Tema 1.Gametogènesi Femenina

8/19/2019 Tema 1.Gametogènesi Femenina

1/20

Tema 1 __________________________________________Biologia de la reproducció

28/09/05

I. Formació dels gàmetes i fecundació

Tema 1: Gametog nesi femenina L’oogènesi és el procés de formació dels gàmetes femenins, en mamíferss’anomenen oòcits. Té lloc a les gònades femenines, els ovaris i que en mamíferssón dos, en ocells 1 i es tro en a la cavitat a dominal, aco lats al tracte genitalfemení.

!omponents del sistema reproductor femení Tracte genital d’"umà#porc#ratolí$ comparació anatomico%funcional

% "umà$ presenta dos ovaris no connectats directament al tracte i es tro enpropers a l’o ertura de l’oviducte o trompa de &al'lopi (una per cada ovari,ovari dret i esquerre). *questes es van estretant a mesura que ens

1


2/20


apro+imenm a la regió que connecta am l’ ter, cavitat uterina o matriu. *quí és on es produei+ la gestació i el crei+ement del fetus. La matriu escontinua cap a l’e+terior am el cèrvi+ o coll de la matriu, que és unestretament de la porció final de l’ ter. -s una arrera que servei+ deprotecció dels genitals interns. n "umans podem parlar d’endo#e+ocèrvi+.&inalment tro em la vagina que comunica am l’e+terior.% porc$ dos ovaris discrets pel que fa la seva mida, tampoc es tro enconnectats directament. ls oviductes són més curts i es comuniquen amles an/es uterines o ter icorne (dues cavitats o espais uterins). Tam écom l’ ter "umà són molt musculats. Tenen un cèrvi+ nic per les dues

an/es i es continua am la vagina.% ratolí$ els ovaris i els oviductes estan em olcallats per una mem rana queles manté units i rep el nom de ursa. * diferència d’"umans i porcs quepresenten els oviductes rectes i for0a llargs, en aquesta cas sóne+tremadament contorne ats so re si matei+os. * continuació aparei+endues an/es uterines i cada una té la seva porció cervical (2 cèrvi+s) idesprés una nica vagina.

3vari adult "umà$n tots els mamífers tenen un aspecte oterut perquè està ple de

protu eràncies que són el refle+ del contingut perifèric dels ovaris(fol'licles). ls fol'licles estan formats per un oòcit 4 cèls. fol'liculars oacompan/ants (cèls. somàtiques).

ls fol'licles es tro en a la 5ona més e+terna dels ovaris que rep el nom decòrte+ o escor0a ovàrica. La regió central es conei+ com a regió medul'lar i

medul'la i es on tro em els grans vasos sanguinis i limfàtics, a més deconne+ions nervioses. * la vegada "i tro em tei+it connectiu i cèls.típiques.

F!"# $IT%TI&!

2


3/20


6uccessives divisions mitòtiques (proliferatives) que patei+en les cels.germinals, les oogònies (2n), dins de l’ovari. * diferència del’espermatogènesi és un procés que s’inicia molt aviat, quan la femella ésun fetus, en el primer ter0 de la gestació. n la sp. "umana s’inicia a les 7setmanes de gestació i continua fins al 7è més de gestació. l n mero dedivisions és finit , de 8%9 divisions. -s un procés asincrònic, no totes lesoogònies inicien a la vegada el cicle de divisions i per ai+ò li permet a arcaraquest període. n algunes spp. de mamífers (rar) les oogònies esmantenen aquiescents després del nai+ement, però normalment desprésdel nai+ement no se’n tro en. La reserva d’oòcits té molt a veure am elprocés mitòtic, si "i "a algun pro lema en n mero serà menor.

I'I&I (# )! $#I*"I: )+*%&IT ,-I$!-I *lgunes oogònies inicien una meiosi donant lloc a la formació dels oòcits idiferenciem oòcits 1aris i 2aris segons si són el resultat de la 1era o 2ona divisiómeiòtica.La meiosi 1 s’inicia en profase 1. *questa englo a el pre%leptoté, leptoté, 5igoté,paquité, diploté i dictioté en la que es produei+ la 1era aturada meiòtica. naquest estadi, especial pels oòcits de mamífers, tro em la cromatinadescondensada, malgrat que en etapes anteriors estava condensada. * partir de la 11a setmana de gestació es comencen a o servar processosmeiòtics, durant aquest període tam é "i "a processos mitòtics. *quest torna aser un procés asincrònic. *l voltant del nai+ement, poc a ans o poc després,aquelles oogònies que no arri in a dictioté (que no produei+in oòcits), no esconsolidaran i degeneraran. La mostela , l’"àmster i el conill comencen la meiosi

fins ust després del nai+ement.L’estímul que genera aquests canvis es desconei+. Les primeres oogònies queproliferen no són les primeres d’entrar en meiosi. :esícula germinal (:;)$ correspon al nucli d’un oòcit en dictioté, en el qualo servem el nucleol perquè és una cèl. transcripcionalment molt activa, demanera que la cromatina està molt descondensada, sem la la d’un nucliinterfàsic. n aquest estadi la cèl. és voluminosa, té de 1


4/20


ls oòcits en dictioté poden passar an/s. *quests oòcits comencen a envoltar%sed’una capa de cèls. formant els fol'licles primordials. ls oòcits que noaconseguei+en envoltar%se d’una capa de cèls. s’eliminaran per atresia. *i+ò, untament am l’eliminació de les oogònies que no "an arri at a oòcit, fa que enl’ovari "i "agi un n mero finit d’oòcits>, que en el cas dels "umans el períodereproductiu de les femelles sigui més o men/s la meitat de la seva vida.

>6em la ser que a medul'la òssia romanenstem cells capaces de generar novesoogònies després del nai+ement i en l’època adulta.

/10/05&-#I #$#'T **&IT!-I I F*) )I& )!-La ma oria de fol'licles van patint canvis en l’aspecte i estructura (morfogènesifol'licular) acompan/ats d’un crei+ement oocitari que no implica canvis en

l’estadi meiòtic, però si en el contingut citoplasmàtic.Fol licles?orfogènesi fol'licular$ els fol'licles men/s comple+es són els primordials (oòcit 41 capa de cèls.) que per fol'liculogènesi va adquirint més capes de cèls.fol'liculars per successives mitosis. 6i el fol'licle continua crei+ent, en llocsdiscrets, entre les cèls. aparei+en cavitats que incrementen de mida fins a tro ar%se formant una cavitat central, l’antre. *i+ò succeei+ al"ora que les cels.fol'liculars es dividei+en. *quest fol'licle s’anomena fol'licle pre%antral i un copformat l’antre s’anomen fol'licle antral o de ;raaf. &ins aquí el nucli de l’oòcit no"a avan0at cap estadi, es manté en dictioté. l fol'licle de ;raaf pot créi+er més

arri ant a una mida mà+ima formant el fol'licle de ;raaf madur al que si li arri al’estímul "ormonal idoni, el seu oòcit reempendrà la meiosi. @assar de fol'licleprimordial fins a ;raaf pota arri ar a trigar A mesos.

4


5/20


*quest procés de fol'liculogènesi és asincrònic. @odem dividir en tres gransperíodes en el que es produei+ aquest procés$ un cop "a aca at de néi+er lafemella, a ans de la pu ertat i després d’aquesta. @erò en els dos primersperíodes com a molt arri en a fol. antral, mai a ;raaf perquè no re en l’estímul

"ormonal, de manera que es produei+en fenòmens d’atresia.

5


6/20


* cits * mesura que crei+ el fol'licle tam é es produei+ un crei+ement oocitari. L’oòcitincrementa el seu volum, passa d’una mida de 1


7/20


que formen part del ?@&, però no està gaire clar). La competència s’assolei+ aml’aparició de l’antre, però no es pot concretar am la mida de l’antre.

$!( -!&I3 (# )+*%&IT$aduració nuclearHuan l’oòcit "a esta capa0 de reiniciar la meiosi i completar%la, s’inicia la segonadivisió meiòtica i es torna a aturar a metafase II de manera que ai+í es produei+ lamaduració nuclear. L’oòcit del fol'licle de ;raaf rep una sen/al "ormonal queproduei+ el trencament de la vesícula germinal (em olcall nuclear)$ J;: GK. *i+í el nucli es desestructura i passa a metafase II en la que els cromosomes "omòlegses tro en aparellats i presenten quiasmes. n la ma oria de mamífers, tant lametafase I com la II el pla equatorial o placa metafàsica té una posició asimètrica,està despla0at cap un pol, i el fus és acentriolar. Ge metafase I, passa a anafase,telofase i citocinesis que a diferència de l’espermatogenèsi és completa demanera que no "i "a ponts citoplasmàtics entre les cèls. descendents. s formendues cèls. de mida diferent$ un corpuscle polar sense pràcticament citoplasma iun oòcit secundari que és el que s’emporta la ma or part de citoplasma i estanenvoltats per la 5ona pel'l cida. n la nostra espècie aquest procés és tant ràpid,el pas de dictioté a metafase II, que pràcticament no passa per profase II i elscromosomes no es descondensen. n la metafase II es produei+ el segon locatgeo aturada meiòtica i es llavors quan tenim l’oòcit madur que untament am elcorpuscle polar estan envoltats per la 5ona pel'l cida dins del fol'licle de ;raaf opre%ovulatori. n la ma oria de mamífers els oòcits ovulats i per tant madurs estro en en aquest estadi, però "i "a e+cepcions com són el cas del gos i la guineuen el que l’oòcit és ovulat en dictioté i serà l’espermato5oide l’estímul queproduirà l’aven0 en la divisió.

7


8/20


5/10/05$aduració cito4lasmàtica

$acromol cules$ Tam é es necessària com la maduració nuclear per talde ser fecundat o avan0ar si "i "a fecundació. Huan es produei+ lamaduració citoplasmàtica es trenca la :; i s’"a atura la transcripcióperquè els cromosomes es tro en condensats. s produei+en canvisimportants en la composició de macromolècules com CD* i proteFnes. i"a una degradació de molts CD* que estaven sent utilit5ats iemmagat5emats.La ta+a de síntesi proteica disminuei+ considera lement, un M


9/20


ptns. són imprescindi les per la descondensació del nucli del’espermato5oide.

(istri6ució dels orgànuls $ està encaminada a possi ilitar una onafecundació. Les mitocondries en cada estadi de la maduració adoptenposicions concretes$ en l’oòcit no madur am :; les mitocondries estandispersades "omogèniament pel citosol, quan la :; es trenca es disposenal voltant del nucli, durant la metafase I es disposen al voltant de la placaformant un anell i llavors es tornen a dispersar per adoptar a metafase II lamatei+a disposició que la I i després es tornen a dispersar. 6i ai+ò no esproduei+ ai+í "i "a un loqueig de la divisió a que cal una aportaciód’energia en llocs concrets per tal que progressi la meiosi.;rànuls corticals$ són cossos electrodensos que deriven de ;olgi i estansituats al còrte+ de l’oòcit. *quests cossos en l’oòcit immadur es tro en alcentre i al madurar es van situant a la perifèria (migració centrífuga). 6ónfonamentals per evitar fenòmens de polispermia, és a dir, eviten lafecundació de l’oòcit per part de més d’un espermato5oide loque antl’entrada després que a "agi entrat un. 6i l’oòcit no és fecundat i es quedaa metafase II es produei+ una so remaduració de manera els grànulscorticals tornen a migrar cap al centre.Tam é es produei+ una redistri ució important d’estructures delcitoesquelet $ o servem que una gran quantitat de =& d’actina es situen ust entre la mem rana plasmàtica i els grànuls corticals, donant unaestructura al còrte+ cel'lular molt rica en =&. *questa ona estructuració,assegurarà que els grànuls corticals estiguin propers a la mem rana i que ala vegada no s’"i fusionin a ans d’"ora.

"ensi6ilitat a l+alli6erament de calci$ en les ltimes "ores de lamaduració, els oòcits presenten reservoris de !a24 que responent aestímuls concrets es produirà la seva alli eració intacel'lular i aquestactuarà com a segon missatger. Domés l’oòcit madur pot respondre aml’alli eració de !a24.-s important per la fecundacióin vitro poder avaluar si l’oòcit és o nomadur. Duclearment és fàcil, en l’oòcit s’"a de poder veure la presència de5ona pel'l cida, el corpuscle polar i la manca de :;. @erò els pro lemesestan en que no es pot avaluar citoplasmàticament.

$!( -!&I3 F*) )I& )!-7 * )!&I3"elecció i dominància fol licular

ormones$ cal sa er el nom, on són sintetit5ades i so re qui actuen.


10/20


1!


11/20


* l’esquema de la fol'liculogènesi el groc representa el crei+ement fol'licular, ellau el control endocrí i el verd el control via relacions intraovàriques. n la

femella tro em grups o co"orts de fol'licles que són reclutats cap al crei+ementpreantral. * aquest nivell es desconei+ que "o regula, però se sap que la regulacióno és endocrina (per tant és una regulació intraovàrica). Nns quants fol'liclesaconseguei+en desenvolupar%se fins a l’estadi en que presenten un petit antre(estadis primerencs) i a aquest punt està regulat per sistemes del propi ovari, peròsón desconeguts. G’uns 2< fol'licles que "an iniciat el procés, en restenapro+imadament 1


12/20


desenvolupament i llavors els fol'licles degeneren. ls fol'licles que arri en aaquest punt es tornen dependents d’estímuls "ormonals, concretament del’"ormona &6 ("ormona estimuladora del fol'licle) que està present tant enmascles com femelles. Llavors els fol'licles passen a tenir un antre mésdesenvolupat, però la &6 no arri a a tots i alguns degeneren. Gesprés d’un certperíode de crei+ement, uns pocs fol'licles crei+en més que la resta i la resta crei+ més lentament gràcies a l’acció de la &6 . ls fol'licles de crei+ement més ràpides tornen fol'licles dominants i els altres su ordinats. n aquest punt "i "a unaregulació a nivell intraovàrica en la que el crei+ement del fol. dominant in"i ei+ elcrei+ement de la resta, però es desconei+ a través de quina via es realit5a, però sesap que si s’elimina el fol. dominant, en l’ovari uns dels su ordinats adquirei+ elpaper de dominant.

ls fol. secreten "ormones, entre les quals tro em els estrogens i l’in"i ina queproduei+ unfeed acO negatiu so re la síntesi i secreció de &6 . *i+ò és el queproduei+ que el fol'licles su ordinats degenerin per atresia a que no tenen la &6que requerei+en per so reviure i desenvolupar%se. Domés el fol. dominantcontinua crei+ent i s’"ipotit5a que és perquè "a crescut tant que a no depèn de la&6 o perquè al ser més gran té un ma or n mero de receptors de &6 i potpresentar una resposta a estímuls menors de &6 .Gepenent de l’espècie, al final del procés, "i "aurà un n mero ai+ de fol'licles,en "umans 1 i en altes spp. de mamífers el nom re és ma or.

/10/05* ulacióIgual que el procés de reempresa de la meiosi, està lligada al pic "ormonal de L . * nivell de l’ovari s’o serva que la L induei+ canvis fol'liculars$ els vasossanguinis que l’irriguen incrementen la seva permea ilitat vascular, de maneraque es produei+ una e+travassació de cèls. i líquid cap a dins de l’antre (edemavascular).

n les cèls. fol'liculars que es tro en en l’àpe+ de l’oòcit i estan e+posades al’antre, es produei+ un increment de la síntesi de lípids i de la P%o+idacó delsgrei+os am el resultat de la producció de *T@ i 23. *questa 23 va dins del’antre fent més accentuat l’edema.

n les cèls. fol'liculars la L produei+ l’activació de proteases, entre elles la

colagenasa que degrada el col'lagen, un component de la matriu e+tracel'lular, demanera que es torna més la+a.

12


13/20


*questa activitat en5imàtica trenca la unió de l’òvul am el fol. i per l’incrementde pressió dins de l’antre degut a l’edema, el fol. es trenca i l’oòcit surt e+pulsatproduint%se l’ovulació.

n aquest procés es trenca la mem rana de l’ovari. -s similar a un procésinflamatori.

13


14/20


L’oòcit en l’ovulació surt acompan/at de cèls. fol'liculars que re en el nom de

corona radiata o cumulus oop"orus . Les cèls. delcumulus són molt engan+ifosesde forma que permeten que s’ad"erei+i l’oòcit en la paret de les trompes iniciantai+í el trànsit pels conductes femenins. l con unt s’anomena comple+ delcumulus oop"orus (!3!). -s durant aquest procés quan l’oòcit reempren lameiosi gràcies a l’acció de la L .L’ovulació es produei+ apro+imadament 2B" després del pic de L , en la ma oriade mamífers es tro a al voltant d’aquestes 2B".

14


15/20


#FI&I;'&I! (# )+**G;'#"I. !T-;"I! n mamífers és poc eficient i especialment en "umans. *l voltant de la meitat de la

gestació és quan l’ovari "umà presenta el mà+im nom re d’oòcits, uns 1< milionsapro+imadament. G’aquest només el 2


16/20


Inici de la meiosi$ una "ipòtesi a descartada és que la meiosi en el fetuss’iniciava degut a un estímul "ormonal produFt per les "ormonescircumdants de la mare gestant. *i+í que no "i "a cap control endrocrí i lasen/al que intervé es desconei+. 6em la que són sen/als produFdes en elpropi ovari i estan mediatit5ades per cèls. somàtiques (sen/alsintraovàriques).!ompetència meiòtica$ des de que l’oòcit presenta :; fins que assolei+ lacompetència depèn dels nivells de &6 i sem la que els estrogens tam épodrien influir. ls oòcits no presenten receptors per la &6 i la L(gonadotropines), per ai+ò cal l’acció d’intermediaris que són les cèls.fol'liculars o cèls. de la granulosa. @ossi lement aquestes cèls. transmetena l’oòcit via unionsgap molècules que permeten la competència. !om ésque si tots els oòcits es tro en dins del matei+ ovari on la R&6 S és lamatei+a uns adquirei+en la competència i d’altres no s desconei+.Cepresa de la meiosi$ és depenent de la L .

&ontrol a ni ell cel lular *turada en :; en oòcits competents

*?@c!omponents fluid fol'licular

10/10/05Cepresa de la meiosi i segona aturada meiòtica

fectes so re in"i id"or(s). L’*?@cfecte d’un estimulador. l !a24

?@&

*turada en ?II

16


17/20


La L actua so re les cèls. fol. i a través de mecanismes de sen/als intracel'lularsproduei+ 2 efectes principals$ 1.% via proteFna ; s’activen les adenilat ciclases (*!)que causen un increment de la R*?@cS. 2.% el pic de L produei+ la dispersió deles cèls. delcumulus per l’activació dins de les cèls. fol. de diferents Oinases (@U*)que fosforilen un munt de ptns. entre les quals tro em les conne+ines B7 delconne+ó i ai+í es desestructuren les unions gap.

ls dos processos coincidei+en en el temps de manera que l’increment de laR*?@cS no afecta a l’oòcit perquè a no "i "a contactes.

La proteFna ; activada pel receptor de la L untament am la via de l’*!, tam éposa en mar+a la via de la fosfolipasa ! (@L!). La @L! degrada un fosfolípid de

17


18/20


mem rana (fosfoinositoldifosfat o @I@2) en diacilglicerol (G*;) i inositoltrifostat(I@M). l G*; activa una @U! que fosforilarà diferents ptns. i el I@M produei+ lalli eració de !a24 dels reservoris cel'lulars.La represa de la meiosi de l’oòcit es produei+ pel descens de la R*?@cS en aquest,perquè dei+a d Ventrar *?@c per les unionsgap i per l’acció de la !a24 que s’unei+ al cofactor calmodulina i con untament activen la @U! que a la vegada activa lesfosfodiesterases que degraden l’*?@c i per tant contri uei+en a disminuir laconcentració.L’oòcit no presenta receptors de mem rana per la L i per tant no pot respondrea aquesta i activar la via per la que s’o té I@M activar les fosfodiesterases i comque s’"an desestructurat les unionsgap no pot passar el !a24 format a les cèls.fol'liculars. *questa desestructuració evita tam é el pas de *?@c però el descensque produei+ en l’oòcit es insuficient. l que succeei+ és que ust a ans dedesestructurar%se les unionsgap el I@M passa a l’oòcit on pot produir la lli eraciódel calci i produir finalment el descens de la R*?@cS. *questa ltima via ésimprescindi le perquè la represa de la meiosi es produei+i i sigui ràpida (enmen/s de 2B" després del pic de L a s’arri a a la segona aturada).L’oòcit entra a metafase II gràcies al factor promotor de la maduració (?@&).

l nivells de ?@& en interfase són ai+os i a mesura que avan0a el cicles’incrementen fins arri ar al seu mà+im en les metafases per després tornar adisminuir.

L’activitat de les @U* causa un efecte negatiu so re l’activació del ?@&. @eròl’activitat con unta de @U! i @U* produei+ un increment positiu de l’acitivat del?@&, responsa le directe de que es trenqui l’em olcall nuclear (:;) i esreprengui la divisió cel'lular.

l ?@& té una composició química lleugerament diferent segons si es tracte d’unamitosi o una meiosi. stà format per 2 su unitats, una ciclina W (en el casparticular de l’ovogènesi) que s’acomple+a a la segona su unitat que és el pMBcdc2que té activitat t/rosin%Oinasa. l pMBcdc2 fosforila la "istona 1i ai+í adopta elmà+im grau de condensació. * diferència de les cèls. somàtiques, als oòcits, les su unitats del ?@& es tro en

unides, però mantenen l’estat inactiu de manera que permet acumular una gran

18


19/20


quantitat al citosol i llavors poder realit5ar el cicle des de la represa de la meiosifins la segona aturada de forma molt ràpida.

l ?@& es manté inactiu perquè pMBcdc2 presenta 2 residus (t"/r 1B i 17) que estro en fosforilats in"i int la seva activitat en5imàtica. La molècula Xee 1 quan està"ipofosforilada és activa i fosforila els 2 residus prevenint l’acitvació del ?@& . Laforma fosforilada de cdc%27 produei+ la desfosforilació de pMBcdc2 i llavorsdesfosforila el residus t"/r 1B i 17 activant el ?@&. Dim 1 manté a Xee 1 en laforma "iperfosforilada i per tant no pot mantenir els residus fosforilats. La formaactiva del ?@& a més de la des@. Gels residus 1B i 17 presenta la ciclinafosforilada.

n l’oòcit quan aca a la primera divisió meiòtica "i "a un lleuger descens de laR?@&S (ciclina poc esta le pq encara no s’"a format prou c%mos) i la cèl. entra a lasegona divisió meiòtica i queda loque ada en metafase II, sem la ser que gràciesal producte del protoncogen c%mos que esta ilit5a la ciclina en la forma inactivadel ?@&. *quest gen és s’e+pressa molt més en els oòcits que en les cèls.somàtiques. Huan "i "a fecundació s’activa un en5im calci depenent quedestruei+ el producte de c%mos.

1


20/20


Tema 1.Gametogènesi Femenina

Documents

Transcript of Tema 1.Gametogènesi Femenina