EPIDÍDIMO
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EPIDÍDIMO
Doutorando: Rodrigo V. de Oliveira
Orientador: Arlindo Alencar de Araripe Moura
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
DISCIPLINA TÓPICOS ESPECIAIS EM FISIOLOGIA DA REPRODUÇÃO E LACTAÇÃO
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INTRODUÇÃO
Epidídimo
Testículo
Espermatogônia
Espermatócito primário
Espermatócito secundário
Espermátides
Túbulo seminífero
Célula de
Sertoli
Túbulo seminífero
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EPIDÍDIMO
• É um orgão delgado que se estende entre os polos do testículo ao longo de sua borda medial, e possui em seu interior um ducto longo e enovelado circundado por uma camada de células musculares lisas.
Touro: 40mVarrão: 60mCavalo: 80m
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Figura 1. Corte histológico longitudinal epididimário (40x).
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DIVISÃO ANATÔMICA E HISTOLOGIA REGIONAL DO EPIDÍDIMO
cabeça
corpo
caudaEpitelio pseudoestratificado
baixo, com poucos estereocílios, com lúmen amplo
repleto de espermatozóides
Epitélio pseudoestratificado alto com cílios longos e baixa
concentração de espermatozóides;
Epitélio pseudoestraificado colunar com estereocílios
estereocílios encurvados e o vacúolos supranucleares, maior lúmen ductal e concentração de
espermatozóides,
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Figura 1. Histologia regional do epidídimo. Marengo et al., 2008
Canais eferentes
Cabeça Corpo distal
Corpo proximal Corpo
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Figura 1. Secção transversal do ducto epididimário.
Epitélio
Leucócito
Cél. Basal
Cél. Apical
Secreção de prótons
Cél. Clear
Retirada substâncias do lúmen
Junções Tight
Céls. Musculares lisas
Céls. Principais
Absorção e secreção
Lúmen
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EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO• Manutenção:
– Dependente de Testosterona (T4)• Testicular
– T4 (5a redutase) DHT – T4 (aromatase P450) E2– IGF e EGF
Ligação dos canais eferentes
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EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO
• Região da cabeça (canais eferentes):
– Epitélio + absorção• Cl• COH• Na
• Região do corpo– Epitélio _ secreção
• L-carnitina• Inositol• Ptns
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FUNÇÕES EPIDIDIMÁRIAS
• Concentração– Ductos eferentes
• Maturação– Cabeça e corpo (cauda)
• Transporte
• Proteção
• Armazenamento– Quiescente: Cauda (+ 15 dias)
Marengo et al., 2008
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CONCENTRAÇÃO ESPERMÁTICA
• Reabsorção do fluído testicular (90%)
• Ductos eferentes– capilares fenestrados
• Células Principais– Canais Na+
Zhou et al., 2001
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MATURAÇÃO ESPERMÁTICA
• Processo sequencial do desenvolvimento da capacidade fecundante dos espermatozóides ao longo do seu transporte epididimário.
• Aspectos: morfológicos,bioquímicos e funcionais
• Dinâmica do perfil protéico do fluído epididimário => Maturação espermática
(Dacheux et al., 2003)
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Gráfico 1. A capacidade fecundante de espermatozóides (eixo y) obtidos de diferentes regiões epididimárias (eixo x) após a inseminação artificial em várias espécies.
Ovo
s fe
rtil
izad
os
ou
pre
nh
ez (
%)
cabeça corpo cauda Cooper et al., 2007
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Tabela 1. Transito epididimário dos espermatozóides em diferentes espécies
Cabeça Corpo Cauda Total
Touro 2 2 10 14
Varrão 3 2 9 14
Garanhão 2 3 5 10
Rato 3 3 5 11
Homem 2 1 5 8
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FLUÍDO EPIDIMÁRIO
• Complexidade dinâmica• Hiperosmótico (360-400 mOsm)
– Imobiliza os sptz
• pH = 6,5• Composição:
– componentes orgânicos (MM): inositol, glutamato
– Íons inorgânicos: K, Cl, Ca e Na– Proteínas
Dacheux and Dacheux, 2002
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CONCENTRAÇÃO DAS PROTEÍNAS EPIDIDIMÁRIAS
Porção Inicial da cabeça:
2-4 mg/ml
Porção final da cabeça (máximo) :
50-60 mg/ml
Cauda do epidídimo:
20-30 mg/ml
Fouchecourt et al., 2000
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PROTEÍNAS EPIDIDIMÁRIAS• Osteopontina• Manosidase e Galactosidase • Lactoferrina
– Defesa; (+ garanhões)• α-L-fucosidase
– Modificações carbohidratos de ptns de membrana• Catepsina D (peptidase)• Prostaglandina d sintetase (PGDS)
– Interação com ptns hidrofóbicas, hormônios (T4)• NCP2 (HE1, CTP, Proteína transportadora de colesterol)
– Estabilidade da membrana espermática• GPX (glutationa peroxidase):
– estresse oxidativo• beta-N-acetil-hexosaminidase,
– Interação sptz-zp• PGDS (prostaglandin D2 synthase), • E-RAPB (epididymal retinoic acid-binding protein).• CRISP (cystein-rich secretory protein)• Clusterina (+) Moura et al., 2006; Aitken et al., 2007; Dacheux et al., 2009
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CRISP (cystein-rich secretory protein)
• Múltiplas isoformas
• Fusão sptz-oócito
• Crisp-1 D (30 kDa)
CAPACITAÇÃO
Roberts et al., 2006
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CLUSTERINA
• Glicoproteína – Heterodímero (S-S) – a: 38 kDa/b: 36 kDa)
• Ep. Epididimário e Céls. de Sertoli– Membrana espermática
• Proteção espermática (danos oxidativos)
Bailey et al., 2002; Moreno et al., 2002
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EPIDIDIMOSSOMOS
• São vesículas membranosas ricas em proteínas liberadas pelo epitélio epididimário, através de um processo de secreção apócrina.
• Perfil protéico:– Glicosilfosfatidinositol P25b:– PP26h: Ligação a zona pelúcida– HE5: Fator inibitório da migração de macrofágos– Ubiquitina: seleção espermática– Glutationa peroxidase: estresse oxidatixo
• Função (?)– Transporte de ptns à membrana espermática– Proteção contra proteases luminais
Cornwall (2009)
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Figura 3. Diagrama esquemático da secreção apócrina no epitélio epididimário
epididimossomos
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DIFERÊNCIAÇÃO ESPERMÁTICA NO EPIDIDÍMO
• Reorganização da membrana plasmática• Migração da Gota Citoplasmática• Remoção seletiva das células espermáticas
anormais • Condensação da cromatina• Aquisição da capacidade fecundante
– Aquisição da motilidade progressiva– Capacidade de ligação zona pelúcida– Capacidade de fertilização e sobrevivência embrionária
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REORGANIZAÇÃO DA MEMBRANA ESPERMÁTICA E ACROSSOMA
• Alteração do teor de fosfolipídios: (+ fluidez e estabilidade)
Carneiro: (+) taxa de esteróis/fosfolipídios (0:26=>0:44)Suínos: (-) fosfatidiletanolamina(+) fosfatidilcolina.
• Alteração perfil protéico• (-) testiculares: clusterina, albumina, transferrina e PGDS• (+) epididimárias
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MIGRAÇÃO DA GOTA CITOPLASMÁTICA
• Gota citoplasmática– Região:
• Difusão água• Entrada de osmólitos
– Canais de K e Cl
– Liberação:• ejaculação
Rao et al., 1980; Yeung et al., 2005
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REMOÇÃO SELETIVA DAS CÉLULAS ANORMAIS
• Durante o transito epididimário– Fagocitose (Céls. Epiteliais dos Ductos eferentes e
macrofágos na cauda do epidídimo)• (-) Céls. Anormalidades: cabeça, acrossomo e peça
intermediária
– Marcador para fagocitose• Secreção epidimária
– Ubiquitina (18,5 kDa)– Ubiquinação ptns de membrana
BASKA et al., 2008; HORN et al., 2002
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CONDENSAÇÃO DA CROMATINA
+ PONTES (S-S) ENTRE RESÍDUOS DE CISTEÍNA EM NUCLEOPROTEÍNAS
Região epididimária: Porção final da cabeça e corpo
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AQUISIÇÃO DA CAPACIDADE DE FERTILIZAÇÃO
Movimento progressivo
Movimento vibratório
Capacidade de ligação a zona pelúcida Fertilização
Movimento progressivo
Capacidade de Fertilização
Manutenção do desenvolvimento embrionário
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AÇÃO DE COMPONENTES DO FLUÍDO EPIDIDIMÁRIO NO DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA ESPERMÁTICA AO ESTRESSE OSMÓTICO
glutamato
Mio-inositol
L-carnitina
taurina
1. Desidratação => Quiescência sptz
2. Reserva de osmólitos intracelular
Resistência
Estresses osmóticos
GFC
Glicerolfosfocolina: GFC
Soluto impermeável
H2O
cabeça cauda+
ejaculação
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INFERTILIDADE CAUSADA POR ALTERAÇÕES EPIDIDIMÁRIAS
• Angulosidade flagelar:– Ratos knockouT C-ros
• Proto-oncogene• Fluído epidimário:
– (+) K+ – (+) pH– (-) fosfato
• Espermatozóide– (-) mio-inositol e glutamato
• Não ultrapassa a junção útero-tubária
Cooper et al., 2007; Yeung et al., 1998
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Considerações finais
• A elucidação da fisiologia epididimária proporciona uma maior compreensão de outras áreas de estudo relacionadas da ação de andrógenos, proteção de células a danos oxidativos bem como diagnósticos e tratamentos de doenças do epidídimo.