Embriologia e Gametogênese: Guia de Estudo Completo

1. Introdução à Embriologia

A Embriologia é a parte da Biologia que estuda o desenvolvimento dos embriões animais. Há grandes variações, visto que os animais invertebrados e vertebrados apresentam muitos diferentes aspectos e níveis evolutivos.

Em Biologia, o desenvolvimento envolve diversos aspectos:

• a) Multiplicação de células: através de mitoses sucessivas.
• b) Crescimento: devido ao aumento do número de células e das modificações volumétricas em cada uma delas.
• c) Diferenciação ou especialização celular: com modificações no tamanho e forma das células que compõem os tecidos.

Essas alterações são as que tornam as células capazes de cumprir suas funções biológicas. Através da fecundação, ocorre o encontro do gameta masculino (espermatozoide) com o feminino (óvulo), o que resulta na formação do zigoto ou célula-ovo (2n).

Após essa fecundação, o desenvolvimento embrionário apresenta as etapas de segmentação, que vão do zigoto até o estágio de blástula. Muitas vezes há um estágio intermediário, a mórula. A gastrulação é o período de desenvolvimento da blástula até a formação da gástrula, onde começa o processo de diferenciação celular, ou seja, as células vão adquirindo posições e funções biológicas específicas. No período de organogênese, há a formação dos órgãos do animal, estágio em que as células que compõem os respectivos tecidos se apresentarão especializadas.

Gametogênese: Introdução

É nas gônadas (glândulas de reprodução) que, a partir da puberdade, se formam os gametas, células imprescindíveis no ciclo biológico humano. No decorrer do desenvolvimento embrionário, aparecem as células germinais primordiais que migram para as glândulas sexuais em formação. São essas células que permitem a diferenciação das glândulas sexuais em testículos e ovários.

As células primordiais não desaparecem; constituem células precursoras de todas as células germinais que originam os gametas. O conjunto de fenômenos que decorre nas gônadas e determina a formação dos gametas é designado por Gametogênese. Nos testículos, desenrola-se a Espermatogênese e, nos ovários, a Ovogênese. Para compreender como se dão estes processos, é importante conhecer um pouco da Meiose, já que esta é fundamental para a formação dos gametas.

Meiose

Forma de divisão celular característica da formação de gametas em organismos que se reproduzem sexuadamente, a meiose consiste, em princípio, em duas divisões sucessivas acompanhadas por apenas uma divisão do núcleo. Uma célula-mãe gamética, tal como as outras células somáticas do corpo, é diploide (2n), isto é, os cromossomos estão presentes em pares, sendo os cromossomos de cada par derivados de cada um dos progenitores.

O efeito da meiose é que os gametas resultantes contêm não o número diploide de cromossomos, mas apenas metade desse número: a condição haploide (n). A segregação dos dois cromossomos na meiose é aleatória, assim como a sua união na fertilização — dois acontecimentos aleatórios (segregação e recombinação) que são responsáveis pelo caráter probabilístico da hereditariedade mendeliana.

Espermatogênese

É nos testículos que ocorre a espermatogênese. O estudo deste processo abrange:

• Estrutura dos testículos;
• Fases de desenvolvimento das células espermáticas;
• Estrutura do espermatozoide.

Estrutura dos testículos

Os testículos são dois pequenos órgãos ovoides com aproximadamente 4 ou 5 cm no maior diâmetro, situados dentro da bolsa escrotal. São, ao mesmo tempo, glândulas endócrinas e exócrinas. Os espermatozoides constituem a maior parte da secreção externa dos testículos, e a testosterona, um hormônio masculino, é a sua principal secreção endócrina.

O revestimento exterior de cada testículo é uma cápsula espessa e branca designada por túnica albugínea. O tecido conjuntivo desta membrana penetra para o interior do testículo formando septos incompletos, que dividem cada testículo em aproximadamente 300 a 400 lóbulos. O conteúdo testicular inclui dois tipos de estrutura: os túbulos seminíferos, onde se dá o desenvolvimento dos espermatozoides, e o estroma de tecido conjuntivo laxo, que contém aglomerados de células endócrinas chamadas células de Leydig, secretoras de testosterona.

O comprimento total dos túbulos seminíferos em ambos os testículos é de aproximadamente 800 m. Eles se abrem para um sistema de túbulos curtos e retos, que por sua vez se abrem para a rede testicular. A rede testicular esvazia-se para dentro de 15 a 20 túbulos, os canais eferentes, que possuem um epitélio cilíndrico pseudoestratificado ciliado, cujos cílios impulsionam as células espermáticas para o epidídimo.

Desenvolvimento das células espermáticas

Desde o início do seu desenvolvimento, os testículos permanecem simples e indiferenciados. Dos doze aos catorze anos de idade, as células intersticiais aumentam em número e dimensão, desenvolve-se o lúmen em cada túbulo seminífero e é iniciada a produção de espermatozoides. Os túbulos seminíferos contêm dois tipos celulares: as células germinativas (ou espermatogônias) e as células de Sertoli (células de suporte ou nutritivas).

As células de Sertoli estendem-se radialmente da periferia até ao lúmen, fornecendo nutrientes às células germinativas e produzindo, junto com as células de Leydig, hormônios como andrógenos, estrógenos e inibinas. Além disso, formam uma barreira hematotesticular que protege os espermatozoides. A testosterona produzida pelas células de Leydig liga-se a receptores nas células de Sertoli, sendo necessária para o seu funcionamento normal.

Fases de desenvolvimento:

1. Multiplicação: As espermatogônias dividem-se por mitose. Algumas permanecem como espermatogônias e outras dão origem aos espermatócitos primários (I).
2. Crescimento: Fase de diferenciação e preparação para a meiose.
3. Maturação: Os espermatócitos de primeira ordem passam pela primeira divisão meiótica para se tornarem espermatócitos secundários (II).
4. Transformação (Espermiogênese): Cada espermatócito de segunda ordem sofre a segunda divisão meiótica para produzir espermátides, que se transformam em espermatozoides.

Estrutura do espermatozoide

Em cada espermátide, desenvolve-se uma cabeça e uma cauda. Na cabeça estão os cromossomos e o acrossoma (capuz cefálico), que contém enzimas para penetrar no óvulo. O flagelo é composto por um segmento intermediário (rico em mitocôndrias para produção de ATP) e uma cauda que determina o movimento.

Ovogênese

É nos ovários que se desenrola a ovogênese. O processo compreende as fases de desenvolvimento, estrutura do ovário e ciclos sexuais.

Fases de Desenvolvimento:

• Multiplicação: Ocorre antes do nascimento; as ovogônias realizam mitoses sucessivas.
• Crescimento: Formação do ovócito I, com grande acúmulo de substâncias de reserva.
• Maturação: O ovócito I sofre divisão desigual, resultando no ovócito II (grande) e no primeiro glóbulo polar (pequeno). Na divisão II da meiose, o ovócito II dá origem ao óvulo e ao segundo glóbulo polar. Os glóbulos polares degeneram.

Estrutura do Ovário:

• Zona Medular: Região interior rica em vasos sanguíneos.
• Zona Cortical: Região superficial com folículos ováricos em diferentes estádios.

Antes da puberdade, existem os folículos primordiais. Com a puberdade, surgem ciclicamente os folículos primários, folículos secundários (com formação de tecas e zona pelúcida) e o folículo maduro (de Graaf), que faz saliência na superfície do ovário.

Ovulação e Após a Ovulação

No 14º dia, o folículo rompe e o ovócito II é expelido para a trompa de Falópio. Após a ovulação, ocorre a cicatrização da parede do ovário e as células foliculares formam o corpo amarelo (lúteo), que segrega luteína e regride se não houver fecundação.