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GAMETOGÊNESE MASCULINA: ESPERMATOGÊNESE Prof. Dr. Wellerson Rodrigo Scarano 1 ESPERMATOGÊNESE Definição Processo pelo qual se formam os gametas masculinos, os espermatozóides, a partir de células germinativas primordiais, as espermatogônias. Espermatozóides humanos http://dbfiori.typepad.com/my_weblog/2009/01/the-results-are-in-i-have-sperm-i-am-fertile-yippppeeee.html 2 1 Este processo envolve os seguintes tipos celulares - Espermatogônia (2n) – se multiplica por mitose Fase de multiplicação - Espermatócito I (2n) – se multiplica por meiose Fase de crescimento - Espermatócito II (n) – resulta da meiose I Fase de maturação - Espermátide (n) – resulta da meiose II - Espermatozóide (n) – gameta masculino Se forma pelo processo de citodiferenciação da espermátide Espermiogênese 3 Fases da espermatogênese espermatogônias espermatócitos I Proliferativa Meiótica espermatócitos II espermátides espermatozóides Diferenciação ou Espermiogênica 4 2 Mitose das espermatogônias Espermatócitos I (2n) Início e progresso da meiose Espermatócitos I (2n) Meiose I Espermatócitos II (n) Meiose II Espermátides (n) Espermiogênese Espermatozóides (n) 5 •Para permitir que o processo espermatogênico seja contínuo, as espermatogônias sempre se renovam (mitose), antes de continuarem o processo, se transformando em espermatócitos I. •Além disso, existem espermatogônias-tronco (A0), que funcionam como uma reserva de espermatogônias. Elas só entram em mitose em situações especiais. 6 3 VIDA PRÉ-NATAL No testículo, antes do nascimento, são encontradas apenas células germinativas no início do processo espermatogênico, as espermatogônias, e células somáticas de sustentação, as células de Sertoli. Espermatogônia Célula de Sertoli Cordões seminíferos 7 NA PUBERDADE As espermatogônias permanecem quiescentes até a puberdade, quando por estímulos hormonais, elas começam a se dividir (mitose) Formam-se também todos os outros tipos celulares, até os espermatozóides 8 4 SISTEMA REPRODUTOR MASCULINO Conjunto de órgãos: Gônadas (testículos): produzem os gametas e hormônio (testosterona) Epidídimo Ductos condutores: canais deferentes e ducto ejaculador Glândulas sexuais acessórias: próstata e vesícula seminal produzem secreções que mantém os espermatozóides 9 A gametogênese masculina (Espermatogênese) ocorre no Testículo. Testículo 10 5 TESTÍCULOS órgãos constituídos por numerosos túbulos seminíferos túbulos seminíferos: local onde são produzidos os espermatozóides cordão espermático vasos sanguíneos e nervos túbulos seminíferos cabeça epidídimo dúctulos eferente ducto deferente lóbulo rete testis septo túnica albugínea túbulos retos corpo epidídimo túnica vaginalis cauda epidídimo cavidade da túnica vaginalis 11 Esquema mostrando a distribuição dos Túbulos Seminíferos 12 6 Corte transversal de túbulo seminífero luz membrana basal túbulos seminíferos Tecido intersticial espermatozóides Tecido seminífero 13 Corte transversal de testículo de rato Tecido intersticial Tecido seminífero 14 7 Epitélio seminífero ou germinativo pontes citoplasmáticas espermátides iniciais espermátides tardias espermatócitos II meiose espermatócitos I espermatogônias células mióides fibroblasto capilares células intersticiais 15 16 8 espermatozóides espermatogônia espermátides espermatócito I 17 Espermatogênese 18 9 Células de Sertoli células de leydig vasos sanguíneos Célula de Sertoli espermatogônia 19 Células de Sertoli Núcleos piramidais células de Sertoli 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 20 10 Citoarquitetura das Células de Sertoli Possui numerosas reentrâncias citoplasmáticas onde se localizam as células da germinativas. 21 Algumas funções das células de Sertoli nutrição e sustentação das células germinativas barreira hemato-testicular ou barreira de célula de Sertoli (junções de oclusão entre células de Sertoli adjacentes) - nem tudo que chega pela circulação, nos vasos do interstício, entrará em contato com as células germinativas mais maduras produção de fluido testicular - importante para o transporte dos espermatozóides produção do fator inibidor dos ductos de Müller - ductos embrionários que formam estruturas do trato reprodutor feminino produção de inibina - hormônio que participa da regulação hormonal da espermatogênese fagocitose dos restos citoplasmáticos produzidos durante a espermiogênese 22 11 Espermiação Secreção Endocitose Suporte Nutrição Barreira Transporte Secreção 23 Barreira Hemato-testicular compartimento adluminal compartimento basal 24 12 •Espermatócitos mais maduros •Espermátides Barreira Hemato-testicular Compartimento adluminal junções de oclusão Célula de Sertoli •Espermatogônias •Espermatócitos I no início da meiose I Compartimento basal 25 Luz dos Túbulos Seminíferos No interior dos túbulos seminíferos existe uma luz, para onde vão os espermatozóides produzidos pelo epitélio. 26 13 Espermiogênese Processo de citodiferenciação pelo qual passam as espermátides até formarem os espermatozóides 27 Fases da Espermiogênese 28 14 Eventos da Espermiogênese 29 As enzimas do acrossomo são liberadas quando os espermatozóides estão próximos do ovócito II liberado do ovário. Elas auxiliam a passagem dos espermatozóides pelas células da corona radiata e zona pelúcida. 30 15 *Núcleo das espermátides é orientado para a base do epitélio germinativo e o axonema se projeta no lúmen. 31 32 16 Células germinativas mantém pontes citoplasmáticas Sincronização do processo Pontes são perdidas no final da espermiogênese 33 A espermatogênese é um processo centrípeto membrana basal espermatogônia célula de Sertoli periferia tubular espermatócito I espermatócito II espermátides ponte citoplasmática Luz Luz 34 17 Corte transversal histológico de túbulo seminífero Luz com espermatozóides Corte transversal de túbulo seminífero em microscopia eletrônica de varredura 35 Estrutura dos espermatozóides acrossomo cabeça núcleo peça intermediária peça principal peça terminal cauda 36 18 Tecido Intersticial Entre os túbulos seminíferos encontramse as células de Leydig (produtoras de testosterona) além de vasos sanguíneos, células do conjuntivo, etc. Células de Leydig Núcleo ovalado e nucléolo evidente Leydig 37 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) 38 19 Fatores que influenciam na espermatogênese Temperatura; Criptorquidia; Quimioterapia para o câncer; Varicocele Deficiências nutricionais; 39 Duração da espermatogênese A duração da espermatogênese é determinada geneticamente, e varia de espécie para espécie. Por ex, no homem, a duração é de 64 dias. No macaco Rhesus é de 42 dias, no rato 51,6, no coelho 43,6 dias e no cavalo 57 dias. Nos machos, os espermatozóides são produzidos continuamente, diferentemente do que ocorre na fêmea, onde a produção de gametas é cíclica Para manter o processo contínuo, a liberação de espermatozóides não acontece simultaneamente ao longo de toda a extensão do túbulo seminífero. 40 20 Túbulos onde está havendo espermiação neste momento * * * * * * * 41 Curiosidades No ejaculado de homens normais há mais de 100 milhões de espermatozóides/mililitro de sêmen. Desses 100 milhões, apenas cerca de 200 zóides chegam ao local de fertilização. Um homem com menos de 10 milhões de zóides/militro de sêmen é considerado estéril . 42 21 CONTROLE HORMONAL DA ESPERMATOGÊNESE 43 CONTROLE HORMONAL DA ESPERMATOGÊNESE A espermatogênese é controlada pelos seguintes hormônios: 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). 44 22 Controle hormonal da espermatogênese Hipotálamo Hipófise FSH Testículo 45 Hipófise Epitélio seminífero LH Leydig Tecido intersticial testosterona circulação sanguínea maturação das células germinativas diversas regiões do corpo 46 23 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). 47 Mecanismo de retroalimentação entre os hormônios hipotalâmicos/hipofisários e os hipotálamo hormônios gonadais hipófise testosterona Mecanismo de retroalimentação (ou feedback) negativo LH testosterona 48 24 Mecanismo de retroalimentação entre os hormônios hipotalâmicos/hipofisários e os hormônios gonadais FSH inibina inibina sertoli 49 Obrigado! 50 25
