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1 Prof. Guilherme de Medeiros Bastos Curso de Medicina Veterinária Universidade Federal do Pampa – Unipampa Campus Uruguaiana - RS GAMETOGÊNESE Fases da Embriologia 1 2 3 4 5 Gametogênese Fertilização Clivagem Gastrulação Morfogênese e Organogênese Gametogênese • O que é: – Gametogênese é o processo pelo qual os gametas (células germinativas) são produzidos nos organismos dotados de reprodução sexuada. • Dividida em: ESPERMATOGÊNESE OOGÊNESE • Onde ocorre? –Gametogênese ocorre nas gônadas sexuais • Criptas genitais - Gastrulação • Testículos – Túbulos seminíferos • ovários – Folículos Gametogênese • Como ocorre a multiplicação de células germinativas? – DIVISÃO CELULAR • Interfase G1, S, G2 Gametogênese Mitose (Células somática) Meiose (Células germinativas) Fases da divisão celular MITOSE A mitose é um processo de divisão nuclear no qual as moléculas de DNA replicadas de cada cromossomo são fielmente divididas em dois núcleos... ,ou seja, Um processo de divisão celular, no qual uma célula mãe diploide (2n) origina duas células filha diploides (2n) idênticas a célula original. Realizado por células somáticas com necessidade de renovação celular constante. Exemplo: células epiteliais, células tronco hematopoiéticas, células germinativas primordiais. 2 Fases da divisão celular MEIOSE I e II A meiose é um processo de divisão celular no qual as moléculas de DNA duplicadas são reduzidas garantindo a formação de células com a metade do número cromossômico da célula original ,ou seja, Um processo de divisão celular, no qual uma célula mãe diploide (2n) origina quatro células filha haploides (n) diferentes entre si e a célula original. É dividida em MEIOSE I e MEIOSE II Realizado por células germinativas para a produção de GAMETAS. Exemplo: espermatogonias e oogonias Fases da divisão celular MEIOSE I Durante a Prófase I ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos que permite a recombinação genética entre os cromossomos formando cromossomos com novas combinações maternais e parentais = Crossing over Fases da divisão celular MEIOSE II Fases da divisão celular MEIOSE I MEIOSE II Diferenças entre Mitose e Meiose • Qual a importância do ciclo celular na gametogênese? – Maturação citoplasmática – Maturação NUCLEAR – Diferenciação celular • Garante a produção de uma célula germinativa viável para o sucesso da fertilização! 3 Formação das células germinativas primordiais Embrião Trofectoderma Embrioblasto ectoderma mesoderma endoderma Saco vitelínico CGP 00 Produção de CGP – Inicia na vida fetal e cessa após o nascimento . (Pearl & Schoppe, 1921) (Zuckerman, 1951). – Inicia na vida fetal e continua na vida pós natal. ( Johnson et al., 2004) Blastocisto Blastocele Massa Celular Interna Zona Pelúcida Ectoderma Mesoderma Endoderma Trofoblasto Origem e formação dos gametas • Células germinativas primordiais – Parede do saco vitelínico (± 3 semanas) – Migração para a gônada em desenvolvimento (entre 4ª e 5ª semana) – Invasão do mesênquima e incorporação aos cordões sexuais primitivos De acordo com o sexo estas células darão origem à linhagem gametogênica responsável pela oocitogênese ou espermatogênese Oogênese • Conjunto de processos que compreende o desenvolvimento e diferenciação das células germinativas primordiais (CGP) da fêmea até a formação do oócito haplóide fecundado. (Rüsse, 1983) 4 ESPERMATOGÊNESE • Ocorre nos túbulos seminíferos • Início com a maturidade sexual Oogênese Origem e comportamento das CGP De CGP a oogônia De oogônia a oócito De oócito a óvulo Oogênese Blastocele Massa Celular Interna Zona Pelúcida Ectoderma Mesoderma Endoderma Trofoblasto Oogênese Oogênese/Oocitogênese CGP Oogônias (2n) Oócito I (2n) Oócito II (n) mitose Meiose reducional Oócito II + sptz Zigoto Meiose equacional 5 Foliculogênese • Processo de formação, crescimento e maturação folicular iniciando com a formação do folículo primordial e culminando com o estádio de folículo maduro, também conhecido como folículo de Graaf. (Saumande, 1981) Representação esquemática do ovário bovino Foliculogênese Oogênese/Foliculogênese - Bovinos • CGP 35 dias • Oogônias 57-82 dias • Início da folic. 90 dias • F. Primordiais 130 dias • F. Primários 140 dias • F. Secundários 150-210 dias • F. Terciários 240 dias • Nascimento 280 dias 6 PRIMORDIAL - oócito + algumas células achatadas PRIMÁRIO - oócito + 1 camada de células cubóides SECUNDÁRIO ( 120 µm (Completa-se quando o folículo atinge 2 mm de diâmetro) Camundongo: de 12 µm a 80 µm A foliculogênese, evento iniciado na vida pré-natal na maioria das espécies. Pode ser definida como o processo de formação, crescimento e maturação folicular Oogênese/Foliculogênese FOLÍCULO Microambiete crescimento e a maturação do oócito. Oogênese Meiose e Maturação Nuclear Vesícula Germinativa (GV) Metafáse I (MI) Metafáse II (MII) 1° corpo polar Pronúcleos 2° corpo polar OÓCITO IMATURO OÓCITO FECUNDADO OÓCITO MATURO OVOGÊNESE • MEIOSE I: Na maioria das espécies ocorre antes do nascimento e termina no início do estímulo (LH) para a ovulação • MEIOSE II: interrompida na metáfase • Cadela (excessão): maturação dos ovócitos ocorre após a ovulação na tuba uterina • Ovulação 8 9 Classificação morfológica dos folículos ovarianos ± 2 milhões (vida intra-uterina) ± 150.000 ao nascimento ± 1.000 aos 15-20 anos Motivo da diminuição: ATRESIA FOLICULAR 10 Ovário Bovino em Diestro Corpo Lúteo Folículo Subordinado Folículo Dominante OOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE Desenvolvimento folicularDesenvolvimento folicular O período final do desenvolvimento folicular é descrito envolvendo 3 fases: Recrutamento: se refere à entrada de um grupo de folículos terciários na fase de dependência das gonadotrofinas. - Seleção ou Divergência: é quando um folículo emerge do grupo recrutado. - Dominância: é a conseqüência da seleção e está associada à atresia de outros folículos do grupo recrutado. FOLICULOGÊNESE (Souza & Moraes, 1998) Ovulação Atresia Após o pico de LH pré- ovulatório; ou atresia Folículos comprometidos não podem voltar; baixa taxa atresia Folículos sensíveis a gonadotrofinas crescem mesmo em presença de baixos níveis de FSH e LH; alguma atresia Folículos ovulatórios as células da granulosa tem receptores de LH ; não precisam de altos níveis de FSH para evitar atresia Folículos dependentes de gonadotrofinas precisam de altos níveis de FSH para evitar atresia; alta taxa de atresia Folículos primordiais Quiescêntes; muito pouca atresia Antro se forma 11 DINÂMICA FOLICULAR • Emergência Folicular – Duas ondas • Primeira onda (dia 0) • Segunda onda (dias 9-10) – Três Ondas • Primeira onda (dia 0) • Segunda onda (dias 8-9) • Terceira onda (dias 15-16) Duas ondas folicularesDuas ondas foliculares 10Ovulação 21 T a m a n h o f o lic u la r Recrutamento Seleção (Desvio) Dominância Atresia Ovulação Dias após a ovulação Três ondas folicularesTrês ondas foliculares Ovulação Ovulação T a m a n h o f o lic u la r Dias após a ovulação 9 16 21 Inter-relação do eixo hipotalâmico-hipofisário- gonadal durante o desenvolvimento folicular Atresia folicular • Ocorre em 99,9% dos folículos ovarianos • Por processo degenerativo e apoptótico •Em todas as espécies • Principalmente na fase antral terminal 12 Oócito imaturo (VG) Oócito maturado (MII) MATURAÇÃO NUCLEAR Maturação dos Oócitos • Maturação Nuclear (competência meiótica) - Retomada da meiose da fase de prófase da 1ª divisão meiótica (conhecida como estágio de vesícula germinativa - GV) para metafáse II (MII) - - Quebra da GV - Extrusão do 1º CP Meiose e Maturação Nuclear Vesícula Germinativa (GV) Metafáse I (MI) Metafáse II (MII) 1° corpo polar Pronúcleos 2° corpo polar OÓCITO IMATURO OÓCITO FECUNDADO OÓCITO MATURO Maturação Nuclear Competência • RVG: 8-12 h • MI: 12-15 h • An/Tel.: 15-18 h • MII: 18-22 h Capacitação do oócito e dinâmica folicular • Fol. menores que 2-3 mm: oócito incompetente • Fol. saudáveis entre 2-8 mm: oócito competente mas não capacitado • Fol. dominante próximo ao pico de LH e atresia inicial: oócito competente e capacitado • Fol. atrésicos: oócito degenerado 13 Obrigado! DINÂMICA DO CRESCIMENTO FOLÍCULAR NA FÊMEA BOVINA 14 OVOGÊNESE • Ocorre nos ovários 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Dias em relação ao primeiro estro (dia 0) 252321191715131197531-1-3-5-5 OV Corpo lúteo Folículos dominantes Folículos subordinados Folículos ovulatórios Estro EstroD iâ m e tr o d e f o lí c u lo s e c o rp o l ú te o (m m ) OV Desenvolvimento folicular e luteal de uma novilha com 4 ondas foliculares Cronologia dos Eventos durante a Maturação Nuclear do oócito na Vaca (GORDON, 1994) GV GVBD A - T 1° CP Pico de LH Ovulação 0 h 6 - 8 h 18-21 h 24 h MIIMI Fase Indutiva Fase de Síntese GV = Vesícula Germinativa; GVBD = Quebra da GV; MI = Metáfase I; A - T = Anáfase-Telófase; CP = Corpo Polar; MII = Metáfase II REGULAÇÃO DA MATURAÇÃO DE OÓCITOS • MPF (Fator intracelular promotor da fase-M) • MAPK (mitogen-activate protein kinase) • AMPc • CSF composto por MAPK e c-mos proto-oncogene (Mos quinase) REINÍCIO DA MEIOSE - Oócito competente : 2-3 mm - Ativação do MPF - MAP quinase 15 ATIVAÇÃO DO MPF