18/05/2015 Espermatogênese: desenvolvimento, maturação e estrutura das células germinativas masculinas MSc. André Teves Aquino Gonçalves de Freitas Supervisão: Prof. Adj. Wellerson Rodrigo Scarano Gametogênese Processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas, os gametas. Ovócitos e espermatozoides. Prepara as células sexuais para a fecundação. Envolve cromossomos e citoplasma: Redução do número de cromossomos. Alteração na forma das células. Meiose Ocorre apenas nas células germinativas. Células germinativas diploides originam gametas haploides. A gametogênese envolve duas divisões meióticas. 1 18/05/2015 Meiose Primeira divisão (redução): duplicação das cromátides e separação dos homólogos. Resulta em 2 células haploides de cromátides duplas. Meiose Segunda divisão: separação das cromátides. Resulta em 4 células haploides de cromátides simples. Espermatogênese Sequência de eventos pelos quais as espermatogônias são transformadas em espermatozoides. Tem início na puberdade: as espermatogônias permanecem quiescentes nos túbulos seminíferos durante os períodos fetal e pósnatal. 2 18/05/2015 Espermatogênese Após várias divisões mitóticas as espermatogônias crescem e sofrem modificações, se transformando em espermatócitos I, as maiores células germinativas nos túbulos seminíferos. Cada espermatócito I sofre uma divisão reducional (primeira divisão meiótica), formando 2 espermatócitos II, haploides, com cerca de metade do tamanho original. Espermatogênese Segunda divisão meiótica: cada espermatócito II origina 2 espermátides, com cerca de metade de seu tamanho. Espermiogênese Formação do acrossomo: fusão das vesículas do complexo de golgi Condensação e alongamento do núcleo Desenvolvimento do flagelo (cauda): centríolos migram para a região posterior ao núcleo, Migração das mitocôndrias para a região posterior Perda da maior parte do citoplasma 3 18/05/2015 Espermatozoide maduro A cabeça contém o núcleo haploide. O acrossomo é rico em enzimas. A peça intermediária contém mitocôndrias, que fornecem ATP necessário para a mobilidade. A mobilidade é adquirida depois que passam pelo epidídimo. Estrutura dos espermatozóides Alterações espermáticas Oligospermia - produção menor que 20 milhões/mL Azoospermia - ausência de espermatozóides no ejaculado Teratospermia - número de espermatozóides defeituosos superior a 40% (normal = 10% de defeituosos) 4 18/05/2015 Duração da espermatogênese A duração da espermatogênese é determinada geneticamente, e varia de espécie para espécie. Para manter o processo contínuo, a liberação de espermatozóides não acontece simultaneamente ao longo de toda a extensão do túbulo seminífero. Nos machos, os espermatozóides são produzidos continuamente, diferentemente do que ocorre na fêmea, onde a produção de gametas é cíclica. Fatores que influenciam na espermatogênese Temperatura Criptorquidia Quimioterapia Varicocele Deficiências nutricionais A espermatogênese é um processo centrípeto periferia tubular Luz 5 18/05/2015 *Núcleo das espermátides é orientado para a base do epitélio germinativo e o axonema se projeta no lúmen. Gametogênese anormal Distúrbios da meiose durante a gametogênese, como a não disjunção, resultam na formação de gametas cromossomicamente anormais. Quando envolvidos na fecundação causam um desenvolvimento anormal Testículos O testículo é envolto pela túnica albugínea. Septos subdividem o testículo em lóbulos. Nos lóbulos dos testículos encontramos grande quantidade de finos, longos e sinuosos ductos, de calibre quase capilar, que são denominados túbulos seminíferos. Os túbulos seminíferos convergem para o mediastino do testículos e se anastomosam, formando a rede testicular. Desembocam nos dúctulos eferentes, que do testículo vão à cabeça do epidídimo. 6 18/05/2015 Túbulos seminíferos 7 18/05/2015 Células de Sertoli células de Sertoli • Núcleos piramidais • Nucléolo evidente • A população de CS se estabelece antes da puberdade • Proliferação e diferenciação FSH e T3 • Nº determina o tamanho do testículo e a magnitude da produção espermática 24 8 18/05/2015 Células de Sertoli 25 Citoarquitetura das Células de Sertoli Possui numerosas reentrâncias citoplasmáticas onde se localizam as células da germinativas. 26 Algumas funções das células de Sertoli Nutrição e sustentação das células germinativas Barreira hematotesticular Produção de fluido testicular Produção do fator inibidor dos ductos de Müller Produção de inibina Fagocitose dos restos citoplasmáticos produzidos durante a espermiogênese ◦ Importante para o transporte dos espermatozóides ◦ Ductos embrionários que formam estruturas do trato reprodutor feminino ◦ Hormônio que participa da regulação hormonal da espermatogênese 27 9 18/05/2015 Células de Leydig Sintetizam e secretam os hormônios sexuais masculinos. São o principal tipo celular encontrado no tecido de sustentação intersticial entre os túbulos seminíferos. O núcleo é redondo com cromatina dispersa e um ou dois nucléolos na periferia, em meio a um extenso citoplasma. Transporte dos Espermatozoides Transporte passivo dos túbulos seminíferos para o epidídimo. No epidídimo ocorre a maturação dos espermatozoides, que se completa no trato genital feminino (capacitação). Por contrações peristálticas da parede do ducto deferente são rapidamente transportados até a uretra. Se unem as secreções das vesículas seminais, próstata e glândulas bulbouretrais. Controle Hormonal da Espermatogênese 10 18/05/2015 Controle Hormonal da Espermatogênese Hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) – secretado pelo hipotálamo Gonadotrofinas – secretadas pela adenohipófise LH • Hormônio Luteinizante FSH • Hormônio Folículo Estimulante No macho, o LH também é conhecido como ICSH (Hormônio estimulante das células intersticiais). FSH Encontra receptores nas Células de Sertoli, que sob sua influência produzem uma proteína ligadora de andrógenos, o ABP, que retém a testosterona nos túbulos seminíferos. Estimula a meiose nos espermatócitos I (início do processo de diferenciação das células germinativas). Mecanismo de retroalimentação entre os hormônios hipotalâmicos/hipofisários e os hormônios gonadais hipotálamo hipófise testosterona Mecanismo de retroalimentação (ou feedback) negativo LH Testosterona 11 18/05/2015 Mecanismo de retroalimentação entre os hormônios hipotalâmicos/hipofisários e os hormônios gonadais inibina sertoli FSH Inibina Obrigado! 12