Desenvolvimento Pré-Natal e Saúde

Resumo do Desenvolvimento Pré-Natal e Saúde

• Alterações epigenéticas são modificações químicas no DNA ou proteínas associadas que regulam a ativação ou inativação de genes sem alterar a sequência genética.

• Fatores ambientais como alimentação, stress, e exposição a toxinas podem influenciar as alterações epigenéticas e podem ser hereditárias.

• Exemplos de alterações epigenéticas:

  • Metilação do DNA.
  • Modificação de histonas.
  • RNA não codificante.

• Anomalias congênitas são alterações no desenvolvimento fetal que resultam em defeitos estruturais ou funcionais presentes ao nascimento.

• Fatores genéticos, ambientais, ou uma combinação de ambos podem causar anomalias congênitas.

• Exemplos de anomalias congênitas:

  • Gastrosquise: Defeito na parede abdominal do feto, geralmente ao lado do umbigo, onde os intestinos e, às vezes, outros órgãos saem do corpo por uma abertura sem membrana protetora.
  • Atresia esofágica: O esôfago não se forma corretamente, interrompendo a passagem de alimentos.
  • Defeitos nos ombros: Malformações ósseas, articulação deslocada (luxação congênita) ou desenvolvimento anormal de células (displasia) podem ocorrer.
  • Intolerância ao glúten e à lactose.

• Bom conhecimento do desenvolvimento embriológico e fetal é essencial para entender a anatomia, fisiologia e anomalias do desenvolvimento, além da influência do ambiente no embrião.

Embriologia

• Define-se como o ramo da biologia que estuda a formação e o desenvolvimento inicial de organismos, começando com a fertilização.

• Mulheres com 35/40 anos ou mais têm maior probabilidade de ter bebês com anomalias.

• Fase embrionária compreende das 3 às 8 semanas.

• Fase fetal inicia-se a partir das 8 semanas.

• O desenvolvimento neural pode desenvolver anomalias até o nascimento, o risco diminui após às 20 semanas.

• A comprometimento do desenvolvimento neural compromete outros tecidos

• Anomalias até às 8 semanas podem acontecer, mas o risco diminui após às 6 semanas

• O embrião é mais sensível às influência externas, incluindo teratógenos, durante o período em que as células estão a dividir rapidamente.

• A identificação precoce da gravidez permite evitar ou minimizar a exposição a substâncias prejudiciais.

Influência no Desenvolvimento e Estratégias de Saúde Reprodutiva

• O estudo de agentes que influenciam o desenvolvimento embrionário e fetal é crucial.
• Fornece dados para estratégias de assistência à saúde reprodutiva em:
  • Tratamentos de infertilidade.
  • Técnicas de diagnóstico e tratamento pré-natal.
  • Estratégias de prevenção de defeitos congênitos.
• Isto resulta em melhores resultados a curto prazo no desenvolvimento e parto.
• Também melhora a saúde a longo prazo do indivíduo na infância, adolescência e vida adulta.

Ramos da Embriologia

• Embriologia Descritiva: Estudo morfológico dos estágios embrionários do desenvolvimento ontogenético até a fase adulta em diferentes espécies.

• Embriologia Comparativa: Comparação embriológica entre diferentes grupos de animais.

• Embriologia Experimental: Investigação dos mecanismos fundamentais do desenvolvimento animal, incluindo fertilização, clivagem, gastrulação, e indução embrionária.

• Embriologia Química: Aplicação de técnicas bioquímicas, biofísicas e fisiológicas para entender eventos embriológicos a nível molecular.

• Teratologia: Estudo de malformações ou defeitos congênitos causados por teratógenos, como a ausência de membros.

• A Talidomida foi um medicamento seguro nos anos 60, utilizado para aliviar sintomas na gravidez.

• Acredita-se estar ligada a uma epidemia de infertilidade.

Linguagem Descritiva em Embriologia

• Usada para descrever a posição de estruturas em relação ao plano sagital mediano (medial ou lateral) e membros (proximal ou distal).

• Adaptada da posição anatômica do adulto, mas o embrião é mais curvo e dobrado.

• Superfícies do embrião:

  • Cranial (ou rostral)
  • Caudal
  • Dorsal
  • Ventral

• Anatomicamente, cranial/superior e caudal/inferior podem ser usados indistintamente.

• Cranial refere-se à extremidade da cabeça e caudal à extremidade oposta, enquanto rostral substitui cranial.

• A superfície dorsal do embrião torna-se o dorso do adulto, com a superfície ventral sendo a frente ou anterior.

• Estruturas próximas ao plano sagital mediano são mediais, e as mais distantes são laterais.

• Proximal e distal descrevem estruturas próximas ou distantes do centro do corpo, comumente usados para membros.

Secções Embrionárias

• Para mostrar as partes do embrião, ilustrações usam secções que podem ser:
  • Coronais
  • Transversais
  • Oblíquas
  • Medianas

Indução e Formação de Órgãos

• Órgãos formados por interações entre células e tecidos.

• Indução ocorre quando um grupo de células ou tecidos induz outro a alterar seu destino.

• O sinal é produzido por um indutor e respondido por outro, cuja capacidade de resposta chama-se competência, requerendo a ativação por um fator de competência.

• Interações indutoras frequentes incluem interações epiteliomesenquimais, onde células epiteliais formam tubos ou lâminas e células mesenquimais são fibroblastóides e dispersas.

• Sinais são transmitidos em ambas as direções para diferenciação completa, essencial para comunicação entre tecidos/células.

• Exemplos de interações epiteliomesenquimais:

  • A endoderme intestinal e o mesênquima circunjacente formam órgãos anexos ao tubo digestivo, como o fígado e o pâncreas.
  • O mesênquima dos membros com ectoderme sobrejacente promove o crescimento e diferenciação destes.
  • A endoderme do botão uretral e o mesênquima do blastema metanéfrico formam os nefrónios dos rins.

• Interações indutivas também ocorrem entre dois tecidos epiteliais.

Sinalização Celular

• Signaling cell (célula sinalizadora): Libera sinais.

• Target cell (célula recetora): Recebe sinais.

• Tipos de sinalização:

  • Parácrina.
  • Justácrina.

Sinalização Parácrina

• Comunicação celular onde uma célula libera moléculas sinalizadoras que afetam células vizinhas sem entrar na corrente sanguínea.

• Sonic Hedgehog (SHH): Gene mestre da embriogênese, cuja via de sinalização inicia com a secreção da proteína Sonic Hedgehog.

• A proteína SHH interage com o receptor Patched (PTCH1), liberando o receptor Smoothened (SMO) da inibição.

• A ativação do SMO desencadeia uma cascata intracelular que regula fatores de transcrição da família GLI.

• O gene SHH é essencial para a formação do tubo neural e diferenciação de células neurais, formação dos dedos, organização do eixo corporal e formação de órgãos.

• Alterações nessa via de sinalização podem levar a malformações congênitas graves, como:

  • Holoprosencefalia: Defeito na separação dos hemisférios cerebrais.
  • Polidactilia: Desenvolvimento de dedos extras.
  • Microcefalia: Cabeça menor que o normal, devido a um desenvolvimento anormal do cérebro.

Polaridade Celular Planar (PCP)

• As células se organizam no plano do tecido e se intercalam com as células vizinhas.

• Este processo aumenta o eixo longitudinal de um tecido, como no tubo neural (cérebro/medula espinhal) durante a neurulação e na gastrulação.

• Proteínas Wnt são liberadas por células sinalizadoras e ligam-se a recetores nas células-alvo (Vangl, Celsr, Prickle).

• O co-receptor Dishevelled é ativado e propaga o sinal, atuando através das cinases Rho e Rac para regular filamentos de actina e miosina.

• Alterações nessa via podem causar malformações congênitas graves, incluindo defeitos cardíacos, escoliose e defeitos craniofaciais.

Sinalização Justácrina

• A interação celular ocorre diretamente por contato, sem liberação de moléculas sinalizadoras.

• Via Notch:

  • Um ligante da família DSL liga-se ao recetor de Notch na célula vizinha.

• O recetor sofre clivagens com a ajuda da enzima proteolítica, perdendo uma parte da estrutura e produzindo o truncamento extracelular da membrana ativada (NEXT).

  • O domínio intracelular Notch (NICD) é libertado e transloca-se para o núcleo, eliminando a atividade inibitória nos genes-alvo distais.

• Imepede que as células progenitoras se tornem neurónios e formem células da glia.

• Regula a formação dos vasos sanguíneos, ajudando a definir quais células irão formar artérias ou veias.

• Defeitos na via Notch podem levar a doenças e malformações congênitas:

  • Neurodesenvolvimento anormal: Diferenciação inadequada de neurónios e células da glia.
  • Doenças cardiovasculares: A mutação destes genes pode afetar a formação dos vasos sanguíneos e do coração.
  • Cancro: Ativação excessiva desta via pode levar à proliferação celular descontrolada

• Sinalização parácrina usa fatores solúveis, enquanto a sinalização justácrina usa fatores não solúveis.

Competência para Responder na Indução

• Refere-se à capacidade de um tecido/célula reagir a sinais indutores durante o desenvolvimento, necessitando de ativação por um fator de competência.

• Tecidos mais sensíveis expressam os receptores necessários.

• Muitas interações indutoras envolvem células epiteliais e mesenquimais (interações epiteliomesenquimais).

• Exemplos:

  • Ectoderma neural: Adquire competência para responder aos sinais da notocorda durante a neurulação, levando à formação da placa neural.

  • Mesoderma somítico: Responde a sinais do tubo neural e ectoderma dorsal para formar vértebras e músculos esqueléticos.

Interrupção das Vias de Sinalização Mediadas por FGFs

• Mutação nos genes que codificam os FGFs ou seus receptores (FGFRs), levando a proteínas defeituosas.

• Inibição de receptores por antagonistas específicos ou por proteínas inibidoras.

• Deficiência de FGFs ou alterações nos receptores FGFS.

• Vias de sinalização mediadas pelos FGFs funcionam por sinalização parácrina, onde fatores solúveis atuam sobre células próximas com receptores específicos.

Alternativas para Evitar a Perda de Expressão de um FGF

• Redundância funcional: Outros membros da família FGF podem compensar a ausência de um fator específico.
• Ativação de vias de sinalização justas: Como a via Notch, pode influenciar processos semelhantes em diferentes contextos.
• Terapias de substituição: Usar proteínas recombinantes FGF ou agonistas dos receptores FGFR pode ajudar a restaurar a sinalização
• Ativação de vias alternativas: Outras vias de sinalização que convergem para os mesmos receptores a jusante podem mitigar os efeitos da perda de FGF.

Sistemas Reprodutores e Fertilização

• O desenvolvimento começa com a fertilização, onde os gâmetas masculino (espermatozoide) e feminino (oócito) se unem.

• Os gâmetas são derivados das células germinativas primordiais (CGP), formadas até o fim da segunda semana.

• As CGP migram para a parede da vesícula vitelina, importante por conter as CGP.

• Na quarta semana, estas células migram para as gônadas em desenvolvimento.

• Antes de atingir a gônada, as CGP passam por mitoses, aumentando em número.

• As células germinativas passam pela gametogênese, que inclui a meiose para reduzir o número de cromossomas.

• A ocorrência da meiose aumenta a variabilidade genética, através: -Crossovers: material genético redistribuído pela troca de fragmentos entre cromossomas homólogos. -Distribuição aleatória: leva a que cada célula germinativa contenha um número haplóide.

Sistema Reprodutor Feminino

• Inclui:

  • Ovários
  • Tubos uterinos
  • Útero
  • Vagina

• Gônadas (Ovários) Oogênese e desenvolvimento folicular, histologicamente cortical.

• Folículos primordiais aumentam em tamanho e quantidade (oócito I formado por oogônias através de divisãoes mitóticas).

• Oócito II é ovulado rodeado pela zona pelucida (rompimento da zona folicular).

• Corpo amarelo/lúteo começa a formar-se através da zona folicular.

• Sequência: Folículos primários → Folículos secundários → Folículo de Graaf → Oócito II ovulado → Formação do corpo amarelo/lúteo → Corpo albicans → Início do ciclo novamente.

• ♀️ Meiose I resulta em oócito I (46n) e a ♀️ Meiose II resulta em oócito II (23n).

Oogênese e Desenvolvimento Folicular

• A maturação dos oócitos inicia-se antes do nascimento no útero materno.

• A oogênese começa quando as células germinativas primordiais (CGP) atingem a gônada e dão origem às oogônias (46n).

• As oogônias sofrem mitoses e transformam-se em oócitos I (primários), que iniciam a meiose I.

• No ciclo menstrual ocorrem vários eventos:

  • Aproximadamente 20 folículos primordiais desenvolvem-se, formando o folículo primário, onde o oócito I permanece.
  • O folículo secundário acumula líquido, criando o antro, mas os folículos primários não desenvolvidos sofrem atresia
  • O oócito I completa finalmente a meiose I, originando um oócito II haplóide e um primeiro corpo polar.

• Durante a ovulação, o folículo maduro rompe-se, libertando o oócito II no tubo uterino.

• Se houver fertilização ocorre o fim da meiose II e forma-se o óvulo e um segundo grupo polar.

• Se não houver fertilização o oócito II degenera-se sem completar a meio II.

• O folículo rompido forma o corpo lúteo, que produz progesterona e caso não ocorra fertilização o corpo luteo degenera virando corpo albicans e levando a menstruação.

• Células da granulosa são importantes fontes de estrogénio.

• Entre o 2º e 5º mês de gravidez: oogônias (células germinativas femininas) passam por um período de intensa proliferação mitótica no ovário.

• Dinâmica de proliferação e degeneração das células germinativas femininas desde a fase embrionária até a fase adulta e pós-menopausa.

Ciclos Ovárico e Uterino

• Fase folicular: dias 1 a 13.

• Ovulação: dia 14.

• Fase lútea: dias 15 a 28.

• Fase menstrual: dias 1 a 5.

  • Fase proliferativa: dias 6 a 14.
  • Fase secretora: dias 15 a 28.

• FSH - folículos LH- corpo lúteo Estrogénio Progesterona

• Na puberdade iniciam ciclos menstruais regulares controlados pelo hipotálamo.

• A fase folicular inicia-se com o crescimento dos folículos primordiais, impulsionado pela hormona FSH.

• O folículo dominante amadurece, secretando estrogénio.

• No dia 14, a hormona LH desencadeia a ovulação.

• Na fase lútea, o folículo transforma-se em corpo lúteo, que produz progesterona.

• Caso não ocorra fecundação, o corpo lúteo degenera, levando à menstruação.

• Níveis de FSH aumentam no início para estimular e níveis de progesterona aumentam na fase lútea para ajudar na gravidez.

• Fase menstrual - diminuição de estrogénio e progesterona.

• Fase proliferativa - ação do estrogénio.

• Fase secretora - devido a elevados níveis de progesterona (preparação para receber o embrião) e se a fecundação não ocorre os níveis hormonais diminuem e desestabiliza o endométrio.

Sistema Reprodutor Masculino

• Inclui:

  • ️ Testículos;
  • ️ Epidídimo;
  • ️ Ducto deferente;
  • ️ Próstata;
  • ️ Vesículas seminais;
  • ️ Túbulos seminíferos;
  • ️ Pênis.

• Gônadas (Testículos) Espermatogênese. A espermatogênese leva a:

     -Espermatogônias/ células-tronco (fase proliferativa- 46n).
  
     -Espermatócitos primários (meiose I) - 3 semanas em prófase I.
  
     -Espermatócitos secundários (meiose II - 23n - redução equacional).
  
     -Espermatides.
  
     -Espermatozoides maduros + corpos residuais.
  

• Espermiação - libertação dos espermatozoides