Qual anticorpo seria melhor?


RÁPIDA REVISÃO DO PROCESSO DE MEIOSE

Testículo(aumento pequeno)

Túbulo Seminífero

Segundo semestre

Espermiogênese(maturação da espermátide)

Espermatogônias

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Espermiogênese (“turbinação” da espermátide)

Cabeça(com Núcleo + ACROSSOMA)

Bainha Mitocondrial

FLAGELO

ESPERMATOZÓIDE

No Núcleo:• Remoção de água• Eliminação de RNAs• Alongamento da forma

nuclear• Condensação nuclear

No Citoplasma• Fusão do Golgi, formando

o Acrossoma• Concentração de

mitocôndrias perto do flagelo

• Formação do flagelo

A motilidade do espermatozoide aumenta à medida que progride pelo trato reprodutório.

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Capacitação :

Maturação molecular do espermatozóide no trato uterino:

•Aumento da fluidez de membrana com a remoção de colesterol.

•Modificação das proteínas da membrana plasmática do espermatozóide

Capacitação :



•Modificação das proteínas da membrana plasmática do espermatozóide

Auxilia na fusão do memb do espermatozóide com o óvulo

Facilita o reconhecimento de proteínas da Zona Pelúcida

Ovócito

Contribuição gênica Núcleo Haplóide

Reconhecimento espécie-específico Zona Pelúcida

Prevenção da Polispermia Zona Pelúcida Modificada

Nutrição do zigoto Citoplasma

Ovócito DIFERENCIAÇÃO

Indução da MotilidadeFatores Quimiotáticos(identificados em animais de fert. Ext)


Proteínas de Zona Pelúcida

Prevenção da Polispermia•Grânulos corticais•Expressão de canais iônicos na memb.

Fusão dos prónucleos

Nutrição do Zigoto Acúmulo de proteínas e RNA

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Corona Radiata (células foliculares)

Zona Pelúcida (matriz extracelular)

Nùcleo

Grânulos Corticais

Importante: As oogônias formam ovócitos primários no período embrionário!!

http://ib.berkeley.edu/courses/ib140/oogenesis,%20follicle%20development,%20estrogenesis_files/image008.jpg

O ovócito em desenvolvimento

•Aumenta de volume

•É rodeado de células somáticas (foliculares)

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Aumento em volume

Anfíbio(desenvolvimento externo)

27.000x

Galinha(desenvolvimento externo)

200x

Camudongo(desenvolvimento interno)

43x

Notem o aumento de VOLUME CELULAR:Relacionado à disponibilidade de nutrientes para o embrião Células Foliculares/Granulosa

•São células que auxiliam na maturação do ovócito

•Iniciam com uma camada epitelial ao redor do óocito

•Sintetizam a Zona Pelúcida

•Transferem ao ovo alguns elementos do vitelo

Secreção da Zona Pelúcida pelo ovócito e pelas células foliculares

90 dias Células folicularesAntro

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ZP1

ZP2

ZP3

A Zona Pelúcida é uma barreira molecular constituída de uma trama de proteínas.

http://cdin.us/be/astounding-microscopy-pics/

A ZONA PELÚCIDA é uma trama proteica extracelular que encapsula o óvulo

ZP1

ZP2

ZP3

A Zona Pelúcida é uma barreira física e molecularconstituída de uma trama de proteínas extracelulares.Em especial;ZP3 e ZP2

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Os GRÂNULOS CORTICAIS são uma barreira de vesículas exocíticas que impedem a polispermia.

http://visualsunlimited.photoshelter.com/image/I0000u8hiJGn2_Pg

Importante: A ovulação libera um ovócito primário cuja Meiose II ainda não terminou!

PALCO

vagina

cervix

útero

oviduto

ovário

Óvulo

Espermatozóide

Zigoto

• Reação Acrossomal

•Reconhecimento de proteínas da Zona Pelúcida

• Reação da Zona Cortical

PENETRAÇÂO DAS BARREIRAS

LEVANTAMENTO DE BARREIRAS (prevenção de polispermia)

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Memb. Plasmática




1. Reconhecimento proteína-proteína da proteína de membrana plasmática do espermatozóide com a ZP3

2. Reação acrossomal com exocitose das enzimas proteolíticas

3. Exposição da proteína de membrana interna do acrossomo que reconhece a ZP2




Memb. Plasmática




ZP3

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ZP1:ZP2ZP3

ZP1

ZP2

ZP3

Zona Pelúcida e a seletividade de espéciesContato do espermatozóide com

a Zona Pelúcida (ZP3)

Aumento de Cálciointracelular livre

Exocitose do Acrossomo

Penetração da Zona Pelúcida

Fusão das membranas

Em mamíferos

•Receptor para proteína da Zona Pelúcida ZP3

•Vesícula acrossômica intacta

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A cabeça do espermatozóide se liga ao ZP3

Capacitação (Trato Uterino):



•Remoção de proteínas de membrana (auxiliam reconhecimento das ZPs)

•Fosforilação proteica.

Com capacitação

Sem capacitação

O efeito da capacitação na afinidade do espermatozóide pelas proteínas ZP2 e ZP3

A interação da ZP3 com o Receptor de ZP3 é uma forma de reconhecimento de espécie

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A interação entre as proteínas de membrana do espermatozóidee as proteínas da Zona Pelúcida é ESPÉCIE-ESPECÍFICA

Após contato com a Zona Pelúcida (ZP3):

1. Aumento de Cálcio citoplasmático proveniente dos estoques intracelulares

2. Exocitose da Vesícula Acrossômica

3. Exposição da membrana interna da V. Acrossomica

A Vesícula Acrossômica contém enzimas que auxiliam na:

•penetração do espermatozóide

•Deflagração da REAÇÃO CORTICAL ou de ZONA

A exocitose do acrossomo expõe a membrana interna da cabeça do espermatozóide

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ZP3da Zona Pelúcida Aumento Cálcioi Reação Acrossomal

Ca++

Ca++

Mas, se na exocitose do acrossomo é perdida a proteina de membrana que reconhece a ZP3, como que o espermatozóide permance aderido a Zona Pelúcida?

A membrana interna da cabeça do acrossomo contém receptores para ZP2

APÓS A REAÇÃO ACROSSOMAL, a membrana interna da v. acrossomica se liga ao ZP2



Memb. Plasmática





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Um aluno de IC gostaria de marcar com imunofluorescência a cabeça do espermatozóidedepois da reação acrossomal . Qual anticorpo seria melhor?


Você trabalha na Novartis e está testando novas formas de anticoncepcional. Qual destas estratégias você acha que teria maiores chances de funcionar?

a)Anticorpo para receptor de ZP2b)Aumento de Cálcio extracelularc)Anticorpo para enzimas acrossomaisd)Anticorpo para ZP3

Hum Reprod. 1999 Mar;14(3):593-600.Antibodies to human ZP3 induce reversible contracep tion in transgenic mice with 'humanized' zonae pellucidae.Greenhouse S1, Castle PE, Dean J.Author informationAbstractThe initial spermatozoon-egg interaction of mammalian fertilization is mediated by the zona pellucida, an extracellular matrix composed of three glycoproteins (ZP1, ZP2, ZP3). These proteins are sufficiently conserved between human and mouse to form chimeric zonae pellucidae, and genetically engineered mice in which the endogenous mouse ZP3 has been replaced by human ZP3 have 'humanized' zonae, but normal fertility. Administration of monoclonal antibodies to mouse ZP3 does not affect fertility in these animals, but administration of antibodies to human ZP3 results in long-term, reversible contraception. The antibodies coat the zonae pellucidae surrounding growing oocytes within the ovary and their presence in the zona matrix inhibits, but does not eliminate, sperm binding. The contraceptive effect is attributed to steric hindrance that decreases sperm binding and prevents penetration through the zona pellucida. The resumption of fertility is associated with the disappearance of antibodies from the zona matrix. No adverse effect on mating behaviour, ovarian histology or fetal development (if administered after fertilization) is detected in treated females. These results suggest that transgenic mice expressing human proteins will prove useful in assessing contraceptive efficacy of zona epitopes in the rational design of immunocontraception directed at the human zona pellucida.

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FINAL FELIZ ???

Zigoto diplóide (2n) E APENAS DIPLÓIDE

com os dois prónucleos da mesma espécie.

O PROBLEMA DA POLISPERMIA...

•Concentração reduzida de esperma durante a fertilização (~200/200M)

•Reação da zona cortical (exocitose de grânulos corticais) modificação do ZP3 e ZP2

ZP1

ZP2

ZP3

A Reação Cortical em Mamíferos•Modifica a ZP3 e ZP2, impedindo a ligação de espermatozóides (reação de Zona);

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A REAÇÃO DA ZONA CORTICALContato do espermatoz. com

a membrana do ovócito


Exocitose dos grânulos corticais

Modificação das proteínas ZP

Inibição de fertilizações adicionais

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A REAÇÃO DA ZONA CORTICALo que são GRÂNULOS CORTICAIS?Vesículas intracelulares abaixo da membrana do ovócito

ZP

3/Z

P2

Zona Pelúcida

Memb Plasmática

Citoplasma do óvulo

Espaço extracelular

ou perivitelínico

ZP

3/Z

P2

Zona Pelúcida

Memb Plasmática

Citoplasma do óvulo

Espaço extracelular

ou perivitelínico

Os GRÂNULOS CORTICAIS contêm enzimas modificam a ZP2 e ZP3, de forma que não são mais reconhecidas pelo espermatozóide

Os GRÂNULOS CORTICAIS são uma barreira de vesículas exocíticas que impedem a polispermia.

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Contato do espermatoz. com a membrana do ovócito


Exocitose dos grânulos corticais

Modificação das proteínas ZP

Inibição de fertilizações adicionais

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MIO Y., MAEDA K., 2008 American journal of obstetrics and gynecology 199: 660.e1–5.

Um ovócito maduro não-fertilizado é microinjetado com uma das substâncias indicadas abaixo. Qual destas microinjeções tem MENOR probabilidade de reduzir a taxa de fusão espermatozoide-ovócito?

A) Ca++B) Ca++ e EGTA (quelante de cálcio)

C) IP3 (IP3 se liga a canais de cálcio do Retículo Endoplasmático e libera estoques de cálcio intracelular)

Fertilização in vitro com esperma congelado:

1. Capacidade metabólica

2. Motilidade espermática

3. Atividade Enzimática

4. Membrana Intacta

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