Aula 1_EM 2024/2025 Embriologia Médica PDF

Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] @ Organização da Unidade Curricular (UC) Metodologia Aulas Teóricas (T): 15h; 3ª Feira | Colégio Ant. Luís Verney (12h-13h...

Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] @ Organização da Unidade Curricular (UC) Metodologia Aulas Teóricas (T): 15h; 3ª Feira | Colégio Ant. Luís Verney (12h-13h) Teórico-Práticas (TP): 15h; 2ª Feira | Pólo da Mitra (15h-16h | 16h-17h) Prof. Dr. Luís Rato (12h T; 9h TP) Profª Drª. Rita Payan (3h T; 3h TP) Profª Drª. Elisa Bettencourt (3h TP) Avaliação A aprovação da unidade curricular obtém-se com a nota final mínima de 10 valores (≥ 9,50), numa escala de zero a vinte valores (0-20), Avaliação continua: 70 % média das 2 frequências + 30% teórico-prática (apresentação em grupo de um artigo (20%) e de um caso clínico (10%)) Exame: A não aprovação por avaliação contínua implica a realização de exame, nas épocas previstas para o efeito, de todos os conteúdos programáticos.  Organização da UC Assiduidade Os alunos não poderão exceder os 25% de faltas nas TPs. As aulas Teóricas não têm presença obrigatória.  Conteúdos Programáticos Introdução à História da Embriologia; Sistemas muscular e esquelético; Gametogénese; Sistema digestivo; Fertilização; Sistema respiratório, 1ª Frequência Clivagem; Sistema urinário; Gastrulação; Sistema reprodutivo; Sinalização celular e funcionamento genético no Estruturas da cabeça e pescoço; decurso do desenvolvimento; Sistema endócrino; Células estaminais; Olho e ouvido; Estabelecimento do plano corporal básico; Sistema integumentar; Cavidades celómicas; Determinação da idade do embrião e do feto; Membranas fetais; Reprodução medicamente assistida em espécies Variantes de implantação e placentação de acordo domésticas; com a espécie. Fatores genéticos, cromossómicos e ambientais que Mortalidade embrionária em espécies domésticas. afetam adversamente o desenvolvimento pré-natal. Sistema cardiovascular. Características embriológicas e pós-natais da hematopoiese. Sistema nervoso;  Objetivos Gerais da UC Dominar os conceitos básicos da Embriologia Veterinária; Diferenciar os vários estágios do desenvolvimento embrionário e fetal; Descrever as variações inerentes ao desenvolvimento embrionário nas diferentes espécies; Estabelecer a ligação entre desenvolvimento embrionário e fetal dos vertebrados e o indivíduo adulto; Usar o conhecimento adquirido na prática clínica de reprodução, diagnóstico pré-natal e Medicina Veterinária fetal.  Bibliografia Recomendada McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Hyttel, P. et al. Essentials of domestic animal embryology. Saunders Elsevier (2016). Embriologia Médica Tópicos a abordar: - Perspetiva histórica da embriologia - Gametogénese - Fertilização - Clivagem Objetivos: - Descrever os passos inerentes à gametogénese feminina e masculina; - Compreender os eventos necessários à fertilização; - Perceber as principais diferenças do processo de clivagem entre as espécies aboradas  Embrião de ovelha no 19º dia e desenvolvimento, Essentials of Domestic Animal Embryology Embriologia é um ramo da biologia que estuda os estágios sequenciais do desenvolvimento embrionário e fetal, começando com a fertilização.  Cada animal, seja uma baleia, ovelha, cobra, ou humano começa por ser uma “simples” célula que se divide e diferencia, desenvolvendo-se num animal de acordo com a sua espécie. Tudo começa a partir daqui... embryology.med.unsw.edu.au A união do gâmeta feminino (na figura o oócito) com um gâmeta masculino (na figura o espermatozóide) dará origem a todas as células do animal que se irá formar a partir FERTILIZAÇÃO. As células do organismo originam-se a partir de um só (ovo ou zigoto). As diferenças que existem entre as células do organismo conseguem-se mediante diferenças na expressão genética. Uma breve história da embriologia... Gametogénese  Gametogénese – evento celular pelo qual os gâmetas são produzidos a partir das células germinativas primordiais (CGP). As CGP são um conjunto de células que se encontram num estado de diferenciação designado de pluripotência. Capacidade de diferenciação extremamente alta O tipo de divisão celular associada à formação dos gâmetas femininos e masculinos é a MEIOSE. Divisão Celular Mitose Vs Meiose Importante relembrar os dois tipos de divisão celular e suas principais diferenças Gametogénese Masculina  As espermatogónias do tipo A dividem-se Nos mamíferos machos, as CGP permanecem mitoticamente noutras do inativas até a puberdade; quando ativadas, tipo A, porém algumas desenvolvem-se em duas populações de originam as do tipo B. espermatogónias (tipo A e tipo B). Gametogénese Masculina As espermatogónias do tipo B diferenciam-se em espermatócitos primários que nesta fase ainda são diplóides. O espermatócito primário divide-se em espermatócito secundário (haplóide) durante a primeira divisão meiótica, também conhecida como divisão reducional. Os espermatócitos secundários dividem-se em espermátides precoces na segunda divisão meiótica. A espermiogénese é a etapa final da formação dos gametas masculinos, onde as espermátides redondas se diferenciam em espermatozóides.  Espermiogénese - As alterações morfológicas pelas quais uma espermátide de mamífero é convertida num espermatozóide Gametogénese Masculina Antes da libertação, a maior parte do citoplasma dos espermatozóides imaturos é eliminada e fagocitada pelas células que os produzem, as células de Sertoli. Quando libertada no lúmen do túbulo seminífero, uma pequena quantidade de citoplasma, designada por gotícula protoplasmática, permanece ligada à peça intermédia do espermatozóide imaturo.  O percurso dos espermatozóides no trato reprodutivo Os espermatozóides dentro dos túbulos seminíferos não Gametogénese Masculina são móveis e são transportados passivamente pelo fluido tubular até à rede testicular (nº 1). Seguidamente são transportados por 10 a 20 dúctos eferentes (nº 2) até o epidídimo (nº 3) pela ação ciliar do epitélio do ducto e pelas contrações da musculatura lisa da parede do ducto. 3 2 Durante sua passagem pelo epidídimo, espermatozóides passam por um processo de maturação os que lhes confere a capacidade de fertilizar o oócito. Mas o processo de maturação não termina aqui!!!! Veremos mais 1 à frente... Os espermatozóides maduros, capazes de fertilizar os 4 oócitos, são armazenados na cauda do epidídimo (nº4) antes da ejaculação. Em animais domésticos, os espermatozóides podem permanecer viáveis até três semanas. Gametogénese Masculina Anomalias morfológicas dos espermatozóides Gametogénese Feminina Oogénese Ao invés da espermatogénese, a oogénese inicia- se ainda na fase fetal. As oogónias multiplicam-se por mitose durante um intervalo de tempo dependente da espécie.  Ovulação A ovulação ocorre espontaneamente na Gametogénese Feminina maioria das espécies (ovulação espontânea). Em gatos, coelhos, furões e camelos, entretanto, a ovulação é induzida pelo coito (ovulação induzida). A ovulação ocorre durante a metáfase do segundo fase meiótica da oogénese, exceção para cadelas e raposas, onde a ovulação geralmente ocorre durante a metáfase da primeira divisão meiótica.  Ovulação Gametogénese Feminina Embora a ovulação geralmente ocorra perto do final do estro, o momento exato em que ocorre difere entre as espécies domésticas. Fertilização Fertilização Mamíferos Interna Aves Répteis Alguns peixes Equinodermes Externa Moluscos Maioria dos peixes Dependendo da espécie, os espermatozóides podem ser depositados na vagina, no colo do útero ou no útero durante o coito. O transporte dos espermatozóides do local de deposição até o local de fertilização ocorre em duas fases, uma fase rápida (em minutos) e uma fase lenta (horas).  Antes que os espermatozóides possam fertilizar os oócitos, estas células devem primeiro passar por modificações bioquímicas e fisiológicas no trato reprodutivo feminino, é a CAPACITAÇÃO. Capacitação Ocorre no trato genital feminino Culminação das alterações dos espermatozóides para atingir a maturidade funcional Remoção do colesterol e de glicoproteínas das membranas Maior fluidez da membrana Aumenta o movimento do flagelo (hiperativação) Depende das condições do trato reprodutivo feminino Nixon B and Bromfield EG Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010 Reação Acrossómica Os espermatozoides capacitados são preparados para sofrer a reação acrossómica e fertilizar Cumulus oophorus Zona Pelucida Periviteline Space Viteline membrane Breitbart H and Shabtay O Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010 Reação Acrossómica A interação com a zona pelúcida (ZP) é necessária para a reação acrossómica: - a maioria dos espermatozóides recentemente ligados à ZP apresentam o acrossoma intacto; - espermatozóides que iniciaram esta reação de forma precoce são incapazes de se ligar à ZP, porém existem evidências que mostram que em ratinhos a reação acrossómica pode-se iniciar antes da ligação à ZP. Mortimer D Mol Hum Rep 2018 Reação Acrossómica As membranas acrossómicas externa e interna fundem-se e o conteúdo acrossómico com muitas enzimas hidrolíticas é libertado. Espermatozóides que iniciaram esta reação conseguem penetrar a ZP. Requisito fundamental para permitir a ligação e fertilização dos espermatozóides. Breitbart H and Shabtay O Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010  Mecanismo de fertilização: ligação à zona pelúcida Oócito + Espermatozóide ZP1 Tipos de glicoproteínas ZP2 ZP3 Ikawa et al J Clin Inv 2010  Um oócito - um espermatozóide? Reação Cortical Grânulos Corticais Em algumas espécies a reação cortical atua como uma barreira á poliespermia*, porém vários espermatozóides podem entrar nos oócitos de aves sem colocar em risco a sobrevivência do zigoto. * poliespermia – entrada de mais do que um espermatozóide no oócito de mamíferos. Fertilização completa… https://www.youtube.com/watch?v=_5OvgQW6FG4 Clivagem Na clivagem não ocorre crescimento celular, é exclusivamente um processo de divisão O zigoto sofre várias divisões mitóticas, um processo denominado clivagem. Este processo também difere entre espécies: No plano A da figura observa-se uma ilustração das divisões sofridas desde o estágio de 2 células (blastómero) até o estágio inicial de blástula em Amphioxus lanceolatum. As mesmas divisões ocorrem a partir do zigoto de anfíbios (plano B da Pólo animal figura) , todavia a terceira divisão separa os blastómeros do pólo animal, que contém menores quantidades de nutrientes, comparativamente ao blastómeros do pólo Pólo vegetal vegetal.  Processo de clivagem em aves Comparativamente às espécies anteriores, nas aves os blastómeros são formados apenas num só plano (ver figura). O tipo de clivagem é meroblástica*. À medida que os blatómeros se formam e aumentam em número, o blastodisco passa a designar-se blastoderme, composto por duas regiões, a área pelúcida e uma outra mais periférica, a área opaca. A cavidade subgerminal é formada em virtude liquefação do vitelo (yolk) por via da separação dos blastómeros na região central do disco. * Meroblástica – quando ocorre uma indentação mas sem separação  Processo de clivagem em mamíferos Processo holoblástico Todas as células individuais da mórula parecem idênticas e dão uma aparência de amora. Mais tarde, as células externas diferenciam-se num epitélio, e dão ao embrião uma superfície mais lisa, compactação. Pré-requisito Compactação Blastulação  Blastulação Zona Pelúcida Trofoblasto Massa celular interna Referências McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Hyttel, P. et al. Essentials of domestic animal embryology. Saunders Elsevier (2016). Outras fontes referenciadas nos diapositivos