Fecundação e Clivagem Prof. Bruna Waddington de Freitas Médica Veterinária [email protected] Introdução Fusão do material genético de dois gametas Início do desenvolvimento embrionário Principais eventos: Contato e reconhecimento espécie-específico entre sptz e oócito – ligação do sptz à zona pelúcida Reação acrossomal Ligação e fusão com a membrana vitelínica Fusão do material genético dos pró-núcleos masculino e feminino no interior do óvulo Ativação do metabolismo do óvulo Local de ocorrência Ligação do espermatozóide à zona pelúcida Ligação espécie-específica Glicoproteínas da zona pelúcida ◦ ZP1 ◦ ZP2 ligação secundária do sptz reagido ◦ ZP3 indução da reação acrossomal Sítios de ligação: Sptz: β-galactosil-transferase Oócito: n-acetil-glicosamina Reação acrossomal Reação acrossomal Processo de exocitose celular Fusão da membrana acrossomal externa com a membrana plasmática da região anterior da cabeça espermática Formação de vesículas Liberação do conteúdo acrossomal Ligação e fusão com a membrana vitelínica Reação pós-acrossomal ◦ Fertilina – parece ser a proteína responsável pela ligação e talvez pela fusão do sptz com a membrana do oócito Fertilina β: ligação Fertilina α: fusão Ligação e fusão com a membrana vitelínica Cone de fertilização ◦ Extensão do citoplasma do oócito que recobre a cabeça do espermatozóide ◦ Formação de pontes citoplasmáticas entre os gamteas até a penetração total do núcleo espermático Ligação e fusão com a membrana vitelínica Bloqueio à poliespermia ◦ Perda da capacidade do oolema se fundir com outros espermatozóides Bloqueio rápido ◦ Mediado por despolarização elétrica da membrana do oócito Mudança de voltagem: -70 mV +20 mV Influxo de Ca+2 Aumento transitório e lento da permeabilidade de Na+ Bloqueio lento ◦ Reação cortical Exocitose dos grânulos corticais Endurecimento da zona pelúcida Fusão do material genético Incorporação do núcleo do sptz pelo citoplasma do oócito ◦ Formação do pronúcleo masculino Vesiculação do envelope do núcleo masculino Exposição da cromatina altamente condensada Descondensação da cromatina espermática Aumento de tamanho do pronúcleo masculino ◦ Formação do pronúcleo feminino Núcleo do oócito termina a divisão meiótica Migração dos pronúcleos para a região central Fusão do material genético Fusão do material genético Singamia ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Justaposição das membranas Desintegração das partes de contato Formação de fuso mitótico Associação de lotes cromossomais Reestruturação da membrana Formação do zigoto Fusão do material genético Fusão do material genético Ativação do oócito Modificações citoplasmáticas ◦ Ca2+ e pH IC Síntese de proteínas Replicação do DNA Desenvolvimento embrionário Modelos propostos ◦ Interação entre membranas plasmáticas ◦ Introdução de fator espermático DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO A fertilização marca o início do período embrionário pré-implantação, caracterizado por uma sucessão de divisões celulares mitóticas, até a ocorrência da primeira diferenciação celular no estágio de blastocisto e a liberação da zona pelúcida. Clivagem Série de divisões mitóticas, extremamente rápidas, através das quais o zigoto, que tem grande volume citoplasmático, é dividido em numerosas células pequenas (blastômeros). Clivagem Primeira clivagem ◦ Separa o zigoto em 2 blastômeros de tamanhos iguais ◦ Ocorre entre 11 e 20 horas após a fertilização ◦ Divisão meridional comum Segunda clivagem ◦ Clivagem rotacional Divisão meridional em um blastômero Divisão equatorial em outro blastômero Clivagem Assincronia nas divisões iniciais Ativação do genoma embrionário nas clivagens iniciais ◦ Camundongos e caprinos: 2 células ◦ Bovinos e humanos: 4 células Compactação Estágio de 8 ou 16 células Células superficiais ◦ Junções de oclusão: vedam a passagem para o interior da esfera Células internas ◦ Junções comunicantes: permitem o transporte de moléculas e íons Mórula 32 células Pequeno grupo de células internas rodeadas por um grupo maior de células externas Células externas trofoblasto ◦ Cório (porção embrionária da placenta) Obtenção de O2 e nutrientes maternos Secreção de hormônios e substâncias reguladoras Células internas ◦ Síntese protéica ◦ Botão embrionário massa celular interna (MCI) Mórula Cavitação ◦ Células do trofoblasto – secreção de fluido Cavidade central da mórula ou blastocele ◦ Formação do blastocisto Diferenciação do botão embrionário e trofoblasto Blastocisto Trofoblasto ◦ Células especializadas, achatadas e com numeroas microvilosidades ◦ Parede do blastocito, em contato com a zona pelúcida ◦ Ocupa 1/3 do volume embrionário MCI ◦ Células esféricas, pequenas e pouco especializadas Blastocisto Eclosão ◦ Ocorre no útero ◦ Lise da zona pelúcida Protease estripsina Membrana das células do trofoblasto ◦ Alongamento do embrião – ruminantes e suínos ◦ Secreção de enzimas pelas células do trofoblasto permitem a digestão da matriz extracelular do tecido uterino implantação Desenvolvimento embrionário Particularidades Equinos ◦ Cápsula acelular no estágio de blastocisto Entre zona pelúcida e células do trofoblasto Cápsula permanece após a eclosão Até 20º dia Proteção durante a migração uterina Até o 15º dia Cadelas ◦ Oócitos ovulados em meiose I Término da maturação ocorre no oviduto – 2 a 5 dias ◦ Chegada do embrião ao útero: 10º dia (mórula compacta ou blastocisto inicial) ◦ Migração uterina Período pré-implantação Duração variável conforme a espécie Migração embrionária no oviduto: ~ 5d ◦ Término da resposta inflamatória uterina relativa à remoção dos espermatozóides ◦ Diminuição do tônus e atividade muscular do útero ◦ Permitir que glândulas endometriais secretem nutrientes e fatores de crescimento P4 dependente