Processos Iniciais do Desenvolvimento Humano

Gametogênese: Formação dos Gametas

A gametogênese é o processo de formação dos gametas, as células reprodutivas essenciais para a perpetuação da espécie. Compreender suas etapas é fundamental para entender o início da vida humana.

Células que Originam os Gametas

As células que originam os gametas chamam-se PGCs (células germinativas primordiais), e se encontram dentro da parede do saco vitelínico, uma das membranas embrionárias, da quarta à sexta semana de gestação.

Por que Reduzir o Material Genético?

Como todas as células somáticas normais (não germinativas), as PGCs contêm 23 pares de cromossomos, ou um total de 46 cromossomos. Um cromossomo de cada par é obtido do gameta materno e o outro do gameta paterno. Assim, para originar gametas, elas precisam ter um total de 23 cromossomos, que se unirão aos cromossomos do gameta do sexo oposto na fecundação.

Processo de Redução Genética

O processo celular que gera a redução do material genético é a Meiose.

Maturação de Gametas: Masculino vs. Feminino

A maturação dos gametas difere significativamente entre os sexos:

• Nos machos: As PGCs permanecem latentes da sexta semana de desenvolvimento embrionário até a puberdade. Na puberdade, os túbulos seminíferos amadurecem e as PGCs diferenciam-se em espermatogônias. Quantidades sucessivas de espermatogônias sofrem meiose e amadurecem formando espermatozoides. Os espermatozoides são produzidos continuamente da puberdade até a morte.
• Nas fêmeas: Em contraste, as PGCs sofrem algumas divisões mitóticas adicionais após serem envolvidas pelas células somáticas de suporte. Essas, então, diferenciam-se em ovogônias. Por volta do quinto mês do desenvolvimento fetal, todas as ovogônias entram em meiose e, depois disso, são denominadas ovócitos primários. Contudo, durante a fase inicial da meiose, todas as células sexuais entram em estado de latência e permanecem nessa parada meiótica até a maturidade sexual. Começando na puberdade, a cada mês alguns folículos ovarianos terminam seu desenvolvimento em resposta ao aumento repentino mensal dos hormônios gonadotróficos da pituitária, mas em geral somente um ovócito primário amadurece a ovócito secundário e é ovulado. Esse ovócito entra na segunda fase da meiose, mas não a completa, a menos que seja fertilizado.

Hormônios Essenciais para a Gametogênese

Os hormônios necessários para iniciar o processo de gametogênese são o LH (hormônio luteinizante) e o FSH (hormônio folículo estimulante).

Ciclo Hormonal Feminino e Masculino

Em torno do quinto dia do ciclo (o quinto dia após o início da menstruação), um aumento na secreção do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) estimula a glândula pituitária a aumentar a secreção de dois hormônios gonadotróficos (gonadotrofinas): hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). Os níveis crescentes de gonadotrofina da pituitária regulam as fases da foliculogênese no ovário e a fase proliferativa no endométrio uterino. O macho também possui seu ciclo hormonal.

O que é Foliculogênese?

É a maturação do folículo ovariano.

Células de Suporte: Masculinas e Femininas

As células de suporte masculinas são as células de Sertoli, já as femininas são as células foliculares ovarianas.

Fertilização: O Encontro dos Gametas

A fertilização é o processo crucial onde os gametas masculino e feminino se unem para formar um novo indivíduo.

Local da Fertilização

A fertilização ocorre na ampola da tuba uterina.

Capacitação do Espermatozoide

O espermatozoide passa pela capacitação com o objetivo de sofrer mudanças no acrossomo que o preparam para liberar as enzimas necessárias à penetração na zona pelúcida, uma capa de glicoproteínas que envolve o ovócito.

Local da Capacitação do Espermatozoide

O processo de capacitação dos espermatozoides ocorre no istmo da tuba uterina.

Parada Meiótica do Ovócito Secundário

O ovócito secundário fica parado na metáfase da segunda divisão meiótica. Isso ocorre porque o ovócito secundário espera a fecundação para que continue suas divisões meióticas.

Caminho do Espermatozoide até o Ovócito II

O espermatozoide se contorce através da massa do cumulus e libera suas enzimas acrossômicas quando em contato com a zona pelúcida. Essas enzimas dissolvem a zona pelúcida e permitem que o espermatozoide alcance o ovócito, que estará na ampola do oviduto.

Conclusão da Meiose do Ovócito Secundário

O ovócito secundário termina a sua meiose quando é fecundado.

Formação do Zigoto

A geração do zigoto ocorre através da fertilização do ovócito secundário.

Inibição da Polispermia

A fusão das membranas imediatamente leva à ocorrência de dois eventos:

1. A formação de uma onda de cálcio que se irradia através da superfície do ovo, a partir do ponto de contato do espermatozoide que entra no ovócito, gerando uma cascata de sinalização por proteína G devido à mudança no potencial de membrana (com cálcio livre, o que causa uma despolarização rápida da membrana).
2. A liberação do conteúdo de milhares de pequenos grânulos corticais, ou seja, enzimas hidrolíticas que digerem a zona pelúcida e, consequentemente, as proteínas ZP 1, 2 e 3.

Esses dois eventos, portanto, essas alterações evitam a polispermia.

Transporte do Zigoto até o Útero

O zigoto formado na ampola da tuba uterina se desloca até o útero por movimentos peristálticos dos músculos lisos que circundam a tuba uterina e por batimentos ciliares das células epiteliais das tubas uterinas.

Clivagem e Implantação Embrionária

Após a fertilização, o zigoto passa por divisões celulares e se implanta no útero, marcando o início do desenvolvimento embrionário.

Clivagem vs. Mitose: Principais Diferenças

Até 24 horas após a fertilização, o zigoto inicia uma rápida série de divisões celulares mitóticas denominadas clivagem. Essas divisões, diferentemente da mitose, não são acompanhadas por crescimento celular, então elas subdividem o grande zigoto em várias células-filhas menores denominadas blastômeros.

Tipos de Clivagem e Seus Determinantes

Diferentes organismos sofrem clivagem de diferentes formas, sendo esse padrão determinado por dois principais parâmetros:

1. A quantidade e distribuição do vitelo no citoplasma.
2. Fatores no citoplasma do embrião que influenciam no ângulo do fuso mitótico e no tempo da sua formação.

Formação da Blastocele

A blastocele se forma para receber as duas ondas migratórias de células endodérmicas. A primeira onda forma o saco vitelínico primário (ou a membrana exocelômica ou membrana de Heuser), e a segunda onda transforma o saco vitelínico primário em saco vitelínico secundário.

Eclosão do Embrião

O embrião eclode escapando da proteção da zona pelúcida.

Local da Nidação

O embrião nida na parede uterina.

Estágio de Nidação

A nidação ocorre no estágio de Blastocisto.

Processo de Implantação no Endométrio

O blastocisto tardio, após ficar dois dias “boiando” no útero, fixa-se ao endométrio através da diferenciação das células do trofoblasto em células do sinciciotrofoblasto. O sinciciotrofoblasto produz enzimas que erodem os tecidos maternos, possibilitando a implantação do blastocisto dentro do endométrio.

Por que o Endométrio Não Descama?

O endométrio não descama no período de implantação devido ao alto nível do hormônio progesterona, que é secretado pelo corpo lúteo.

Gêmeos: Monozigóticos e Dizigóticos

A formação de gêmeos pode ocorrer de diferentes maneiras, com implicações para o compartilhamento de membranas fetais.

Os gêmeos formados pela divisão de um único embrião (gêmeos monozigóticos) podem compartilhar membranas fetais em graus variados. Em contraste, os gêmeos formados pela fertilização de dois ovócitos (dizigóticos) sempre se implantam separadamente e desenvolvem conjuntos independentes de membranas fetais. O compartilhamento de membranas pode ter consequências negativas quando existem conexões vasculares entre as duas placentas. Embora raro, isso pode resultar no comprometimento vascular de um feto e na consequente perda dele, ou mesmo de ambos os fetos.