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Biologia daBiologia da Reprodução eReprodução e Desenvolvimento IDesenvolvimento I P1P1 Por Isabela Rufino, Letícia Moritani, Letícia Soares, Luana Namur, Maria Eduarda Spinelli, Natália Elen, Sofia Leite e Victoria Fonseca Temas Sistema Reprodutor Masculino1 Sistema Reprodutor Feminino2 Fertilização, formação do blastocisto e implantação 3 Disco germinativo bilaminar e trofoblasto 4 Formação do disco trilaminar e notocorda 5 Derivação das camadas germinativas: ecto, meso, endo. 6 Mecanismos e genes do desenvolvimento humano 7 1 - Sistema Reprodutor Masculino caminho: Túbulos seminífero → epidídimo → ducto deferente → ductos seminais → próstata → uretra Túbulos seminíferos: localizados nos testículos -> local onde ocorre a espermatogênese. Células de Sertoli: localizado nos túbulos seminíferos -> importante na espermatogênese. Células de Leydig: localizadas nos túbulos seminíferos -> importante na produção da testosterona. MORFOLOGIA CONTROLE HORMONAL CONTROLE HORMONAL Hipotálamo: produz o hormônio GnRH que é secretado de forma pulsátil e estimula a liberação de LH e FSH pela hipófise. LH: estimula as células de Leydig a secretar androgênios (transforma colesterol em testosterona), estimula expressão de genes envolvidos na captação de colesterol e síntese de testosterona e estimula a proliferação das células de Leydig a longo prazo. FSH: atua nas células de Sertoli, estimulando a espermatogênese e a secreção de inibina. Testosterona: secretado pelas células de Leydig, atuam na formação do pênis e do saco escrotal, crescimento de pelos e redução de cabelo, hipertrofia da mucosa laríngea, aumento da espessura da pele, elevação do sebo, deposição óssea, desenvolvimento muscular e descida dos testículos. Está relacionado ao feedback negativo na hipófise anterior (inibe LH) e no hipotálamo (inibe a síntese e secreção de GnRH) → importante para manter a homeostase Sua liberação durante a vida: fase fetal é importante para diferenciação do sexo; fase neonatal para o desenvolvimento do cérebro; infância não há muita liberação, pois não há muito GnRH para estímulo; puberdade há um pico devido a um pico de GnRh; e na fase senil há uma perda de sensibilidade por LH Inibina: secretado pelas células de Sertoli, atuam fazendo feedback negativo na hipófise anterior, reduzindo síntese e secreção de FSH. Aromatase: estimulado pelas células de Sertoli, atuam na produção de estrôegenio, que por sua vez atua na espermatogênese ESPERMATOGÊNESE Ocorre no lúmen dos túbulos seminíferos Hormônios essenciais: FSH, LH, GnRH, testosterona e estrogênio ESPERMATOGÔNIA ESPERMATÓCITO PRIMÁRIO ESPERMATÓCITO SECUNDÁRIO ESPERMÁTIDE ESPERMATOZOIDE Duplicação do DNA puberdade meiose I espermiogênese meiose II formação do fla gelo e acrossomo ficam estocados no epidídimo EJACULAÇÃO SEMÊN: essencial para o transporte, mobilidade, proteção e energia nutricional dos espermatozoides 10%: espermatozoides + fluido canal deferente e epidídimo 60%: vesícula seminal Contém prostaglandinas que auxiliam a movimentação dos espermatozóides e induzem contrações peristálticas inversas no útero, facilitando a movimentação dos espermatozóides em direção ao ovário. 30%: próstata O conteúdo prostático que dá a característica leitosa do sêmen. Auxilia na alcalinidade do meio já que meios muito ácidos matam os espermatozóides. Pequena parcela da glândula bulbouretral Citrato, frutose, enzimas (deslocamento dentro do útero, coagulação, término da coagulação) 2 - Sistema Reprodutor Feminino Oôgenese Desenvolvimento do Embrião: Formação das Células Germinativas Primordiais (CGP)1. Surgimento das CGP Proliferação das CGP Migração para gônadas em desenvolvimento Diferenciação nas Gônadas2. Transformação em oogônias Completam replicação mitótica e fase inicial da meiose no 5º mês fetal Ao Nascimento: Ovogônia/Oócito Primordial1. Torna-se oócito primário (detido na prófase I) Formação do folículo primordial (oócito primordial cercado por células da granulosa) Ciclo Mensal Após Puberdade:2. Meiose I até Metáfase II Formação do oócito secundário Detido na metáfase II Completa a meiose II apenas se fecundado Formação do 2º corpúsculo polar (possível segunda divisão meiótica, desintegrado posteriormente) Ciclo Ovariano A) Fase folicular Desenvolvimento de Folículos Antrais e Vesiculares Estímulo Hormonal Inicial Aumento de FSH e LH Proliferação rápida das células da granulosa Surgimento das células da teca (teca interna e externa) Formação do Folículo Antral Secreção de líquido folicular rico em estrogênio Formação do antro no folículo antral Estímulo do crescimento pelo FSH Folículo Vesicular Desenvolvimento dos Folículos Crescimento explosivo, formando folículos vesiculares Seleção de um folículo dominante Atresia dos folículos não selecionados Ovulação Inchaço da parede externa do folículo Ruptura do estigma Liberação do óvulo com a coroa radiada Papel do LH na Ovulação Estímulo final para crescimento e ovulação Conversão das células em produtoras de progesterona Importância do pico pré-ovulatório de LH Início da Ovulação Aumento da secreção de LH Secreção de hormônios esteroides Liberação de enzimas proteolíticas e crescimento de vasos sanguíneos B) Fase lútea Transformação em Corpo Lúteo Luteinização das células da granulosa e tecais Formação do corpo lúteo, com aparência amarelada Produção Hormonal Células da granulosa: Progesterona e Estrogênio Células tecais: Androstenediona e Testosterona (convertidas em hormônios femininos) Involução do Corpo Lúteo Perda das funções secretoras Transformação em corpo albicans e posterior absorção Controle Hormonal Dependência do LH para luteinização Fator inibidor da luteinização e sua regulação Secreção e Feedback Hormonal Grande produção de Progesterona e Estrogênio Feedback negativo no eixo hipotálamo-hipófise-ovário mantem secreção de FSH e LH reduzida Involução e Recomeço do Ciclo Redução de FSH e LH Parada súbita da secreção hormonal antes da menstruação Reinício do Ciclo Aumento de FSH e LH para iniciar novo ciclo ovariano Hormônios ovarianos Síntese Inicial:1. Progesterona e Androgênios são produzidos nos ovários. Fase Folicular:2. Transformação: Androgênios e parte da Progesterona são convertidos em Estrogênios. Local: Androgênios difundem-se da Teca para a Granulosa, onde ocorre a conversão. Processo de Conversão:3. Enzima-chave: Aromatase, presente nas células da Granulosa, é essencial para a conversão. Estímulo: A atividade da Aromatase é estimulada pelo FSH. Fase Lútea:4. Aumento da Progesterona: Após a ovulação, a produção de Progesterona aumenta consideravelmente. Conversão Limitada: Capacidade de conversão de Androgênios e Progesterona em Estrogênios diminui. Consequência: Grande quantidade de Progesterona circula no sangue, crucial para preparar o endométrio e manter a gravidez. Ciclo Endometrial A) Fase proliferativa Características: Ocorre antes da ovulação. Rápido crescimento do endométrio (revestimento interno do útero). Descamação durante a menstruação, deixando fina camada de estroma e células epiteliais. Estímulo Estrogênico: Estrogênios secretados pelo ovário estimulam a proliferação das células estromais e epiteliais. Re-epitelização e Crescimento: Após 4 a 7 dias, inicia-se o processo de re-epitelização. Crescimento significativo por aproximadamente 1,5 semanas, devido à proliferação celular. Preparação para Ovulação: Espessura do endométrio aumenta para 3 a 5 milímetros, preparando-se para a ovulação. Muco Cervical e Fertilização: Glândulas endometriais secretam muco fino e pegajoso. Facilita a guia do espermatozoide da vagina até o útero, auxiliando na fertilização. B) Fase secretora Sucede à ovulação, aproximadamente a partir do 15º dia do ciclo menstrual. Secreção Hormonal: O corpo lúteo, estrutura formada a partir do folículo após a ovulação, é responsável pela secreção significativa de progesterona e estrogêniodurante essa fase. Estrogênio: Além da leve proliferação celular, os estrogênios também atuam no aumento da vascularização do endométrio, preparando-o para a possível implantação do embrião. Progesterona: Causa alterações morfológicas importantes no endométrio, como o desenvolvimento das glândulas endometriais e o acúmulo de substâncias secretoras em suas células epiteliais. Promove o aumento do citoplasma das células estromais devido ao depósito de lipídios e glicogênio, fornecendo energia para o desenvolvimento inicial do embrião caso ocorra a fertilização. Resultados Fisiológicos: O endométrio torna-se altamente secretor e rico em nutrientes armazenados, preparando-se para a possível gravidez. A espessura do endométrio aumenta consideravelmente, chegando a 5 a 6 milímetros cerca de uma semana após a ovulação. Finalidade das Alterações Endometriais: Criar um ambiente propício e nutritivo para a implantação e desenvolvimento inicial do embrião. Caso não ocorra a fertilização, o corpo lúteo começa a regredir, diminuindo a produção de hormônios e levando ao início da próxima fase do ciclo menstrual, a fase menstrual. C) Fase Menstrual Involução do Corpo Lúteo: O corpo lúteo no ovário involui cerca de 2 dias antes do final do ciclo, reduzindo a secreção de estrogênio e progesterona. Causa da Menstruação: Desencadeada pela queda acentuada dos níveis de estrogênio e progesterona no final do ciclo ovariano. Processo de Menstruação: Vasoespasmos nos vasos sanguíneos levam à isquemia e necrose do endométrio. Gradual separação e descamação do endométrio, eliminando todas as camadas superficiais em cerca de 48 horas. Ação das Prostaglandinas: Além dos vasoespasmos, as prostaglandinas causam contrações uterinas para expelir os conteúdos uterinos. Hormônios Regulação do ciclo feminino por feedbacks Secreção Pós-ovulatória dos Hormônios Ovarianos e Depressão das Gonadotropinas Hipofisárias: 1. Entre a ovulação e o início da menstruação, o corpo lúteo secreta grandes quantidades de progesterona, estrogênio e inibina. Feedback Negativo: Esses hormônios têm efeito de feedback negativo na hipófise anterior e no hipotálamo, suprimindo a secreção de FSH e LH. Resultado: Redução dos níveis de FSH e LH cerca de 3 a 4 dias antes do início da menstruação. Fase de Crescimento Folicular:2. Cerca de 2 a 3 dias antes da menstruação, o corpo lúteo regride, diminuindo a secreção de estrogênio, progesterona e inibina. Liberação do Feedback Negativo: Isso libera o hipotálamo e a hipófise anterior do efeito de feedback negativo desses hormônios. Aumento de FSH e LH: Após aproximadamente 1 dia do início da menstruação, a secreção de FSH pela hipófise começa a aumentar, seguida pelo aumento do LH. Início do Crescimento Folicular: Esses hormônios iniciam o crescimento de novos folículos ovarianos e o pico de secreção de estrogênio, ocorrendo cerca de 12,5 a 13 dias após o início do ciclo. Pico Pré-ovulatório de LH e FSH Causa a Ovulação:3. Cerca de 11,5 a 12 dias após o início do ciclo, a secreção de FSH e LH diminui e depois aumenta abruptamente. Feedback Positivo: O alto nível de estrogênio ou o início da secreção de progesterona causa feedback positivo na hipófise, resultando em um grande pico de LH e FSH. Ovulação e Desenvolvimento do Corpo Lúteo: Esse pico de LH leva à ovulação e ao desenvolvimento do corpo lúteo, iniciando um novo ciclo hormonal até a próxima ovulação. 3 - Fertilização, formação do blastocisto e implantação FSH: estimula crescimento de 15-20 folículos primordiais. 1 folículo alcança a maturidade —> é liberado. Resto —> corpo atrésico. FSH estimula a maturação das células granuladas que, em conjunto com a teca interna, produzem estrógeno: Endométrio —> F.Proliferativa. Muco cervical menos espesso, para viabiliazar a passagem de espermatozóides. Adeno-hipófise estimulada a secretar LH. LH: Aumenta fator promotor de maturação (oócitos complementam M1 e iniciam M2). Promove luteinização (produção de progesterona —> enométrio na fase secretora). Oocitação. Hormônios envolvidos: Resumindo: FSH: crescimento folicular, produção de estrógeno, oocitação. LH: maturação do oócito, crescimento folicular final, oocitação, formação do corpo lúteo (secreta progesterona). Dias imediatos - LH+FSH: Folículo antral —> Folículo de Graaf. Pico de LH: oócito completa M1 (estágio maduro pré- ovulatório). Início do M2. Formação do estigma (protusão ovária). Ativação da colagenase (digere fibras que cercam o folículo). Aumenta prostaglandina: contrações do ovário que extruem o oócito + corôa radiada (cúmulo do oórfo + z.pelúcida). Oocitação: Transporte do oócito: Fímbrias da tuba (varrem) captam o oócito. Na tuba, é propelido por contrações (mittelshmerz). Se fertilizado, alcança o útero em 3-4 dias. Fertilização: Na ampola da tuba. Espermatozóides: viáveis por vários dias no sistema feminino; apenas 1% penetra o colo do útero. Adentram pelas contrações musculares do útero e trompa (muito pouco é por sua própria propulsão). Espermatozóides: 1- Capacitação: Na tuba, dura 7h. Interação entre mucosa da tuba e espermatozóide. Remoção da camada de glicoproteínas (que recobre o acrossomo)—> capaz de atravessar a corôa radiada. 2- Reação acrossômica: Induzida pela zona pelúcida. Liberação de enzimas para sua penetração. Fases da fertilização: 1- Penetração da corôa radiada: +- 500 dos 300 milhões de esperm. Apenas 1 fertiliza: os outros ajudam a penetrar as barreiras. os capacitados atravessam-na livremente. 2- Penetração da Z.Pelúcida: ZP: facilitae mantém a ligação do espermatozóide. Enzimas acrossômicas —> penetração. Quando 1 espermatozóide entra em contato com o oócito, enzimas lisossomais (do oócito) modificam a permeabilidade da Z. Pelúcida, impedindo a entrada de outros esperm = reação cortical e de zona Fases da fertilização: 3- Fusão entre membranas do oócito e espermatozóide: As membranas plasmáticas da cabeça e da cauda do espermatozóide são deixadas para trás, na superfície do oócito. Após entrar no oócito, ele responde de 3 maneiras: no próx. Slide! Após entrar no oócito: 1. Reações cortical e de zona: a liberação de enzimas lisossomais torna o oócito impermeável a outros espermatozoides (evitando poliespermia penetração de mais espermatozóides no oócito 2. Continuação da segunda divisão meiótica: o oócito termina sua segunda divisão meiótica imediatamente após a entrada do espermatozóide formação do segundo corpúsculo polar e do oócito definitivo (óvulo), seus cromossomos se dispõem em um núcleo conhecido como pró-núcleo feminino. 3. Ativação metabólica do óvulo: o fator de ativação é carregado pelo espermatozoide eventos moleculares associados ao início da embriogênese. Em seguida, o núcleo do espermatozóide aumenta formando o pró- núcleo masculino, sua cauda se degenera. Os pro-núcleos (feminino e masculino) perdem seus envelopes nucleares e se fundem. Durante o crescimento dos pró núcleos, os DNAs devem se replicar e após isso os cromossomos se organizam no fuso e se preparam para a divisão mitótica. 23 cromossomos maternos e 23 paternos se separam no fuso formam as duas primeiras células do zigoto diploide. Consequências da fertilização: Cromossomos diploides. Sexo do bebê. Início da clivagem. Clivagem: No momento que a mórula entra no útero, um fluido entra e forma uma cavidade (blastocele), originando o blastocisto. Massa celular interna = embrioblasto. Massa celular externa = trofoblasto. No sexto dia, a Zona pelúcida desaparece, permitindo a implantação. As células do trofoblasto começam a penetrar as células epiteliais da mucosa uterina (mediado pela seletiva L, proteína que se liga a carboidratos). Implantação = resultado de ação mútua entre trofoblasto e endométrio. Formação do blastocisto: Útero está na fase secretória. 3 camadas no endométrio: camada compacta, camada esponjosa e camada basal. O blastocisto se implanta no endométrio se encaixando nas aberturasdas glândulas. Caso o oócito não seja fertilizado as vênulas se tornam repletas de células sanguíneas (diapedese de leucócitosdo sangue para o tecido uterino). Na fase menstrual o sangue escapa das artérias superficiais durante os dias seguintes as camadas compacta e esponjosa são expelidas do útero (a basal é a única parte do endométrio que fica retida). A camada basal possui suas próprias artérias (artérias basasi) e funciona como uma camada regenerativa para a reconstrução das glândulas e artérias na fase proliferativa). Implantação - útero: Útero: Camadas da parede uterina: Endométrio: mucosa interna. Miométrio: camada espessa de m.liso. Perimétrio: peritônio que reveste a parede externa. Variações do endométrio, durante ciclo de 28 dias (menarca até menopausa): Fase folicular (ou proliferativa). inicia com o fim da menstruação. Está sob influencia do estrogênio. Acompanha o crescimento dos folículos ovarianos. Fase secretória (progestacional). inicia 2-3 dias depois da oocitação. Em resposta à progesterona do corpo lúteo. Fase menstrual. Em caso da não fertilização, ocorre sangramento do endométrio (rompimento de vasos do endométrio). 4 - Disco Germinativo Bilaminar e Trofoblasto Oitavo dia: Trofoblasto se diferencia em duas camadas: citotrofoblasto (interna) e o sinciciotrofoblasto (externa) - células externas do trofoblasto; As células da massa celular interna também se diferenciam em duas camadas: hipoblástica (células cuboides adjacentes à cavidade blastocística) e a epiblástica (células colunares altas adjacentes à cavidade amniótica) - células internas do trofoblasto; Amnioblastos: células epiblásticas adjacentes ao citotrofoblasto; Aparece uma pequena cavidade no epiblasto, que aumenta para se tornar a cavidade amniótica; correlação clínica: Beta-Hcg é produzido pelo trofoblasto, com nível de 2500 mUI/no sangue, corresponde a um saco gestacional de 5.0mm *Disco bilaminar é composto pelas células externas do trofoblasto e as internas Nono dia: O blastocisto está alojado mais profundamente no endométrio; O trofoblasto apresenta um progresso considerável no desenvolvimento - aparecimento de vacúolos no sincício; Estágio lacunar: quando os vacúolos fusionam e formam grandes lacunas; Membrana exocelômica: no polo embrionátio, células achatadas do hipoblasto formam uma membrana fina Cavidade exocelômica ou vesícula vitelínica primitiva: formada pelo hipoblasto e pela membrana exocelômica (células achatadas, originadas do hipoblasto); O blastocisto está completamente inserido no estroma endometrial; As células do sinciciotrofoblasto penetram mais fundo no estroma, abrindo a parede de revestimento endotelial dos capilares maternos - formação dos capilares sinusóides; As lacunas sinciciais se tornam contínuas com os sinusoides, e o sangue materno entra no sistema lacunar; Circulação uteroplacentária: sangue materno fluindo pelo sistema trofoblástico; Do décimo primeiro ao décimo segundo dia: Do décimo primeiro ao décimo segundo dia: Mesoderma extraembrionário: tecido conjuntivo frouxo, cuja células são derivadas do saco vitelínico; Mesoderma extraembrionário somático: reveste o citotrofoblasto e o âmnio; Mesoderma extraembrionário esplâncnico: revestimento do saco vitelínico; Grandes cavidades se formam no mesoderma extraembrionário, que dão origem a um novo espaço denominado cavidade extraembrionária ou cavidade coriônica; Circunda o saco vitelínico primitivo e a cavidade amniótica, exceto no local onde o disco germinativo se conecta ao trofoblasto pelo pedúnculo embrionário; Décimo terceiro dia: células do citotrofoblasto proliferam localmente e penetram no sinciciotrofoblasto > formação de colunas de células circundadas por sinsício vilosidades primárias: colunas de células com o revestimento sinsicial cavidade vitelínica secundária ou definitiva: produção de células adicionais pelo hipoblasto que migram ao longo do interior da membrana exocelômica > é formação de nova cavidade dentro da cavidade exocelômica Décimo terceiro dia: cavidade coriônica: formada pela expansão do celoma extraembrionário placa coriônica: mesoderma extraembrionário que reveste o interior do citotrofoblasto pedúnculo embrionário: único local onde o mesoderma extraembrionário atravessa a cavidade coriônica com o desenvolvimento de vasos sanguíneos, o pedúnculo embrionário se transforma no cordão umbilical correlação clínica: a implantação também pode ocorrer fora do útero, como na cavidade retouterina, no mesentério, na tuba uterina ou no ovário => gravidez ectópica *a vesícula vitelínica secundária está inteiramente revestida por endoderma 5 - Formação do Disco Trilaminar e Notocorda Formação da linha primitiva Formação do nó primitivo papel organizacional na gastrulação Formação da fosseta primitiva invaginação: migração de células do epiblasto para a região entre o epiblasto e o hipoblasto. Nesse momento temos a formação dos 3 folhetos embrionários: epiblasto passa a ser ECTODERMA hipoblasto são substituidas pelas celulas migrantes e viram ENDODERMA células migrantes entre epi e hipoblasto se tornam o MESODERMA Gastrulação Gastrulação Formação nodal à esquerda: induz diferenciação na linha primitiva FGF8: migração e diferenciação celular -> as células migram com destino determinado Genes homebox: lateralização do embrião BMP4 e FGF: ventralização do mesoderma Notocorda: é uma estrutura embrionária semelhante a um bastão; vai definir eixo do embrião, é um centro de sinalização para indução do esqueleto axial e indica o futuro local das vértebras surgimento do processo notocordal no mesoderma, abaixo do nó primitivo processo notorcordal cresce em direção a placa pré-cordal no seu interior surge uma luz, canal notocordal devido a uma série de eventos, somente a parte superior do processo notocordal permanece e ela passa a chamar placa notocordal placa notocordal se dobra e forma uma estrutura esférica, notocorda Formação da notocorda Vilosidade secundária: células mesodérmicas invadem vilosidades primárias; invadem citotrofoblasto e começam a crescer dentro dele portanto, de dentro para fora, o corte tranversal é mesoderma, citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto Vilosidade terciária: células mesodérmicas que estavam no interior começam a se diferenciar em células sanguíneas e pequenos vasos. formam redes de artérias e capilares essa rede tem contato com a circulação embrionária conexão da placenta com o embrião Vilosidades 6 - Derivação das camadas germinativas: ecto, meso, endo OBS: A organogênese é a formação de tecidos e órgãos embrionários específicos a partir dos três folhetos germinativos: ectoderme, mesoderme e endoderme. Esse processo ocorre da terceira à oitava semana do desenvolvimento Placa neural 1. Tubo neural 2. Sulco neural 3. Crista neural 4. Neurótopo anterior 5. Neurótopo posterior6. Crista normal 7. Gânglios sensitivos 8. ECTODERMA É responsável pela formação de estruturas epiteliais e tem íntima relação com a formação do Sistema Nervoso 9. Sistema nervoso central 10.Epiderme 11. Melanócitos 12. Glândulas mamárias 13. Pelos 14. Unhas 15. Orelha 16. Nariz 17. Boca 18. Olho Mesoderma dá origem às seguintes estruturas: 1.Somitômeros 2. Somitos 3. Esqueleto axial 4. Esclerótomo 5. Dermátomo 6. Miótomo 7. Neurômeros 8. Vasos sanguíneos 9.Nefrótomos (estruturas urogenitais) 10. Derme da parede corporal 11. Ossos 12. Tecido conjuntivo 13. Cartilagens costais 14. Membrnas serosas de algumas cavidades (pleural, peritonial, pericárdica) MESODERMA Regulação gênica da formação dos somitos: Para haver a segmentação de um novo somito, precisa ocorrer o acúmulo da proteína Notch no mesoderma pré somítico destinado a originar o próximo somito. A concentração dessa proteína diminui conforme o somito se forma. Dessa forma, a proteína Notch é importante, pois ativa os genes de padronizacão da segmentação que originam os somitos. Os limitesde cada somito são definidos cranialmente pelo ácido retinoico e caudalmente, principalmente pela combinação das proteínas FGF8 e WNT3a. Esse gradiente de concentracões proteicas controlam o relógio de segmentação. ENDODERMA A endoderme é repsonsável por originar: 1.Tubo digestivo 2.Revestimento epitelial de órgãos vicerais 3.Tireoide e paratireoide 4.Fígado 5.Pâncreas 6.Tímpano 7. Tubas auditivas Processo no qual há a formação do tubo neural a partir da placa neural. Passo a passo para que isso aconteça: 1.Alongamento da placa neural 2. Concomitantemente ao alongamento da placa neural, há a elevação de suas bordas laterais, formando as pregas neurais. A depressão formada com esse processo de elevação das bordas é chamada de sulco neural 3. Gradualmente, as pregas neurais se aproximam uma da outra na linha média, onde se fundem, dando origem ao tubo neural. Essa fusão ocorre primeiro na altura do quinto somito (região cervical) e depois continua cranio e caudalmente FENÔMENOS IMPORTANTES I. NEURULAÇÃO 18º a 25º dia OBS: A neurulação começa a acontecer pela secreção de fatores de crescimento pela notocorda OBS 2: Em conjunto, a placa neural, pregas neurais e sulcos neurais formam a neuroectoderme 4. Até que a fusão esteja completa, as extremidades do tubo neural se comunicam com a cavidade amniótica por duas aberturas. A abertura cranial é chamada de neurótopo anterior e a caudal, chamada de neurótopo posterior. Essas estruturas têm seu fechamento completo no 25º e 28º dia, respectivamente. FENÔMENOS IMPORTANTES I. NEURULAÇÃO 18º a 25º dia IMPORTANTE: O neurótopo anterior dá origem às estruturas cefálicas e o posterior origina a medula espinhal. Conforme as pregas neurais se elevam e fundem, há a dissociacão de algumas dessas células, chamadas, em conjunto, de crista neural. Essas células sofrerão uma transicão epitéliomesenquimal à medida que deixam o neuroectoderma e penetram no mesoderma. Essas células dão origem a melanócitos, gânglios sensitivos, simpáticos, neurônios entéricos, células da medula da suprarrenal 17º dia: células proximais da linha média formam uma placa espessa de tecido, o mesoderma paraxial. Lateralmente, a camada mesodérmica permanece fina = placa lateral Placa lateral se divide em duas camadas 1.Mesoderma somática ou parietal: ao lado do tubo neural, em contato com a ectoderme 2. Mesoderma viceral ou esplâncnico: em contato com a endoderme O mesoderma intermediário se conecta ao paraxial com as placas laterais - Somitômeros: são cranianos, exceto o encéfalo-ectoderma Somito: cervical para baixo, mesma origem mesodérmica dos somitômeros. Não fazem parte da formação da cabeça FENÔMENOS IMPORTANTES II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS - MESODERME II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS MESODERMA PARAXIAL: Somito visceral - mesoderma paraxial: parte superior: dermátomo - derne do dorso parte média - miótomo: células musculares parte inferior - esclerótomo: vértebras e costelas II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS 18º ao 25º dia Somitos: formam uma pequena luz dentro deles e mudam de posição Esclerótomo: forma vértebras e costelas Dermomiótomo: forma pele e músculos OBS: é a proteína Notch que contribui para aa formação do primeiro somito. FGF8 e WNT3 têm atuação mais caudal MESODERMA PARAXIAL Formará os somitômeros; serão 42 a 44 pares de somitos O mesoderma intermediário se diferenciará em estruturas urogenitais (rins, por ex) Regiões cervical e torácica superior formarão os grupos celulares segmentados, os futuros nefrótomos e caudalmente uma massa tecidual não segmentada, o cordão nefrogênico Neurômeros: “somitos”craniais, que darão origem ao mesênquima da cabeça II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS 20º- 30º DIAS MESODERMA LATERAL: A mesoderma parietal forma as seguintes estruturas: derme da pele na parede corporal e membros, ossos e tecido conjuntivo dos membros e esterno 1. músculos dos membros e da parede muscular 2. 3. A mesoderma visceral, junto com a endoderme,irá compor a parede do tubo intestinal (TGI) Formará membranas serosas das cavidades peritonial, pleural, pericárdica e membranas ao redor de cada órgão 1. Mesoderma paraxial e lateral migram, diferenciando-se em hemangioblastos 1. Vasculogênese: surgimento das ilhotas sanguíneas que coalescem - parede do saco vitelínico e placa lateral. Células tronco hematopoiéticas: na região para-aórtica. Elas colonizam o fígado e mais adiante a medula óssea 2. Angiogênese: brotamento de vasos existentes - surgimento longitudinal - criacão de angioblastos 3. II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS 28ºdia Dessa forma, a vasculogênese e a angiogênese são duas formas de formação de vasos sanguíneos, uma a partir da ramificacão de vasos já existentes (angiogênese) e outra a partir de ilhotas sanguíneas (vasos ainda não existentes) II. DERIVAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS Formação dos vasos sanguíneos Dois genes principais orientam esse processo: FGF8: induz o desenvolvimento de ilhotas sanguíneas, a partir do mesoderma paraxial e lateral (forma hemangioblastos) VEGF: direciona os hemangioblastos para formarem células e vasos (artérias, veias e vasos linfáticos) Alteração congênita prevalente da mesoderma: Hemangioma -Comum em recém nascidos; pode ter qualquer localização, mas comummente são associados a estruturas da face -São agrupamentos densos de capilares sanguíneos que formam manchas avermelhadas ou, quando mais desenvolvidos, nódulos avermelhados e macios III. DERIVAÇÕES DAS CAMADAS GERMINATIVAS - ENDODERMA O sistema digestório é o principal produto do desenvolvimento da endoderme, que recobre a superfície ventral do embrião. Por consequência, forma o teto da vesícula vitelínica A parede corporal se fecha completamente, exceto pela região umbilical O crescimento cefalocaudal, associado ao fechamento das dobraduras da parede corporal lateral forma o tubo intestinal ABERTURAS Estomódio: porção anterior.Se comunica com o meio externo através do rompimento da membrana bucofaríngea Proctódio: porção posterior. Se comunica com o meio externo pelo rompimento da membrana cloacal, formando o ânus na sétima semana 7 - Mecanismos e genes do desenvolvimento humano Desenvolvimento embrionário: Durante a fecundação: Oócito não é polarizado -> Espermatozóide consegue penetrar em qualquer local Ocorre fusão das membranas dos dois Molécula de Cálcio funciona como sinalizadora -> mudança conformacional do núcleo espermático OBS.: Espermatozóide maduro -> tem sua cromatina nuclear altamente condensada Após a fecundação: Fatores citoplasmáticos do ovo alteram o conteúdo no núcleo espermático Cromatina se descondensa (pelas histonas) -> Pró núcleo masculino Ao mesmo tempo: núcleo feminino completa a meiose II Liberação do segundo corpo polar no espaço perivitelínico -> Pró núcleo feminino Descompactação da cromatina -> importante para transcrever genes, produzir proteínas Reprogramação epigenética dos gametas No zigoto: 1. Desmetilação do núcleo do espermatozóide em pró núcleo masculino 2. Desmetilação do pró núcleo feminino Desmetilamos tudo, menos os genes imprintados (imprinting) Chega na mórula Formação das gônadas do embrião 3. Remetilação dos genes de acordo com o destino das células 4. Gônadas do embrião: desmetilação apenas dos genes imprintados, para colocar a marca do sexo do indivíduo, e formar as células germinativas do embrião OBS: Imprinting -> Introdução de marcas epigenéticas na linhagem germinativa, levando a uma expressão monoalélica de um gene. Reprogramação epigenética dos gametas É nesse processo que, durante a divisão celular, ocorre a diferenciação celular e a morfogênese Lembrar que: Os gametas são células altamente diferenciadas Genoma materno e paterno são essenciais para a embriogênese normal Plasticidade celular Célula totipotente Célula totalmente competente em oportunidades de desenvolvimento(se diferencia em todos os tipos celulares) Célula pluripotente Capaz de se diferenciar em muitos tipos celulares, mas não todos Termos relevantes Morfógenos Substâncias produzidas pelas células em uma região específica do embrião e que são difundidas a partir de seu ponto de origem pelos seus tecidos para formar um gradiente de concentração Morfogênese Organização das células diferenciadas em tecidos e órgãos Migração celular Linhagens celulares Mapa que indica o destino das células e o desenvolvimento do embrião Determinação celular Envolve a expressão de genes para produção de poteínas tecido-específicas Atributos irreversíveis Precede a diferenciação Diferenciação celular Vem em segundo momento Inativação de diferentes genes para determinar a expressão gênica específica de cada tecido Genes do desenvolvimento Homeodomínios: Domínios com funções semelhantes Lembrando: Domínios são determinados pelas estruturas secundárias e terciárias de proteínas, e têm funções próprias Genes de segmentação: Divide o corpo em segmentos Ex.: Genes homeóticos (genes Hox) Controlam funções críticas no desenvolvimento do plano corporal ao longo do eixo antero-posterior Genes Pax (Paired box): Síndrome de Waardenburg (olhos separados, diferença na coloração dos olhos, alterações do tamanho dos membros) Genes do desenvolvimento Proteína Sonic Hedgehog (SHH) Importante sinalizadora Formação dos dedos das mãos depende da concentração da SHH Maior expressão no 5º dedo Não tem expressão no polegar Segmentação do cérebro Pode causar tumores (podemos estudar a expressão de Sonic no tumor e prever um prognóstico) Obrigada!Obrigada! Em caso de dúvidas, chamar: Isabela Rufino, Letícia Moritani, Letícia Soares, Luana Namur, Maria Eduarda Spinelli, Natália Elen, Sofia Leite ou Victoria Fonseca