Prévia do material em texto
3. FECUNDAÇÃO, CLIVAGEM E FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO 3.1 FECUNDAÇÃO: A fecundação, processo pelo qual os gametas masculino e feminino se fundem, ocorre na região ampular da tuba uterina, a porção mais larga da tuba e mais próxima ao ovário. Caso o ovócito não seja fecundado aqui, ele passa lentamente em direção ao útero, onde se degenera e é reabsorvido. Sinais químicos (atrativos), secretados pelo ovócito e pelas células foliculares circundantes, guiam os espermatozoides capacitados (quimiotaxia dos espermatozoides) para o ovócito. Apenas 1% do esperma depositado na vagina penetra a cérvice, onde eles podem sobreviver por muitas horas. O movimento dos espermatozoides da cérvice para a tuba uterina ocorre pelas contrações musculares do útero e da turba uterina e muito pouco por sua própria propulsão. Após alcançarem o istmo, os espermatozoides se tornam menos móveis e param sua migração. E na oocitação, tornam-se móveis novamente, por conta dos quimiotáticos produzidos pelas células do cúmulo que cercam o oócito e nadam pela ampola, onde a fertilização normalmente ocorre. Os espermatozoides não são capazes de fertilizar o oócito imediatamente após a chegada ao trato genital feminino, em vez disso, eles devem sofrer CAPACITAÇÃO e REAÇÃO ACROSSÔMICA para adquirirem essa capacidade. A CAPACITAÇÃO é um período de condicionamento no TRF que, nos seres humanos, dura aproximadamente 7h. Chegar logo a ampola não é vantajoso aos espermatozoides, uma vez que estes ainda não se encontram capacitados a fertilizar o oócito. A maior parte desse condicionamento durante a capacitação ocorre na tuba uterina e envolve as interações epiteliais entre os espermatozoides e a superfície mucosa da tuba. Durante esse período, uma camada de glicoproteínas e proteínas plasmáticas seminais é removida da membrana plasmática que recobre a região acrossômica do espermatozoide. Apenas os espermatozoides capacitados podem passar pelas células da coroa radiada e sofre reação acrossômica. A REAÇÃO ACROSSÔMICA, que ocorre após a ligação à zona pelúcida, é induzida por proteínas da zona. Essa reação culmina na liberação das enzimas necessárias para a penetração da zona pelúcida, incluindo substâncias semelhantes à acrosina e à tripsina. As fases da fertilização incluem: 1) Penetração da coroa radiada; 2) Penetração da zona pelúcida; 3) Fusão entre as membranas do oócito e do espermatozoide. 1) Fusão da coroa radiada: Dos 200 a 300 milhões de espermatozoides depositados normalmente no TRF, apenas 300 a 500 alcançam o sítio de fertilização; Apenas um deles fertiliza o oócito. Acredita-se que os outros ajudem o espermatozoide fertilizador a penetra as barreiras que protegem o gameta feminino. Os espermatozoides capacitados atravessam livremente as células da coroa. Os movimentos da cauda do espermatozoide também são importantes para sua penetração na corona radiada. 2) Penetração na zona pelúcida: A passagem dos espermatozoides através da zona pelúcida é uma fase importante para o início da fecundação. A formação de um caminho resulta também da ação de enzimas liberadas pelo acrossoma. As enzimas esterases, acrosina e neuriminidase parecem causar a lise da zona pelúcida, formando assim um caminho para que o espermatozoide chegue ao ovócito. A mais importante dessas enzimas é a acrosina, uma enzima proteolítica. Logo que o espermatozoide penetra a zona pelúcida, ocorre uma reação zonal – uma mudança nas propriedades da zona pelúcida que a torna impermeável a outros espermatozoides. A composição dessa cobertura de glicoproteína extracelular muda após a fecundação. Acredita-se que a reação zonal seja resultado da ação de enzimas lisossômicas liberadas pelos grânulos corticais situados logo abaixo da membrana plasmática do ovócito. O conteúdo desses grânulos, que são liberados dentro do espaço perivitelino, também causa mudanças na membrana plasmática, tornando-a impermeável aos espermatozoides. 3) Fusão entre as membranas do oócito e do espermatozoide: A adesão inicial do espermatozoide ao oócito é a mediada parcialmente pela interação entre integrinas do oócito e seus ligantes, desintegrinas, no espermatozoide. Após a adesão, as membranas plasmáticas do espermatozoide e do óvulo se fundem. Como a membrana plasmática que cobre a cabeça acrossômica desaparece durante a reação acrossômica, a fusão de fato é alcançada entre a membrana do oócito e a membrana que recobre a região posterior da cabeça do espermatozoide. Nos seres humanos, tanto a cabeça quanto a cauda do espermatozoide entram no citoplasma do oócito, mas a membrana plasmática é deixada para trás na superfície do oócito. Tão logo o espermatozoide entra no óvulo, este responde de três maneiras: a) Reações cortical e de zona: Como resultado da liberação dos grânulos corticais dos oócitos, que contêm enzimas lisossomais, a membrana do oócito se torna impenetrável a outros espermatozoides; e a zona pelúcida altera sua estrutura e sua composição para evitar a ligação e a penetração do espermatozoide. Essas reação evitem a poliespermia (penetração de um ou mais espermatozoides no oócito); b) Continuação da segunda divisão meiótica: O oócito termina sua segunda divisão meiótica imediatamente após a entra de espermatozoide. Uma das células-filhas, que recebe pouco ou nenhum citoplasma, é conhecida como segundo corpúsculo polar. A outra célula-filha é o oócito definitivo ou óvulo. Seus cromossomos (22 ou mais X) se dispõem em um núcleo vesicular conhecido como pró- núcleo feminino; c) Ativação metabólica do óvulo: O fator de ativação provavelmente é carregado pelo espermatozoide. A ativação inclui eventos moleculares e celulares associados ao início da embriogênese. Enquanto isso, o espermatozoide se move para frente até que ele fique próximo ao pró-núcleo feminino. Seu se torna aumentado e forma o pró-núcleo masculino; a cauda se desprende e degenera. Morfologicamente, os pró-núcleos masculino e feminino não são distinguíveis e, por fim, ficam em contato íntimo e perdem seus envelopes nucleares. Durante o crescimento dos pró-núcleos masculino e feminino (ambos haploides), cada pró-núcleo deve replicar seu DNA. Se isso não ocorrer, cada célula do zigoto no estágio de duas células teria apenas metade da quantidade normal de DNA. Imediatamente após a síntese de DNA, os cromossomos se organizam no fuso em preparo para a divisão mitótica normal. Os 23 cromossomos maternos e os 23 paternos (duplicados) se separam longitudinalmente no centrômero e as cromátides-irmãs se modem para polos opostos, fornecendo às duas primeiras células do zigoto a quantidade diploide de cromossomos e de DNA. Conforme as cromátides-irmãs se movem para polos opostos, aparece um sulco profundo na superfície da célula, dividindo o citoplasma gradualmente em duas partes. Os principais resultados da fertilização são: Restauração da quantidade diploide de cromossomos, metade do pai e metade da mãe. Assim, o zigoto contém uma nova combinação cromossômica diferente de ambos os pais; Determinação do sexo do novo indivíduo, um espermatozoide carregando um X produz um embrião feminino (XX) e um espermatozoide carregando um Y produz um embrião masculino (XY). Assim o sexo cromossômico do embrião é determinado na fertilização; Início da clivagem, sem a fertilização, geralmente o oócito degenera 24h após a fecundação. 3.2 CLIVAGEM Uma vez que o zigoto tenha alcançado o estágio de duas células, ele passa por uma série de divisões mitóticas, aumentando o número de células. Essas células, que se tornam menores a cada divisão de clivagem, são conhecidas como blastômeros. Entretanto, após a terceira clivagem, os blastômeros maximizam seus contatos uns com os outros, formando uma bola compacta de células mantidas unidas por junções de oclusão. Esse processo, a compactação, segrega as células internas, quese comunicam intensamente por junções comunicantes, das células externas e provavelmente é mediado por glicoproteínas de adesão de superfície celular. Esse processo de segregação das células internas que formam uma massa celular interna ou EMBRIOBLASTO do blastocisto. Quando já existem de 12 a 32 blastômeros, o ser humano em desenvolvimento é chamado de mórula. As células internas da mórula constituem a massa celular interna, e as células circunjacentes compõem a massa celular externa. A massa celular interna origina os tecidos do embrião em si e a massa celular externa forma o TROFOBLASTO, que mais tarde contribui para a formação da placenta. 3.3 FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO Por volta do período em que a mórula entra na cavidade uterina, um fluido começa a penetrar os espaços intercelulares da massa celular interna através da zona pelúcida. Gradualmente, esses espaços intercelulares se tornam confluentes e, finalmente, é formada uma única cavidade, a blastocele. Nesse período, o embrião é denominado blastocisto. As células da massa celular interna, chamada agora de EMBRIOBLASTO, estão em um polo e as da massa celular externa, ou TROFOBLASTO, achatam-se e formam a parede epitelial do blastocisto. Após o blastocisto permanecer livre e suspenso nas secreções uterinas por cerca de 2 dias, a zona pelúcida gradualmente se degenera e desaparece. Nos seres humanos, as células trofoblásticas sobre o polo do embrioblasto começam a penetrar entre as células epiteliais da mucosa uterina por volta do sexto dia e começa a se diferenciar gradualmente em duas camadas, uma camada interna CITOTROFOBLASTO e uma massa externa de SINCICIOTROFOBLASTO formada por uma massa protoplasmática multinucleada, na qual nenhum limite celular pode ser observado. Fatores intrínsecos e da matriz extracelular modulam, em sequências cuidadosamente programas, a diferenciação do trofoblasto. Em torno de seis dias, os prolongamentos digitiformes do sinciciotrofoblasto se estendem para o epitélio endometrial e invadem o tecido conjuntivo. No fim da primeira semana, o blastocisto está superficialmente implantado na camada compacta do endométrio e obtém sua nutrição dos tecidos maternos erodidos. O sinciciotrofoblasto, altamente invasivo, se expande rapidamente em uma área conhecida como polo embrionário, adjacente ao embrioblasto. O sinciciotrofoblasto produz enzimas que erodem os tecidos maternos, possibilitando ao blastocisto implantar-se dentro do endométrio. Em torno de 7 dias, uma camada de células, o hipoblasto, surge na superfície do embrioblasto voltada para a cavidade blastocística. Estudos recentes mostram que a implantação é o resultado da ação mútua entre o trofoblasto e o endométrio, sugerindo que a selectina L nas células trofoblásticas e seis receptores de carboidratos no epitélio uterino medeiem a ligação inicial do blastocisto ao útero. As selectinas são proteínas que se ligam a carboidratos, envolvidas nas interações entre leucócitos e células endoteliais e que viabilizam a “captura” dos leucócitos do sangue circulante. Uma mecanismos semelhante é proposto, então, para a “captura” da blastocisto da cavidade uterina pelo epitélio uterino. Após a captura pelas selectinas, a ligação adicional e a invasão pelo trofoblasto envolvem as integrinas expressas pelo trofoblasto e as moléculas de matriz extracelular laminina e fibronectina. Os receptores de integrina para a laminina promovem a ligação, enquanto os para a fibronectina estimulam a migração. Essas moléculas também interagem com vias de transdução de sinal para regular a diferenciação do trofoblasto. 4. IMPLANTAÇÃO DO BLASTOCISTO A implantação do blastocisto completa-se durante a segunda semana do desenvolvimento. À medida que esse processo prossegue, ocorrem no embrioblasto mudanças morfológicas que produzem um disco embrionário bilaminar composto de epiblasto e hipoblasto. O disco embrionário origina as camadas germinativas que formam todos os tecidos e órgãos do embrião. As estruturas extraembrionárias que se formam durante a segunda semana são a cavidade amniótica, o âmnio, o saco vitelino, o pedículo de conexão e o saco coriônico. Término da implantação e continuação do desenvolvimento embrionário.... A implantação do blastocisto é completada no fim da segunda semana. Ela ocorre durante um período restrito entre 6 e 10 dias depois da ovulação. À medida que o blastocisto se implanta, o trofoblasto aumenta o contato com o endométrio e se diferencia em: Citotrofoblasto, uma camada de células mononucleadas mitoticamente ativa e que forma novas células que migram para a massa crescente de sinciciotrofoblasto, onde se fundem e perdem suas membranas celulares. O sinciciotrofoblasto, uma massa multinucleada, que se expande rapidamente onde nenhum limite celular é visível. O sinciciotrofoblasto, erosivo, invade o tecido conjuntivo endometrial, e o blastocisto vagarosamente se aprofunda no endométrio. As células sinciciotrofoblásticas deslocam as células endometriais na parte central do sítio de implantação. As células endometriais sofrem apoptose (morte celular programada), o que facilita a invasão. O mecanismo molecular da implantação envolve a sincronização entre o blastocisto invasor e um endométrio receptor. Microvilosidades das células endometriais, moléculas celulares de adesão, citocinas, prostaglandinas, fatores de crescimento e metaloproteinases da matriz representam seu papel para que o endométrio se torne receptivo. As células do tecido conjuntivo em torno do sítio de implantação acumulam glicogênio e lipídios, assumindo um aspecto poliédrico. Algumas dessas células – as células deciduais – degeneram na região de penetração do sinciciotrofoblasto. O sinciciotrofoblasto engloba essas células em degeneração que fornecem uma rica fonte para a nutrição embrionária. O sinciciotrofoblasto produz um hormônio – Gonadotrofina coriônica humana (hCG), que está presente no sangue materno presente nas lacunas (cavidades ocas) do sinciciotrofoblasto. A hCG mantém a atividade hormonal do corpo lúteo no ovário durante a gravidez. O corpo lúteo é uma estrutura glandular endócrina que secreta estrogênio e progesterona a fim de manter a gestação. Radioimunooensaios, altamente sensíveis, são usados para detectar hCG e gravidez e formam a base dos testes de gravidez. No fim da segunda semana, o sinciciotrofoblasto produz uma quantidade de hCg suficiente para dar um teste positivo para a gravidez, mesmo que a mulher não saiba que está grávida. 5. SEGUNDA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO HUMANO Oitavo dia - Por volta do oitavo dia do desenvolvimento, o blastocisto está parcialmente encaixado no estroma endometrial. Na área sobre o embrioblasto, o trofoblasto se diferenciou em duas camadas: (1) uma interna, de células mononucleadas, o CITOTROFOBLASTO; e (2) uma zona externa multinucleada sem limites celulares distintos, o SINCICIOTROFOBLASTO. As células mitóticas são encontradas no citotrofoblasto, no qual se fusionam e perdem suas membranas celulares individuais. As células da massa celular interna (ou embrioblasto) também se diferenciam em duas camadas: (1) uma camada de pequenas células cuboides adjacentes à cavidade blastocística, conhecida como camada holoblástica; e (2) uma camada de células colunares altas adjacentes à cavidade amniótica, a camada epiblástica. Juntas essas camadas formam um disco achatado. Ao mesmo tempo, aparece uma pequena cavidade no epiblasto. Essa cavidade aumenta para se tornar a cavidade amniótica. As células epiblásticas adjacentes ao citotrofoblasto são chamadas de amnioblastos; junto com o resto do epiblasto, eles se alinham na cavidade amniótica. O estroma endometrial adjacente ao sítio da implantação é edematoso e bastante vascularizado. As glândulas grandes e tortuosas secretamglicogênio e muco abundantes. Nono dia - O blastocisto está alojado mais profundamente no endométrio, e o orifício deixado por sua penetração na superfície do epitélio é fechado por um coágulo de fribrina. O trofoblasto apresenta um progresso considerável no desenvolvimento, particularmente no polo embrionário, onde aparecem vacuólos no sincício. Ao se fusionarem, esses vacúolos formam grandes lacunas em uma fase do desenvolvimento do trofoblasto conhecida como estágio lacunar. Enquanto isso, no polo embrionário as células achatadas, originadas provavelmente do hipoblasto, formam uma membrana fina, a membrana exocelômica (de Heuser) que está alinhada na superfície interna do citotrofoblasto. Essa membrana, com o hipoblasto, forma o revestimento da cavidade exocelômica, ou vesícula vitelina primitiva. Do décimo primeiro ao décimo segundo dia - No décimo primeiro ao décimo segundo dia do desenvolvimento, o blastocisto está completamente inserido no estroma endometrial, e o epitélio superficial cobre quase completamente o orifício de entrada na parede uterina. O blastocisto produz, então, uma pequena protrusão no lúmen uterino. O trofoblasto é caracterizado por espaços lacunares no sincício, que formam uma rede intercomunicante, a qual é particularmente evidente no polo embrionário; no polo embrionário, trofoblasto ainda é constituído principalmente por células citotofoblásticas. Simultaneamente, as células do sinciciotrofoblasto penetram mais fundo no estroma, alcançando e abrindo a parede de revestimento endotelial dos capilares maternos. Esses capilares, congestionados e dilatados, são conhecidos como sinusoides. As lacunas sinciciais se tornam contínuas com os sinusoides e o sangue materno entra no sistema lacunar. Conforme o trofoblasto continua a abrir cada vez mais sinusoides, o sangue materno começa a fluir pelo sistema trofoblástico, estabelecendo a circulação uteroplacentária. Nesse ínterim, uma nova população de células aparece entre a superfície interna do citotrofoblasto e a superfície externa da cavidade exocelômica. Essas células, derivadas do saco vitelínico, formam um tecido conjunto frouxo e delicado, o mesoderma extraembrionário, que acaba preenchendo todo o espaço entre o trofoblasto externamente e o âmnio e a membrana exocelômica internamente. Esse espaço circunda o saco vitelínico primitivo e a cavidade amniótica, exceto no local onde o disco germinativo se conecta ao trofoblasto. O mesoderma extraembrionário que reveste o citotrofoblasto e âmnio é denominado mesoderma extraembrionário somático e o revestimento do saco vitelínico é conhecido como mesoderma extraembrionário esplâncnico. O crescimento do disco bilaminar é relativamente lento em comparação ao crescimento do trofoblasto, portanto, o disco permanece muito pequeno (0,1 a 0,2mm). As células do endométrio se tornam poliédricas e preenchidas por glicogênio e lipídios. Os espaços intercelulares são preenchidos por material extravasado e o tecido se torna edematoso. Essas alterações, conhecidas como reação decidual, estão inicialmente limitadas à área imediatamente adjacente ao local de implantação, mas rapidamente se disseminam pelo endométrio. Décimo terceiro dia - Até o dia de desenvolvimento, o defeito na superfície do endométrio já se regenerou. Algumas vezes, entretanto, ocorre sangramento no local da implantação como resultado de aumento do fluxo sanguíneo para os espaços lacunares. Como esse sangramento ocorre próximo ao 28º dia do ciclo menstrual, pode ser confundido com sangramento menstrual normal e, dessa forma, causar inexatidão na determinação da data provável do parto. O trofoblasto é caracterizado pelas estruturas vilosas. Células do citotrofoblasto proliferam localmente e penetram no sinciciotrofoblasto, formando colunas de células circundadas por sincício. As colunas de células com o revestimento sincicial são conhecidas como vilosidades primárias. Enquanto isso, o hipoblasto produz células adicionais que migram ao longo do interior da membrana exocelômica. Essas células proliferam e formam gradualmente uma nova cavidade dentro da cavidade exocelômica, conhecida como vitelina secundária ou vitelina definitiva. A cavidade vitelina é muito menor que a cavidade exocelômica original ou cavidade vitelina primitiva. Durante sua formação, grandes porções da cavidade exocelômica são pinçadas para fora e essas são representadas pelo cistos exocelômicos, que são encontrados frequentemente no celoma extraembrionário ou cavidade coriônica. Nesse período, o celoma extraembrionário se expande e forma uma grande cavidade; a cavidade coriônica. O mesoderma extraembrionário que reveste o interior do citotrofoblasto e juntamente com esta camada é conhecido como placa coriônica. O único local onde o mesoderma extraembrionário atravessa a cavidade coriônica é no pedículo embrionário. Com o desenvolvimento dos vasos sanguíneos, o pedículo se transforma no cordão umbilical.