E viva a diferença! - Biologia do Desenvolvimento 2014

UNIVERSIDADE DE ÉVORA
Licenciatura em Biologia Humana
Unidade Curricular: Biologia do Desenvolvimento
2013/2014
Docente: Prof. Doutor Paulo de Oliveira
Discentes: Liana Shvachiy 30667 & Maria José Tareco 30187
Homens 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.
• 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.
Zhou et.al.(1997)
Wilson & Davis (2007)
Ngun et.al (2010)
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.
Wilson & Davies (2007)
Volume
maior no
Sexo
masculino
Volume maior
no Sexo
Feminino
•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)
•BNST anterior medial e anterior lateral
•Núcleo anteroventral periventricular
•Locus coeruelus
•Comissura anterior (nos humanos)
Wilson & Davies (2007)
Durante 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.
Já o núcleo paraventricular
anteroventral é maior nas
mulheres, sendo menor nos
homens devido ao efeito próapoptótico do estradiol nessa
área.
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.
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.
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.
O LIP, em geral, permite que o cérebro processe informações
a partir dos órgãos dos sentidos e ajuda na atenção e
percepção seletiva
Os 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.
Demonstrou-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.
Homens têm mais
neurónios no
córtex cerebral
Mulheres com
neuropil mais
desenvolvido
Explica o porquê
das mulheres
terem maior
tendência a sofrer
a demência
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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.
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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.
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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 ambiental
Tobet, S., et.al. (2009)
Esteróides 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
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)
Os 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)
Crescimento 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)
Homens
Mulheres
Aparência
masculina do
corpo
Força física
geral
Força física
geral
Força da
parte superior
do corpo
Força da
parte superior
do corpo
Força da
parte inferior
do corpo
Maneirismos
masculinos
Ellis, L. & Das, S. (2010)
Força da
parte inferior
do corpo
Ambos os
sexos
O principal fator foi interpretado
como refletindo a influência da
exposição a testosterona
perinatal e pós-pubertária.
Os outros três fatores que podem
refletir os efeitos de outros androgénios
ou a influência das hormonas femininas,
como o estradiol.
A 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.
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:
A linguagem
As informações
As emoções
O conhecimento
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.
Uma das diferenças mais interessantes refere-se à maneira segundo a qual os homens e as
mulheres:
Calculam o tempo
Estimam a velocidade dos objectos
Realizam cálculos matemáticos mentais
Orientam-se nos espaço
Visualizam os objectos tridimensionais
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)
Aromatase 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.
Gerou-se um rato knockout para aromatase (ArKO) que mostrou estrogénio indetectável e aumento dos níveis de androgénios
no sangue
ArKO exibiram um apetite reforçado e distúrbios na motivação sexual, preferência parceria sexual, desempenho sexual,
comportamento agressivo, comportamento parental, comportamento e comportamento exploratório.
Foi caracterizado o promotor específico do cérebro de rato do gene da aromatase, e identificou-se vários elementos cisacting cruciais
Depois introduziu-se um transgene de aromatase humana no rato ArKO
O rato resultante (ARKO / Harom), cuja área pré-óptica, hipotálamo e amígdala foram expostos aos estrogénios apenas no
período perinatal, e, em seguida, aos androgénios melhorados e nenhum estrogénios na idade adulta, mostrou perto
recuperação de desordens comportamentais.
Este resultado sugeriu que os estrogénios locais que agiam em regiões específicas do cérebro estão envolvidos na
organização de redes neurais específicas do sexo durante o período perinatal.
Harada N. et.al. (2009)
Todas 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
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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)

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
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

HOFMAN, M., SWAAB, D., The sexually dimorphic nucleus of the preoptic area in the human brain: a
comparative morphometric study. Netherlands Institute for Brain Research, Meibergdreef 33, 1105
AZ Amsterdam, The Netherlands (1989)
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)
Obrigada pela atenção!
“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