Reprodutor m

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 ADULTO Ações 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.

Espermatogênese Revisão 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

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

Espermiogênese As 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 Espermiogênese As 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

http://fisiologia.med.up.pt/teoricoprtc.html EPIDÍDIMO

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 de Leydig Células de Sertoli Células germinativas testículo As células testiculares envolvidas na espermatogênese T parácrina Células mióides parácrina T T parácrina T: testosterona

Células de Sertoli e as células espermatogênicas As 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. V C1 ). 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 de Leydig testículo As células testiculares envolvidas na espermatogênese Células intersticiais ou de Leydig secretoras de Testosterona T Células mióides Células de Sertoli Células germinativas parácrina parácrina parácrina T T

http://www.cvm.okstate.edu/instruction/mm_curr/histology/MR/HiMRP4.htm As células testiculares envolvidas na espermatogênese Células 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 esteroidogênica 3β-OHSD: 3β-OH-steroid dehydrogenase 3β-OHSD Berne et al., 2004 LH VIAS 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 20,22-desmolase 17-hydroxylase 17,20-desmolase 17β-OH-steroid dehydrogenase 3β-ol-dehydrogenase and δ4,5-isomerase 5α-reductase 3α-reductase aromatase

http://www.endotext.org/male/index.htm

T Testículos T DHT DHT Célula-alvo 5  -Reductase diferenciação sexual: estimulação ducto de Wolff virilização externa des. próstata maturação sexual na puberdade Manutenção funcional dos órgãos sexuais e dos caracteres sexuais 2ários T T regulação das gonadotrofinas 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

T Testículos T T: testosterona; DHT: diidrotestosterona ; E 2 : estradiol DHT DHT Célula-alvo Órgãos acessórios, pele da região genital e folículos pilosos 5  -Reductase diferenciação sexual: estimulação ducto de Wolff virilização externa des. próstata maturação sexual na puberdade Manutenção funcional dos órgãos sexuais e dos caracteres sexuais 2ários T T regulação das gonadotrofinas espermatogênese LH Ações diretas e indiretas da Testosterona E 2 aromatase testículos, ossos e SNC AR: receptor de androgênios ER: receptor de estrogênio E 2 Wilson, 2003

DIRECT AND INDIRECT EFFECTS OF TESTOSTERONE Diferenciação sexual Próstata Diferenciação sexual Musculatura Massa óssea Eritropoese Ação psicotropica Libido Metabolismo lipídico Massa óssea Fechamento epífises Ação psicotropica Metabolismo lipídico Ação de feedback

Espermatogênese Diferenciação e amadurecimento dos gametas masculinos Células de Leydig Testosterona Células de Sertoli  REGULAÇÃO HORMONAL DA ESPERMATOGÊNESE  LH FSH  

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 de Leydig Células de Sertoli Células germinativas testículo AS AÇÕES DAS GONADOTROFINAS E DA TESTOSTERONA NAS CÉLULAS TESTICULARES ENVOLVIDAS NA ESPERMATOGÊNESE T parácrina Células mióides parácrina ADENOHIPÓFISE FSH LH LH: hormônio luteinizante; FSH: hormônio foliculoestimulante T T 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 (?)

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