UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM
ZOOTECNIA
DISCIPLINA TÓPICOS ESPECIAIS EM FISIOLOGIA DA
REPRODUÇÃO E LACTAÇÃO
EPIDÍDIMO
Doutorando: Rodrigo V. de Oliveira
Orientador: Arlindo Alencar de Araripe Moura
INTRODUÇÃO
Túbulo seminífero
Epidídimo
Testículo
Túbulo seminífero
Espermatogônia
Espermatócito primário
Espermatócito secundário
Espermátides
Célula
de
Sertoli
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: 40m
Varrão: 60m
Cavalo: 80m
Figura 1. Corte histológico longitudinal
epididimário (40x).
DIVISÃO ANATÔMICA E HISTOLOGIA
REGIONAL DO EPIDÍDIMO
cabeça
corpo
cauda
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,
Epitelio pseudoestratificado
baixo, com poucos
estereocílios, com lúmen amplo
repleto de espermatozóides
Canais
eferentes
Cabeça
Corpo proximal
Corpo distal
Corpo
Figura 1. Histologia regional do
Marengo et al., 2008
epidídimo.
Lúmen
Epitélio
Céls. Principais
Absorção e secreção
Leucócito
Céls. Musculares lisas
Cél. Basal
Junções Tight
Cél. Apical
Cél. Clear
Secreção de
prótons
Retirada substâncias do
lúmen
Figura 1. Secção transversal do
ducto epididimário.
EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO
• Manutenção:
– Dependente de Testosterona (T4)
• Testicular
– T4 (5a redutase) DHT
– T4 (aromatase P450)  E2
– IGF e EGF
Ligação dos canais
eferentes
EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO
• Região da cabeça
(canais eferentes):
– Epitélio + absorção
• Cl
• COH
• Na
• Região do corpo
– Epitélio _ secreção
• L-carnitina
• Inositol
• Ptns
FUNÇÕES EPIDIDIMÁRIAS
• Concentração
– Ductos eferentes
• Maturação
– Cabeça e corpo (cauda)
• Transporte
• Proteção
• Armazenamento
– Quiescente: Cauda (+ 15 dias)
Marengo et al., 2008
CONCENTRAÇÃO ESPERMÁTICA
• Reabsorção do fluído testicular (90%)
• Ductos eferentes
– capilares fenestrados
• Células Principais
– Canais Na+
Zhou et al., 2001
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
epididimário => Maturação espermática
fluído
(Dacheux et al., 2003)
Ovos fertilizados ou prenhez (%)
cabeça
corpo
cauda
Cooper et al., 2007
Gráfico 1. A capacidade fecundante de espermatozóides
(eixo y) obtidos de diferentes regiões epididimárias (eixo
x) após a inseminação artificial em várias espécies.
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
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
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
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
CRISP (cystein-rich secretory protein)
• Múltiplas isoformas
• Fusão sptz-oócito
• Crisp-1 D (30 kDa)
CAPACITAÇ
ÃO
Roberts et al., 2006
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
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)
epididimossomos
Figura 3. Diagrama esquemático da
secreção apócrina no epitélio epididimário
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
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
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
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
CONDENSAÇÃO DA CROMATINA
Região epididimária: Porção
final da cabeça e corpo
+ PONTES (S-S) ENTRE RESÍDUOS DE CISTEÍNA EM NUCLEOPROTEÍNAS
AQUISIÇÃO DA CAPACIDADE DE
FERTILIZAÇÃO
Movimento vibratório
Movimento progressivo
Capacidade de ligação a
zona pelúcida Fertilização
Movimento progressivo
Capacidade de Fertilização
Manutenção do
desenvolvimento embrionário
AÇÃO DE COMPONENTES DO FLUÍDO EPIDIDIMÁRIO NO
DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA ESPERMÁTICA AO
ESTRESSE OSMÓTICO
1. Desidratação => Quiescência sptz
2. Reserva de osmólitos intracelular
glutamato
GFC
L-carnitina
H2O
ejaculação
taurina
Mio-inositol
cabeça
Glicerolfosfocolina: GFC
Soluto impermeável
+
cauda
Resistência
Estresses osmóticos
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
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.
Rodrigo V. de Oliveira
[email protected]