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Sistema Reprodutivo do Macho
• Gônadas ♂ -> testículos– Produzir cels germinais
• espermatozóides (SPTZs)
– Produzir androgênios • Impulso e meios para liberar sptzs para ♀
• Espermatogênese– Túbulos seminíferos (testics) -> sptzs
– Cromossomos -> metade
• Cels Leydig -> interstício testic• Cels Sertoli -> túbulos seminíferos
– Epidídimos• Maturação -> ejaculação
– Glnds. Acessórias• Ves. Seminais, gl. Bulbouretrais e próstata
– Nutrientes para sptz no momento da ejaculação
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
O APARELHO REPRODUTOR MASCULINO ADULTOAções da
Testosterona:aptidão para a penetração e fecundação
Urinary bladder
Pubic symphysis
As glândulas acessórias
e a composição do sêmen
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
GLÂNDULAS ACESSÓRIAS E A COMPOSIÇÃO DO SÊMEN O sêmen é composto aproximadamente por 10% de esperma e fluido testicular, 30% de secreções da próstata e 60% de secreções das vesículas seminais.
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
GLÂNDULAS ACESSÓRIAS E A COMPOSIÇÃO DO SÊMEN O sêmen é composto aproximadamente por 10% de esperma e fluido testicular, 30% de secreções da próstata e 60% de secreções das vesículas seminais.
Secreções das vesículas seminais incluem frutose, enzima coagulante e prostaglandinas,
dentre outras. A frutose é o substrato energético para os sptz. A enzima coagulante favorece que o sêmen se torne uma secreção agregada, o que ajuda sua
propulsão pela vagina. As prostaglandinas diminuem a viscosidade do muco cervical e estimulam a peristalse reversa
do útero.
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
Secreções da próstata:incluem citrato, fibrinolisina,
Cácio, Zinco, fosfatase ácida, dentre outros.
O citrato é fonte energética.A fibrinolisina age como um anticoagulante do sêmen, o que ajuda na mobilidade do
esperma. pH alcalino (neutralização do pH
ácido do líquido tub. seminíferos)
GLÂNDULAS ACESSÓRIAS E A COMPOSIÇÃO DO SÊMEN O sêmen é composto aproximadamente por 10% de esperma e fluido testicular, 30% de secreções da próstata e 60% de secreções das vesículas seminais.
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
Secreções das glândulas bulbouretrais
secretam muco lubrificante que contém galactose, dentre outros. São emitidas antes da ejaculação.
GLÂNDULAS ACESSÓRIAS E A COMPOSIÇÃO DO SÊMEN O sêmen é composto aproximadamente por 10% de esperma e fluido testicular, 30% de secreções da próstata e 60% de secreções das vesículas seminais.
Saladin, Anatomy and Physiology, cap. 27, 2002
GLÂNDULAS ACESSÓRIAS E A COMPOSIÇÃO DO SÊMEN O sêmen é composto aproximadamente por 10% de esperma e fluido testicular, 30% de secreções da próstata e 60% de secreções das vesículas seminais.
EspermatogêneseRevisão dos tipos celulares dos túbulos seminíferos e do espaço
intersticial
Espermatogênese • Processo evolutivo total
– Espermatogônia (cel. Tronco) -> sptz• Parede túbulos seminíferos
– Revestida por espermatogônias
• Liberação sptzs maduros no lúmen dos túbulos seminíferos
– espermatogônia -> mitose (proliferação)-> meiose (divisão cromossomos)-> diferenciação da espermátide haplóide
• Mitose da espermatogônia– Inicio da espermatogênese
• Após mitose inicial -> 2 espermatogônias
– Uma: não se diferencia mais -> estado basal -> substituição cel parental
– Outra: mitoses
» Assegurar produção de grandes números de cels. germinais
• ♂ x ♀
– Qtdde células germinais
» Produção x diminuição das cels
• Numero divisões: espécie especifico
» Homem: 3; Touro, carneiro e coelho: 4; Rato: 5
• Cels germinais -> espermatócitos primários -> primeira prófase da meiose -> desenvolvimento paralisado, tempo indeterminado.
• Meiose
– Redução numero cromossomos da cel germinal -> estado haplóide
– Primeiro estagio -> divisão celular e redução 50% cromossomos -> espermatócitos secundário
• Há replicação de cromossomos no inicio da meiose
• -> segunda divisão celular -> espermátides
– Espermiogênese• Maturação espermátides -> sptzs
– Formação cauda
» Movimentos trato reprodutivo da ♀
– Desenvolvimento da mitocôndria
» Energia para movimentos no trato reprodutivo da ♀
– Desenvolvimento do acrossoma
» Possibilita penetração no oócito
– Perda de citoplasma
» Gotículas citoplásmicas (remanescentes) -> pode indicar maturação incompleta
• Espermiogênese termina no epidídimo
• Touro
– Espermatogônias -> 16 espermatócitos primários -> meiose (2 ÷) -> 64 cels -> perdas durante o processo -> numero total sptzs maduros menor que o numero teórico.
http://academic.pgcc.edu/~aimholtz/AandP/206_ONLINE/Repro/malerepro1.html
VISÃO MICROSCÓPICA DO TESTÍCULO
http://academic.pgcc.edu/~aimholtz/AandP/206_ONLINE/Repro/malerepro1.html
células reprodutoras (espermatogônias,
espermatócitos, espermátides e
espermatozóides) e células
sustentaculares (Sertoli)
Tipos celulares nos túbulos seminíferos
TÚBULO SEMINÍFERO E TIPOS CELULARES
membrana basal
Seminiferous tubules form the mass of the testes and are the sites of spermatogenesis. Seminiferous tubules are composed of a thick layer of spermatogenic cells (most numerous) and sustentacular (Sertoli) cells which rest on a basement membrane. The spermatogenic cells--spermatogonia, primary spermatocytes, secondary spermatocytes, spermatids and spermatozoa--represent different cell stages in spermatogenesis (setas amarelas). The outlines of sustentacular cells are not distinct. Maturing spermatozoa are found embedded, head first, in the sustentacular cells, which provide mechanical support, protection and possibly nutrition for the developing spermatozoa.
células sustentaculares (Sertoli)
http://trc.ucdavis.edu/mjguinan/apc100/modules/Reproductive/mammal/testis3/test is6.html
espermatogônias
espermatócitos primários espermatócitos secundários espermátides
ESPERMATOGÊNESE
Ciclo espermatogênico
– Intervalo entre inicio da espermatogênese de cada espermatogônia que substitui a cel-mãe
• Suino: 8 dias• Ovino: 10 dias• Rato: 12 dias• Bovino: 14 dias• Humano: 16 dias
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
É o processo pelo qual as células-tronco se desenvolvem em espermatozóides maduros. Existem 3 fases: (1) Espermatocitogênese, (2) Meiose, and (3) Espermiogênese.
Espermatogênese
1. Espermatocitogênese (também chamada mitose): células-tronco (espermatogônia do Tipo A) dividem-se mitoticamente e produzem as células que irã se diferenciar (espermatogônia do Tipo B).
compartimento basal
2. Meiose: Células em prófase da 1ª divisão meiótica são os espermatócitos primários. Estes, ao completarem a divisão meiótica são chamados espermatócitos secundários. Rapidamente ocorre a 2ª divisão meiótica, originando as espermátides.
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
Espermatogênese
compartimento basal
compartimento apical ou adluminal
É o processo pelo qual as células-tronco se desenvolvem em espermatozóides maduros. Existem 3 fases: (1) Espermatocitogênese, (2) Meiose, and (3) Espermiogênese.
Espermatogênese
3. Espermiogênese: é a metamorfose das espermátides esféricas a espermatozóides alongados. Durante a espermiogênese é formado o acrossoma e o flagelo.
compartimento basal
compartimento apical ou adluminal
É o processo pelo qual as células-tronco se desenvolvem em espermatozóides maduros. Existem 3 fases: (1) Espermatocitogênese, (2) Meiose, and (3) Espermiogênese.
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
EspermiogêneseAs mudanças durante a espermiogênese envolvem transformações da espermátide
esférica a espermatozóide maduro: (1) formação do acrossoma, (2) mudanças nucleares, (3) desenvolvimento do flagelo, (4) reorganização do citoplasma e
organelas celulares e (5) o processo de liberação da cél. de Sertoli (espermiação).
http://www.endotext.org/male/male1/maleframe1.htm
http://rbp.fmrp.usp.br/didatico/Embriologia-Propedeutico/embrio__propedeutico%202004_tema1.PDF
EspermiogêneseAs mudanças durante a espermiogênese envolvem transformações da espermátide
esférica a espermatozóide maduro: (1) formação do acrossoma, (2) mudanças nucleares, (3) desenvolvimento do flagelo, (4) reorganização do citoplasma e
organelas celulares e (5) o processo de liberação da cél. de Sertoli (espermiação).
http://academic.pgcc.edu/~aimholtz/AandP/206_ONLINE/Repro/malerepro1.html
Espermatogênese
CAPACITAÇÃO DO ESPERMATOZÓIDE
ALTERAÇÃO FUNCIONAL DO ESPERMATOZÓIDE QUE OCORRE NA TROMPA UTERINA. REQUER UM TEMPO PARA QUE OCORRA (2 OU ATÉ >6 HORAS)
PELO MENOS DOIS FÊNOMENOS SÃO IMPORTANTES:
-O AUMENTO DA TAXA DE BATIMENTO DO FLAGELO E A ACELERAÇÃO DO MOVIMENTO DO ESPERMATOZÓIDE
-REAÇÃO ACROSSÔMICA NO SPTZ QUE PERMITE A FUSÃO COM O OVO: FRAGMENTAÇÃO E PERDA DO ACROSSOMA COM A LIBERAÇÃO DE ENZIMAS E PROTEASES QUE PERMITIRÃO AO SPTZ PENETRAR E SE FUNDIR AO OVO.
O ENTENDIMENTO DESTES MECANISMOS É IMPORTANTE PARA A FERTILIZAÇÃO IN VITRO
CAPACITAÇÃO DO ESPERMATOZÓIDE
• ALTERAÇÃO FUNCIONAL DO ESPERMATOZÓIDE QUE OCORRE NA TROMPA UTERINA. REQUER UM TEMPO PARA QUE OCORRA (2 OU ATÉ >6 HORAS)
• PELO MENOS DOIS FÊNOMENOS SÃO IMPORTANTES:• O AUMENTO DA TAXA DE BATIMENTO DO FLAGELO E A
ACELERAÇÃO DO MOVIMENTO DO ESPERMATOZÓIDE
• REAÇÃO ACROSSÔMICA NO SPTZ QUE PERMITE A FUSÃO COM O OVO: FRAGMENTAÇÃO E PERDA DO ACROSSOMA COM A LIBERAÇÃO DE ENZIMAS E PROTEASES QUE PERMITIRÃO AO SPTZ PENETRAR E SE FUNDIR AO OVO.
• O ENTENDIMENTO DESTES MECANISMOS É IMPORTANTE PARA A FERTILIZAÇÃO IN VITRO
A fisiologia das células testiculares envolvidas na
espermatogênese
Células deLeydig
Células deSertoli
Células germinativas
testículo
As células testiculares envolvidas na espermatogênese
T parácrina
Células mióides
parácrinaT
T
parácrina
T: testosterona
Células de Sertoli e as células espermatogênicasAs células germinativas não possuem receptores para T e FSH.
Quem os possui são as células de Sertoli que, sob influências desses hormônios, propiciam a espermatogênese.
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
Cross-section of a seminiferous tubule from an adult Sprague-Dawley rat showing the organization of testicular cells and the intimate relationships between Sertoli and germ cells. S, Sertoli cell nucleus; SG, spermatogonium;
PS, pachytene spermatocyte; RS, round spermatid; ES, elongated spermatid. Cheng and Mruk 2002, Physiological Reviews
Íntima relação entre as células de Sertoli e as
células espermatogênicas
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
-suporte estrutural (microtúbulos)-suporte metabólico (fornecem lactato para spct 1º)-regulação do meio interno dos túbulos seminíferos (formam a barreira hemato-testicular, fagocitose)-secretam proteínas: transportadoras de nutrientes (Fe, Cu e Vit. A) ABP (ptn ligante de andrógenos), dentre outras.
As céls. de Sertoli são também endócrinas:Inibina B e Ativina (regulação da secreção de FSH).
Em todos os estágios de diferenciação, as células espermatogênicas estão em íntimo contato com as células de Sertoli que provêem a estas:
Células de Sertoli e as células espermatogênicas
-comunicação entre várias células de Sertoli
-meio ambiente para manutenção durante estado de
quiescência-proteção para as células em desenvolvimento contra a resposta auto-imune-isola as células germinativas do resto do organismo
Células de Sertoli e as células espermatogênicas
BARREIRA HEMATO-TESTICULAR(junções firmes ou do tipo tight)
A schematic drawing that illustrates extensive changes in tight junction (TJ) and cell-cell actin-based adherens junction (AJ) dynamics during spermatogenesis and spermiogenesis in the mouse. This figure was prepared based on reviews and reports cited in sections III and V. Among the AJs in the testis, four functional complexes are known to exist to date, which include cadherin/catenin complex, nectin/afadin complex, tubulobulbar complex, and ES (see sect. V). The ES is composed of basal and apical ES constituted possibly by 6 4- and 6 1-integrins,
respectively (); however, their binding partner(s), if any, is not known. It is possible that laminin 1 1 1-chains and 3-chains constitute the binding partners for the basal and apical integrins
in the ES, respectively () (see sect. VC1). While it is certain that 6 1-integrins are found between Sertoli cells and developing spermatids in the apical ES (, it remains to be determined if 6
4-integrins can be found between Sertoli cells and developing spermatocytes and spermatogonia (type B) in the basal ES, or it is restricted only to the interface of Sertoli cells and the
basement membrane. ES, ectoplasmic specialization, a modified testis-specific AJ. Physiological Reviews, Cheng and Mruk 2002
Células de Sertoli e a migração das células espermatogênicas
O número de células de Sertoli determina a taxa
máxima de produção de
espermatozóides
Células deLeydig
testículo
As células testiculares envolvidas na espermatogêneseAs células testiculares envolvidas na espermatogêneseCélulas intersticiais ou de LeydigCélulas intersticiais ou de Leydig
secretoras de Testosteronasecretoras de Testosterona
T
Células mióides
Células deSertoli
Células germinativasparácrina
parácrina
parácrinaT
T
http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm
As células testiculares envolvidas na espermatogêneseCélulas intersticiais ou de Leydig
secretoras de Testosterona
Fig. 46-16 Interactions among the various cells of the testis in the hormonal regulation of spermatogenesis. Berne et al., 2004
Regulação endócrina e parácrina da espermatogênese
Os hormônios sexuais masculinos
Os hormônios sexuais masculinos: Testosterona e derivados
20,22-desmolase
17-hidroxylase
17,20-desmolase
17β-OH-esteróide
desidrogenase
5α-reductase 2
aromatase
3α-reductase
aromatase
P-450 SCC: proteína reguladora aguda esteroidogênica3β-OHSD: 3β-OH-steroid dehydrogenase
3β-OHSD
Berne et al., 2004
LHVIAS DE
SÍNTESE DE ESTERÓIDES
NAS CÉLULAS DE LEYDIG
VIAS DE SÍNTESE DE
ESTERÓIDES NAS CÉLULAS-ALVO
Pathways of synthesis of gonadal steroid hormones. Testosterone is the major secretory product of the testis. Estradiol and progesterone are the major secretory products of the ovary. Enzymes are
(2) 20,22-desmolase (3) 17-hydroxylase (4) 17,20-desmolase(5) 17β-OH-steroid
dehydrogenase (6) 3β-ol-dehydrogenase
and δ4,5-isomerase(7) 5α-reductase(8) 3α-reductase(9) aromatase
http://www.endotext.org/male/index.htm
TTestículos TDHTDHT
Célula-alvo
5α-Reductase
diferenciação sexual:
estimulaçãoducto de Wolff
virilização externades. próstata
maturação sexualna puberdade
Manutenção funcional dos órgãos sexuais e dos caracteres
sexuais 2ários
T T
regulação dasgonadotrofinas
espermatogênese
LH
Ações diretas e indiretas da Testosterona
T: testosterona; DHT: diidrotestosterona Órgãos acessórios, pele da região genital e folículos pilosos
AR: receptor de androgênios
Wilson, 2003
TTestículos T
T: testosterona; DHT: diidrotestosterona; E2: estradiol
DHTDHT
Célula-alvo
Órgãos acessórios, pele da região genital e folículos pilosos
5α-Reductase
diferenciação sexual:
estimulaçãoducto de Wolff
virilização externades. próstata
maturação sexualna puberdade
Manutenção funcional dos órgãos sexuais e dos caracteres
sexuais 2ários
T T
regulação dasgonadotrofinas
espermatogênese
LH
Ações diretas e indiretas da Testosterona
E2aromatase
testículos, ossos e SNC
AR: receptor de androgênios
ER: receptor de estrogênio
E2
Wilson, 2003
DIRECT AND INDIRECT EFFECTS OF TESTOSTERONEDIRECT AND INDIRECT EFFECTS OF TESTOSTERONE
Diferenciação sexual
Próstata
Diferenciação sexualMusculaturaMassa ósseaEritropoeseAção psicotropicaLibidoMetabolismo lipídico
Massa óssea
Fechamento epífises
Ação psicotropica
Metabolismo lipídico
Ação de feedback
Espermatogênese
Diferenciação e amadurecimento dos gametas masculinos
Células de LeydigTestosterona
Células de Sertoli
⊕
REGULAÇÃO HORMONAL DA ESPERMATOGÊNESE
⊕
LH
FSH⊕
⊕
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
The spectrum of testosterone (T) effects. Note that some effects result from the action of T itself, whereas others are mediated by dihydrotestosterone (DHT) and estradiol (E2) after they are produced from testosterone. VLDL, LDL, HDL: Very-low-density, low-density, and high-density lipoproteins, respectively. Berne et al., 2004
Ações diretas e indiretas da Testosterona
A regulação da função testicular pelas gonadotrofinas e hormônios testiculares
na vida adulta
http://www.biosbcc.net/barron/physiology/endo/hypopit.htm
A adenohipófise e suas relações com o SNC
LH e FSH
corpos celulares dos nn. hipotalâmicos secretores de GnRH/LHRH (núcleo arqueado)
Hormônio liberador de gonadotrofinas
GnRH/LHRH
Relações hormonais no eixo cerebral-testicular (setas verdes e sinais de +: efeitos estimulatorios; setas vermelhas e sinais -: efeitos inibitorios.)
GnRH do hipotálamo estimula adenohipofise a secretar FSH e LH.FSH estimula cels Sertoli (sustentaculares) a secretar proteína ligadora de androgênios (ABP).LH estimula cels intersticiais a secretar testosterona.Na presença de ABP, a testosterona estimula espermatogênese.Testosterona também estimula o desenvolvimento de órgãos e características sexuais secundários, e estimula libido.Testosterona tem efeito negativo sobre o hipotálamo e hipófise, reduzindo a secreção de GnRH e a sensibilidade da hipófise GnRH.Cels de Sertoli secretam inibina que inibe seletivamente o FSH sem reduzir a secreção de testosterona. http://www.mhhe.com/biosci/esp/2002_general/Esp/default.htm
http://www.get-back-on-track.com/en/professionals/01_androgenbildung/p_pop_01_02_00_01.php?flash=1
A Adenohipófise e os gonadotrófos
gonadotrófos
Células deLeydig
Células deSertoli
Células germinativas
testículo
AS AÇÕES DAS GONADOTROFINAS E DA TESTOSTERONA NAS CÉLULAS TESTICULARES ENVOLVIDAS NA ESPERMATOGÊNESE
T parácrina
Células mióides
parácrina
ADENOHIPÓFISE
FSHLH
LH: hormônio luteinizante; FSH: hormônio foliculoestimulante
TT
proliferação e diferenciação das células de Sertoli
estimula a síntese das enzimas da esteroidogênese Inibina
http://academic.pgcc.edu/~aimholtz/AandP/206_ONLINE/Repro/malerepro1.html
Hormones of the Male Reproductive System Now, let's take a look at the hormonal control of spermatogenesis. The hormonal pathway is sometimes referred to as the brain-testicular axis. The hypothalamus releases gonadotropin-releasing hormone (GnRH). GnRH travels to the anterior pituitary gland and causes it to release follicle-stimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH). LH binds to the interstitial cells of the testes and causes them to secrete testosterone. For this reason, LH can be referred to as interstitial cell-stimulating hormone (ICSH). Testosterone will promote spermatogenesis. However, it must be concentrated within the seminiferous tubules. FSH acts on the sertoli cells, causing them to release androgen-binding protein (ABP). ABP binds to and concentrates testosterone within the seminiferous tubules.
Testosterone also acts on other body tissues to create secondary sexual characteristics, including pubic, axillary and facial hair, enlargement of the larynx, and increased bone and muscle mass.
If testosterone levels rise too high, it begins to inhibit the release of GnRH from the hypothalamus and FSH and LH from the anterior pituitary. If sperm count rises too high, the sertoli cells release the hormone inhibin, which inhibits GnRH and FSH release. These negative feedback processes prevent testosterone levels from rising too high and spermatogenesis from going too fast.
Current approaches for male contraception. This figure depicts the current approaches in the field utilizing different routes to perturb male fertility at the level of the hypothalamus, pituitary gland, testis and epididymis, and spermatozoa per se. Physiological Reviews, Cheng and Mruk, 2002
Diferentes abordagens na busca por contraceptivos masculinos (?)
Diferentes abordagens na busca por contraceptivos masculinos (?)