HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA
autora FLAVIA PORTO PELA
1ª edição SESES rio de janeiro
2015
HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA
autora FLAVIA PORTO PELA
1ª edição SESES rio de janeiro
2015
Conselho editorial
flavia porto pela
Autor do original Projeto editorial
sergio augusto cabral; roberto paes; gladis linhares.
roberto paes
Coordenação de produção
paulo vitor bastos
Projeto gráfico Diagramação
gladis linhares
bfs media
Revisão linguística
marina constantino constantino cantero e aline zaramelo
Revisão de conteúdo Imagem de capa
mildred ferreira medeiros
alexei zatsepin | dreamstime.com
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (cip) P839h Porto, Flavia
Histologia e Embriologia / Flavia Porto. Rio de Janeiro : SESES, SESES, 2015. 184 p. : il. isbn: 978-85-5548-159-8 1. Reproduçao humana. 2. Desenvolvimento embrionário. 3. Histologia
dos tecidos. I. SESES. SESES. II. Estácio cdd 611
Diretoria de Ensino — Fábrica de Conhecimento Rua do Bispo, 83, bloco F, Campus João Uchôa Rio Comprido — Rio de Janeiro — rj — cep 20261-063
Sumário 1. Sistema Reprodutor Humano 1.1 Introdução 1.2 Noções do Aparelho Reprodutor Masculino 1.2.1 Componentes e suas funções 1.2.2 Testículos 1.2.3 Epidídimo 1.2.4 Ductos deferentes 1.2.5 Vesículas seminais 1.2.6 Próstata 1.2.7 Glândulas bulbouretrais 1.2.8 Pênis 1.3 Gametogênese Masculina ou Espermatogênese 1.4 Os hormônios do sistema reprodutor masculino 1.5 Noções do Sistema Reprodutor Feminino 1.5.1 Componentes e suas funções 1.5.1.1 Vulva 1.5.1.2 Vagina 1.5.1.3 Útero 1.5.1.4 Tubas uterinas 1.5.1.5 Ovários 1.5.1.6 Gametogênese Feminina ou ovogênese 1.5.1.7 Os hormônios do sistema reprodutor feminino 1.5.1.8 Ciclo menstrual 1.5.1.9 Ciclo Ovariano 1.5.1.10 Métodos Contraceptivos
7 8 9 9 10 11 12 13 13 14 14 15 19 21 21 22 23 24 26 26 27 31 32 32 35
2. Desenvolvimento embrionário –1o a 4o semanas 41 2.1 1ª Semana do Desenvolvimento Embrionário 2.1.1 Fertilização 2.1.2 Clivagem do zigoto 2.1.3 Mórula
43 43 47 48
2.1.4 Blastocisto 2.1.5 Nidação ou Implantação 2.2 2ª semana do desenvolvimento embrionário 2.2.1 Disco embrionário bidérmico ou bilaminar 2.2.2 Cavidade Amniótica 2.2.3 Saco vitelino 2.2.4 Mesoderma extra embrionário 2.2.5 Celoma extra-embrionário 2.2.6 Pedículo do embrião 2.3 3ª semana do desenvolvimento embrionário 2.3.1 Gastrulação: Formação da linha primitiva 2.3.1.1 Formação das camadas de células embrionárias do embrião 2.3.1.2 Notocorda e neurulação 2.3.1.3 Formação dos somitos 2.3.1.4 Formação do celoma intra-embrionário
49 50 52 53 53 54 56 57 57 58 58 60 60 63 65
3. Desenvolvimento Embrionário 4o -8o e o Período Fetal – 9o semana do Desenvolvimento ao Nascimento 67 3.1 4ª a 8ª semana do desenvolvimento embrionário. 3.1.1 Dobramento ou fechamento do embrião. 3.1.2 Dobramento do embrião no plano mediano 3.1.2.1 Prega cefálica 3.1.2.2 Prega caudal 3.1.3 Dobramento do embrião no plano horizontal 3.2 Derivados das camadas germinativas do embrião. 3.3 Noções gerais sobre os principais eventos da 4ª a 8ª semana do desenvolvimento embrionário. 3.3.1 Quarta semana 3.3.2 Quinta semana 3.3.3 Sexta semana 3.3.4 Sétima semana 3.3.5 Oitava semana 3.4 Período fetal – 9° semana do desenvolvimento ao nascimento 3.4.1 Noções gerais sobre os principais eventos do período fetal
69 69 70 70 72 74 74 76 76 78 78 80 81 83 84
3.4.1.1 3.4.1.2 3.4.1.3 3.4.1.4 3.4.1.5 3.4.1.6 3.4.1.7 3.4.1.8
Da nona à décima segunda semana Da décima terceira à décima sexta semana Da décima sétima à vigésima semana Da vigésima primeira a vigésima quinta semana Da vigésima sexta à vigésima nona semana Da trigésima a trigésima quarta semana Da trigésima quinta à trigésima oitava semana Data provável do parto (DPP)
84 85 86 88 89 89 90 91
4. Introdução à Histologia e Tecidos Epiteliais
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4.1 Noções gerais sobre os métodos de análise das células e tecidos 4.1.1 Preparação de tecidos para exame microscópio 4.1.1.1 Fixação 4.1.1.2 Inclusão 4.1.1.3 Coloração 4.1.2 Microscopia de Luz 4.1.3 Microscopia de contraste de fase 4.1.4 Microscopia de Polarização 4.1.5 Microscopia Confocal 4.1.6 Microscopia de Fluorescência 4.1.7 Microscopia Eletrônica 4.2 Tecido Epitelial 4.2.1 Características gerais e especificações 4.2.2 Classificação dos epitélios 4.2.3 Tecido epitelial de revestimento 4.2.4 Tecido epitelial glandular
5. Tecidos Conjuntivos 5.1 Tecidos Conjuntivos 5.1.1 Células, fibras e substância fundamental amorfa 5.1.2 Funções gerais 5.1.3 Classificação e estudo dos tipos de tecido conjuntivo 5.1.3.1 Tecidos Conjuntivos propriamente ditos 5.1.3.2 Tecidos conjuntivos especializados
96 96 96 97 98 98 99 100 101 103 104 107 107 111 111 116
127 128 128 137 137 138 140
5.1.3.2.1 Tecido Adiposo 5.1.3.2.2 Funções 5.1.3.2.3 Classificação 5.1.3.2.4 Tecido Cartilaginoso 5.1.3.2.5 Funções 5.1.3.2.6 Tipos celulares e matriz extracelular 5.1.3.2.7 Classificação 5.1.3.2.8 Tipos de crescimento 5.1.3.2.9 Tecido Ósseo 5.1.3.2.10 Funções 5.1.3.2.11 Tipos celulares e matriz extracelular 5.1.3.2.12 Classificação histológica do tecido ósseo 5.1.3.2.13 Tipos de ossificação 5.1.3.2.14 Tecido Sanguíneo 5.1.3.2.15 Funções 5.1.3.2.16 Tipos celulares 5.1.3.2.17 Plasma sanguíneo
6. Tecido Muscular e Tecido Nervoso 6.1 Tecido Muscular 6.1.1 Características gerais 6.1.2 Funções gerais 6.1.3 Classificação e estudos dos diferentes tipos de tecido muscular 6.1.3.1 Tecido Muscular Estriado Esquelético 6.1.3.2 Tecido Muscular Estriado Cardíaco 6.1.3.3 Tecido Muscular Liso 6.2 Tecido Nervoso 6.2.1 Tipos celulares 6.2.1.1 Neurônios 6.2.1.2 Células da glia ou neuroglia 6.2.2 Sinapses 6.2.3 Substância branca e cinzenta
140 141 141 142 143 143 145 146 148 148 148 149 150 151 151 151 153
155 156 156 156 156 158 163 166 168 171 172 175 179 182
1 Sistema Reprodutor Humano
1.1 Introdução A reprodução humana remete à ação de perpetuação da espécie em decorrência da fusão dos gametas ou células germinativas masculinas e femininas oriundos de seus respectivos sistemas reprodutivos. Por meio do ato sexual, o homem introduz no corpo da mulher através da ejaculação milhares de gametas masculinos denominados espermatozoides ou espermas, dos quais, em geral, um esperma irá penetrar, em geral, um único gameta feminino denominado de óvulo. Esse processo de fusão dos gametas é definido como fertilização o qual irá originar o zigoto. A fisiologia do sistema reprodutor feminino irá dispor ao zigoto um ambiente propício para o seu desenvolvimento intrauterino até o estágio final do embriogênese. O sistema reprodutor humano pode ser classificado por órgãos principais e acessórios, ou ainda, por órgãos internos e externos. Conforme a classificação por órgãos principais e acessórios, denominamos como órgão principal as gônadas responsáveis, tanto no sistema masculino quanto no sistema feminino, pela produção dos gametas e de hormônios sexuais relevantes para o desenvolvimento das características sexuais secundárias masculinas ou femininas e, em específico, nas mulheres, na regulação do ciclo reprodutivo. Os órgãos acessórios apresentam a função de proteger, transportar e nutrir os gametas após terem deixado as gônadas. No sistema reprodutor masculino esses órgãos são os epidídimos, ductos deferentes, vesículas seminais, próstata, glândulas bulbouretrais, escroto e o pênis. No sistema reprodutor feminino esses órgãos são as tubas uterinas, útero, vagina e a vulva. Quanto à classificação por órgãos internos e externos, o sistema reprodutivo masculino é composto, na região externa, por escroto e pênis e, na região interna, por gônadas, epidídimo, ducto deferente, ducto ejaculatório, vesículas seminais, próstata e as glândulas bulbouretrais. O sistema reprodutivo feminino é composto, na região externa, pela vulva e, na região interna, por vagina, útero, tubas uterinas e os ovários. Neste capítulo iremos descrever o sistema reprodutor humano masculino e feminino apresentando seus componentes, descrevendo suas funções, especificando o processo de formação dos gametas e a regulação hormonal no processo reprodutivo.
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capítulo 1
1.2 Noções do Aparelho Reprodutor Masculino 1.2.1 Componentes e suas funções O sistema reprodutor masculino é composto por gônadas, epidídimos, ductos deferentes, vesículas seminais, próstata, glândulas bulbouretrais, escroto e o pênis, os quais podem ser classificados em órgãos essenciais ou acessórios e, ainda, por órgãos externos e internos. Pela classificação em órgãos essenciais ou acessórios, temos como órgão essencial: as gônadas ou testículos e, como órgãos acessórios ou secundários os epidídimos, ductos deferentes, vesículas seminais, próstata, glândulas bulbouretrais, escroto e o pênis. Conforme a classificação em órgãos externos e internos, tem como órgãos externos, escroto e pênis e, como órgãos internos, gônadas, epidídimo, ducto deferente, ducto ejaculatório, vesículas seminais, próstata e as glândulas bulbouretrais. ©
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Figura 1.1 – Sistema Reprodutor Masculino. Perspectiva transversal dos orgãos.
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Figura 1.2 – Sistema Reprodutor Masculino. Perspectiva frontal dos órgãos.
1.2.2 Testículos As gônadas masculinas ou testículos são as glândulas internas masculinas, presente em par (testículo direito e esquerdo), com cerca de 5cm de comprimento, localizadas, até 32 o semana do feto na cavidade abdominal e, posteriormente, no interior de uma bolsa músculo-cutânea denominada de escroto, região anterior do períneo, suspensos pelos funículos espermáticos, cuja função está relacionada à produção dos espermatozoides e do hormônio sexual masculino. Cada testículo está envolto por espessa camada de tecido conjuntivo denso denominado de túnica, que se subdivide em túnica vaginal, túnica albugínea e túnica vascular. A túnica vaginal é responsável por envolver o testículo, o epidídimo e a primeira porção do ducto deferente. A túnica albugínea é responsável pela formação dos septos e, consequentemente, dos lóbulos testiculares. São nos lóbulos testiculares que são encontrados os túbulos seminíferos responsáveis pela formação dos espermatozoides. Por fim, a túnica vascular é composta por uma rede de vasos sanguíneos responsáveis pela vascularização no interior dos testículos.
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Ainda nos testículos há as células de Sertoli que apresentam a função de nutrir e manter os espermatozoides até o momento da ejaculação e, as células intersticiais de Leydig responsáveis pela produção de andrógenos (hormônios masculinos), distribuídos entre os túbulos, com função de características sexuais secundárias ao homem.
1.2.3 Epidídimo O epidídimo está localizado na porção superior dos testículos, como podemos observar na figura 1.2, sendo envolvidos pela túnica albugínea e pela túnica vaginal, ambas presentes nos testículos. Medem cerca de 7cm de comprimento em sua forma enovelada, atingindo até 5m de duto se fosse esticado. Anatomicamente, cada epidídimo pode ser dividido em três regiões: cabeça, corpo e cauda. A cabeça e o corpo possuem como principal função a maturação dos espermatozoides, processo que ocorre ao longo de 4 a 12 dias, enquanto a cauda é responsável pelo armazenamento até o momento da ejaculação dos gametas. Esse órgão é dependente de andrógeno para que sua atividade funcional ocorra. O epitélio (figura 1.3) do epidídimo é pseudoestratificado colunar com estereocílios com ação de absor ver o fluído oriundo dos testículos. Apresenta, em sua composição, célu- Figura 1.3 – Microscopia de luz do corte hislas com complexo de Golgi hipertró- tológico do epidídimo corado com hematoxifico, evidenciando intensa ativida- lina e eosina. A) Epitélio pseudoestratificado de de síntese de glicoproteínas que colunar estereocílios composto por células riserão inseridas nas superfícies dos cas em organelas do tipo Complexo de Golgi. espermatozoides, conferindo a estes B) Células alongadas do miofibroblasto. C) gametas os componentes químicos Espermatozoides. ©
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importantes para garantir a cada espermatozoide a motilidade necessária para fecundar o oócito. Ainda, na composição pseudoestratificada do epitélio, é comum encontrar linfócitos aptos atuarem como barreira imunológica a esse órgão. O transporte dos espermatozoides é dependente das contrações de miofibroblastos dispostos em torno do duto localizado na porção subjacente ao epitélio cuja musculatura lisa favorece o peristaltismo espontâneo, enquanto, a contração do músculo da cauda do epidídimo é desencadeada pelo estímulo sexual, provocando a ejaculação. Desta forma, os espermatozoides são liberados para o exterior, passando rapidamente pelos canais deferentes e pela uretra.
1.2.4 Ductos deferentes Os ductos deferentes são subjacentes à porção caudal do epidídimo, apresentando maior calibre e menor enovelamento do tecido, tendo em torno de 35 cm de comprimento. São revestidos pelo epitélio pseudoestratificado colunar com estereocílios e, subjacente ao epitélio, há delgado tecido conjuntivo frouxo com fibras elásticas e espessa musculatura lisa, cujo conjunto histológico será responsável por transportar os espermatozoides durante a ejaculação. Os ductos deferentes atravessam o canal inguinal (passagem na parede abdominal anterior) até o anel inguinal do abdome, entram na região denominada cavidade pélvica curvandoDucto deferente, vesícula seminal e ducto ejaculatório se lateralmente e para baixo da su Vesícula seminal perfície dorsal da bexiga urinária. Ducto É nesta porção terminal dos canais deferente deferentes que há formação das ampolas, dado a composição muscular mais delgada e dilatada dessa Ducto ejaculatório região. Posteriormente as ampolas, Utrículo prostatico se encontram as vesículas seminais Abertura do ducto Porção prostática ejaculatório da uretra as quais, na base da próstata, fundem-se ao ducto excretor formando Figua 1.4 – Anatomia do A) Ducto Deferente, assim o ducto ejaculatório (figura B) Vesícula Seminal e C) Ducto Ejaculatorio. 1.4A).
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1.2.5 Vesículas seminais As vesículas seminais são compostas por duas bolsas membranosas lobuladas, com 7,5 cm de comprimento, localizadas entre o fundo da bexiga e o reto, possuem como função a elaboração do líquido constituinte do sêmen (figura 1.4B). O ducto ejaculatório está situado atrás da bexiga e, como descrito anteriormente, é formado pela fusão das vesículas seminais aos ductos deferentes. É denominado como região de transporte dos espermatozoides dos ductos para a base da próstata (figura 1.4C).
1.2.6 Próstata A próstata está localizada na cavidade pélvica circundando a porção superior da uretra, é constituída por porção glandular e outra muscular, sendo responsável por secretar fluído leitoso, sutilmente ácido, contendo nutrientes e enzima as quais contribuem para a viabilidade e mobilidade dos espermatozoides (figura 1.5A). Ureter Bexiga Trígono Uretra postática Uretra membranosa Uretra cavernosa
Próstata Glândulo bulboretral
Pênis
Orifício externo da uretra
Figura 1.5 – Anatomia da A) Próstata, B) Glândulas bulboretral e C) Uretra.
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1.2.7 Glândulas bulbouretrais As glândulas bulbouretrais também conhecidas por glândulas de Cowper situam-se na parte posterior do bulbo do pênis, possuem diâmetro de 1 cm, cuja função é liberar, antes do orgasmo, fluido ligeiramente mucoso capaz de lubrificar a uretra (figura 1.5B). A uretra é o canal terminal do sistema reprodutor masculino, apresentando epitélio de transição, podendo ser dividida em uretra prostática, uretra membranosa e uretra peniana (figura 1.5C). Tem como função o controle da passagem de urina e do sêmen. O escroto se localiza na porção posterior ao pênis, sendo uma continuação da parede abdominal que forma uma bolsa dividida por um septo em dois sacos, cada qual contendo um testículo e o epidídimo. No tecido subcutâneo do escroto há fibras musculares lisas denominadas como camada dartos cuja função é manter a temperatura dos testículos e epidídimo compatível com a viabilidade necessária à sobrevivência e à produção dos espermatozoides (figura 1.6). Fáscia espermática interna
Fáscia superficial do escroto (dartos) Fáscia expermatica externa
Lâmina parietal da túnica vaginal
Epidídimo
Músculos e fáscias cremastéricos
Testículo (recoberto por lâmina visceral da túnica vaginal
Pele do escroto
Figura 1.6 – Anatomia do escroto em secção transversal.
1.2.8 Pênis O pênis é o órgão masculino externo responsável pela cópula. É constituído por dois corpos cavernosos e por um corpo esponjoso que em sua porção terminal distal expande-se para formar a glande do pênis e por onde a uretra passa. Cada qual dos corpos penianos é formado por espaços preenchidos por sangue, cujo
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preenchimento dos espaços por maior ou menor volume sanguíneo é responsável pela ereção masculina. O pênis é revestido internamente por epitélio estratificado pavimentoso pouco queratinizado, enquanto a glande é revestida por epitélio estratificado pavimentoso, não queratinizado. O tecido conjuntivo da pele, com características frouxas e ricas em fibras elásticas contribui para o processo de ereção do pênis e a exposição da glande. O pênis ét um órgão com muitas terminações nervosas e receptores sensoriais o que promove ao indivíduo maior associação ao prazer sexual (figura 1.7). Pele Veia dorsal profunda Túnica albugínea Corpos cavernosos: Trabéculas Espaços cavernosos Artéria Septo
Corpo esponjoso Uretra
Figura 1.7 – Anatomia do pênis em secção transversal.
1.3 Gametogênese Masculina ou Espermatogênese A gametogênese masculina define-se como período de produção de gametas masculinos, os espermatozoides, ao longo da vida reprodutiva do homem. Este processo de produção de gametas ocorre em quatro fases: fase de proliferação ou multiplicação, fase de crescimento, fase de maturação e a espermiogênese. Tanto a gametogênese masculina quanto a feminina se iniciam no embrião ainda durante sua vida intra uterina, fase de proliferação ou multiplicação celular, em que as células germinativas das gônadas embrionárias são submetidas a uma série de divisões mitóticas de modo que se aumentem em número. capítulo 1 •
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Quando ocorre o nascimento do menino, os testículos, possuem apenas células germinativas imaturas, ou seja, não prosseguirão à etapa de mitose. Após o nascimento, as gônadas se tornam quiescentes até a puberdade, período em que se inicia o amadurecimento daquelas. Na puberdade, a espermatogênese ocorre nos túbulos seminíferos testiculares como resposta ao estímulo realizado pelos hormônios gonadotróficos da glândula hipófise anterior. Desta forma, a mitose das células germinativas é retomada e suas células resultantes podem permanecer em processo mitótico mantendo a linhagem de células germinativas, as espermatogonias, ou iniciarem o processo de divisão meiótico se tornando então espermatócitos primários. Para a formação dos espermatócitos primários, as espermatogonias aumentam seu volume citoplasmático e migram entre as células de Sertoli em direção ao lúmen central dos tubos seminíferos, fase de crescimento. Sendo assim, dá-se início ao processo mitótico, cuja descrição será realizada em duas etapas: a primeira divisão meiótica e a segunda divisão meiótica. Todo processo de divisão celular meiótico, fase de maturação, se inicia com a etapa de interfase, período no qual ocorre intensa atividade metabólica (Fase G0) em que a célula concentra sua atividade à manutenção vital, seguindo para a etapa em que ocorre síntese de proteínas (Fase G1), síntese de DNA (Fase S) e a duplicação dos centríolos (Fase G2), o que acarreta para célula o aumento do volume, do tamanho e do número de organelas promovendo condições para a realização das etapas de divisão celular. A primeira divisão meiótica, também denominada reducional, promoverá a formação de células com a metade do número de cromossomos da célula-mãe, ou seja, no final dessa etapa as células são consideradas haploides. A primeira etapa, prófase I, ocorre com a condensação dos cromossomos duplicados na fase de interfase, o emparelhamento dos mesmos aos seus pares homólogos seguido de um possível processo de crossing-over entre as cromátides homólogas, sutil separação dos cromossomos homólogos promovendo a terminalização dos quiasmas e, por fim, o envoltório nuclear é desfeito. A prófase I é considerada a fase mais longa do período de divisão meiótica. Seguindo para a metáfase I, com o envoltório nuclear já desfeito, há a formação do fuso acromático no qual os cromossomos irão se ligar, se dispondo no meio da célula. Durante a anáfase I ocorre a separação dos cromossomos homólogos por meio do deslocamento dos mesmos para as extremidades do citoplasma. Por fim, na telófase, os cromossomos são separados nos polos das células, são sutilmente descondensados e ocorre a citocinese.
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Desta forma, cada gameta primário ou espermatócito primário se divide em dois gametas secundários, os espermatócitos secundários. Cada espermatócito secundário recebe 46 cromossomos do corpo, os quais permanecem como cromátides-irmãs emparelhadas. A segunda divisão meiótica, também denominada equacional, se inicia com a prófase II, com os processos de condensação dos cromossomos, o desaparecimento dos nucléolos, a migração dos centríolos para polos opostos da célula e a desintegração da carioteca. Durante a metáfase II, os cromossomos se organizam no polo equatorial da célula, seguindo, com a separação das cromátides irmãs, a denominada anáfase II. Por fim, na telófase II, as cromátides se condensam, os nucléolos reaparecem e a carioteca se reintegra, resultando então em quatro células filhas. A conclusão da meiose II se dá com as cromátides-irmãs se separando resultando em 4 espermátides haploides contendo 23 cromossomos simples, as quais ao amadurecerem formarão os espermatozoides. ©
Túbulo seminífero Espermetogônia tipo A Mitose
Espermetogônia tipo A Meiose I
Meiose II
A L I L A 0 7 | D R E A M S T I M E . C O M
Espermetogônia tipo B Espermatócito primário
Espermatócito secundário Espermátides (Estágio 2 da diferenciação)
Espermiogênese Espermatozoide
Figura 1.8 – Processo de produção de gametas masculinos, os espermatozoides, nos túbulos seminiferos presentes nos testículos.
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Após o término da meiose II, as espermátides ali formadas ainda não apresentam as características estruturais típicas dos espermatozoides. Para que isto ocorra, inica-se a última fase obrigatória da gametogênese masculina A espermiogênese, última fase para a formação dos espermatozoides, remete ao processo de amadurecimento das espermátides haploides que irão perder volume citoplasmático, as vesículas do complexo de Golgi se fundem para formar o acrossomo, responsável por conter enzimas aptas a perfurarem as membranas do óvulo para a ocorrência da fecundação; os centríolos migram para a porção posterior ao núcleo da espermátides de modo a formar o flagelo, responsável por realizar a movimentação dos espermatozoides; e as mitocôndrias irão se posicionar na porção intermediária do espermatozoide de forma a realizar a respiração celular e produzir ATP para manter a energia da célula. Desta forma, os espermatozoides estarão maduros (figura 1.9). Aparelho de Golgi Vesícula acrossomal
Mitocôndria Acrossoma Núcleos
1
2
Núcleo espermático
Centríolos 3
Microtubos
Corpo Cabeça
Flagelo
Excesso de citoplasma
4
5
Rabo
6
7
Figura 1.9 – Espermatogênese. Representação do processo de amadurecimento das espermátides haploides em espermatozoides.
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1.4 Os hormônios do sistema reprodutor masculino CH2
As principais fontes de hormônios masculinos são a glândula adrenal e o testículo. O início da produção dos hormônios gonadotróficos ocorre na puberdade quando os testículos da criança, ainda inativos, começam a ser estimulados pelos hormônios oriundos do sistema nervoso central (SNC), o hipotálamo e a hipófise. O hipotálamo realiza a produção dos hormônios liberadores de gonadotrofina (GnRH – gona- dotropin releasing hormone ) os quais irão atuar sobre a hipófise estimulando, consequentemente, a produção dos hormônios luteinizante (LH) e do folículo estimulante (FSH). O FSH, por sua vez, estimula o crescimento testicular durante a puberdade e aumenta a produção de uma proteína ligadora de androgênios (ABP) pelas células de Sertoli, a qual é responsável por manter o nível de testosterona local elevado favorecendo assim o processo de espermatogênese e, ainda, favorece a produção de estradiol por meio da enzima aromatase presente nas células de Sertoli.
A
H
C
C
D
CH2
CH2
R
C
O
B
HO
HO
Colesterol
Pregnenolona CH2 C
O
CH2OH
O Progesterona
C
O
CH2 C
O OH
O
O
Corticosterona
Esteróides adrenais 17-OH-Progesterona O Esteróides adrenais
O Androstenedione O
O HO Estrona HO OH
Estrona
HO Estradiol
Figura 1.10 – Representação esquemática da síntese de testosterona a partir da conversão da testosterona e, a conversão da testosterona em diidrotestosterona (DHT) e estradiol.
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O LH promove a secreção de testosterona ao estimular as células de Leydig. A produção de testosterona é dependente da mobilização do colesterol que sob ação de enzimas redutoras irão transformá-lo em testosterona (figura 1.10). O aumento da testosterona irá promover a inibição do GnRH produzido pelo hipotálamo e, também, inibirá o LH produzido pela hipófise. O processo inibitório da secreção do FSH ocorre apenas com altas concentrações de testosterona ou pela produção de inibina B pelas células de Sertoli, ação esta que irá realizar a retroalimentação negativa da secreção hormonal pela hipófise (figura 1.11). Hipotálamo Ação do FSH Ação do LH Retroalimentação negativa Retroalimentação positiva
GnRH
Glândula pituitária anterior FSH Retroalimentação negativa
Inibição
Células de Sertoli
Retroalimentação negativa
LH Testosterona
Testículos Células de Leydig Espermatogônia
ligação
Proteína de ligação ao andrógeno (ABP)
Figura 1.11 – Diagrama representativo do eixo hipotálamo-hipófise-testículo.
Um homem adulto produz em média de 5 a 9mg/dia de testosterona, a qual circula no sangue associada à proteína ligadora de hormônios sexuais (SHBG) e à albumina. Apenas 2% da testosterona estão presentes em sua forma livre no organismo sendo captadas por suas células alvo e, ainda, apenas 1% é transformado em estradiol pela enzima aromatase presente tanto nas células de Leydig quanto nas células de Sertoli. Contudo, o principal derivado da testosterona é o diidrotestosterona (DHT) o qual é resultado da conversão da testosterona pela enzima 5 α-redutase. Os efeitos fisiológicos dos hormônios masculinos são: •
Testosterona: •
•
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Diferenciação sexual; Promover e manter a espermatogênese;
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Inibir o desenvolvimento de glândulas mamárias; Efeito anabólico sobre os músculos; Efeito anabólico sobre a medula óssea atuando sobre a eritropoese; Agravamento da voz, crescimento da laringe e alongamento das cordas vocais; Atuação sobre a libido; Regulação de hormônios gonadotróficos e GnRH; Indução enzimática e regulação da síntese proteica hepática. •
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DHT:
Diferenciação sexual: masculinização da genitália externa; Maturação sexual na puberdade; Desenvolvimento embrionário da próstata e crescimento e atividade no adulto; Atividade das glândulas sebáceas; Desenvolvimento de pelos corporais; Indução enzimática e regulação da síntese proteica hepática. Efeitos sobre a libido. •
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Estradiol:
Desenvolvimento embrionário da próstata e crescimento e atividade no adulto; Regulação da secreção de gonadotrofinas e GnRH; Efeitos sobre a libido. •
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1.5 Noções do Sistema Reprodutor Feminino 1.5.1 Componentes e suas funções O sistema reprodutor masculino é composto pelas seguintes estruturas vulva, vagina, útero, tubas uterinas e os ovários, os quais podem ser classificados em órgãos essenciais ou acessórios e, ainda, por órgãos externos e internos. Pela classificação em órgãos essenciais ou acessórios temos como órgãos essenciais os ovários e, como órgãos acessórios ou secundários têm as tubas uterinas, útero, vagina e a vulva.
capítulo 1 •
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Pela classificação feita pela localização destas estruturas, pode-se dizer que o sistema reprodutor feminino é composto internamente á pelve por vagina, útero, tubas uterinas e ovários e, externamente pela vulva. B
A Ureter
Trompa de falópio
Útero
Ovário
Orifício interno Cólo do útero Orifício externo Vagina Lábios menores
Ovário
Ampola da tuba uterina (trompa de falópio)
Fundo do útero
Fíbria da tuba
Útero (matriz) Colo do útero Orifício externo do útero Vagina
Istmo da tuba
Reto Ânus Vestíbulo da vagina
Bexiga Uretra Clitóris Meato uretral Pequenos lábios Grandes lábios
Períneo
Figura 1.12 – Sistema Reprodutivo Feminino. A) Perspectiva Frontal dos Órgãos e B) Perspectiva Transversal dos Órgãos.
1.5.1.1 Vulva A vulva ou pudendo é a região externa do órgão genital feminino e, é constituída pelo monte púbico, os lábios maiores, os lábios menores, o clitóris e o bulbo do vestíbulo (figura 1.13). O monte púbico é uma elevação arredondada de tecido adiposo recoberto por pelos pubianos os quais promovem proteção contra choques. Na periferia do órgão sexual feminino estão os lábios maiores de constituição tecidual adiposa e de mesma origem embrionária do escroto do órgão sexual masculino, possui glândulas sudoríparas e sebáceas em sua face interna e, a presença de pelos na face externa. Os lábios maiores se fundem por uma conexão cutânea definida por comissura posterior dos lábios. Internamente e paralelos aos grandes lábios há os lábios menores, de mesma origem embrionária do corpo peniano do órgão sexual masculino e possui prevalência das glândulas sebáceas. Suas pregas, na porção superior, passa acima do clitóris formando o prepúcio do clitóris, enquanto, na porção inferior, há a formação do frênulo do clitóris. O clitóris é constituído por dois corpos cavernosos de tecido erétil inseridos em
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capítulo 1
uma membrana fibrosa densa, sendo que cada corpo é ligado aos ramos da púbis e do ísquio, é uma região rica em nervos. Por fim, o vestíbulo da vagina que é formado pelo hímen, o óstio vaginal, o óstio externo da uretra e as aberturas dos ductos das glândulas vestibulares maiores com função de secretar muco responsável por promover a lubrificação durante o ato sexual. Monte púbico Clitóris Abertura uretral Grande e pequenos lábios da vagina Entrada da vagina
Vulva
Períneo Ânus
Figura 1.13 – Representação da anatomia da Vulva constituída por monte púbico, os lábios maiores, os lábios menores, o clitóris e o bulbo do vestíbulo.
1.5.1.2 Vagina A vagina é um tubo com cerca de 8 a 10 cm de comprimento, cuja composição é de músculo-membranáceo mediano o qual na superfície superior se insere a porção média da cervix do útero e, na porção inferior, atravessa o diafragma urogenital para se abrir no pudendo feminino. O músculo-membranáceo mediano constitui-se em uma túnica mucosa e por uma túnica muscular, separadas por uma camada de tecido erétil. A túnica mucosa é formada pele epitélio estratificado plano contendo papilas de tecido conjuntivo e células epiteliais contendo grânulos de queratohialina. A túnica muscular é composta por músculo liso o que permite a dilatação do mesmo durante o ato sexual ou do nascimento do feto. Atua como receptáculo para o pênis durante a cópula, é a passagem do feto bem como do ciclo menstrual (figura 1.14). capítulo 1 •
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Epitelio pavimentoso estratificado Papila da capa superficial do cólon Nódulo linfático
Fibras musculares longitudinais
Acidentes Corium (zona profunda com vasos)
Dobras da mucosa
Fibras oblíquas
Veias Fibras musculares transversais
Figura 1.14 – Corte Histológico longitudinal da vagina com as indicações da camada mucosa, camada muscular, camada epitelial adventícia, fibras, veias dentre outros.
1.5.1.3 Útero O útero está localizado sobre a vagina, entre a bexiga urinária e o reto, em específico, no plano mediano da cavidade pélvica. Possui o formato de uma pera invertida, é oco, sendo constituído em sua morfologia por colo, corpo e o istmo do útero. O colo do útero está localizado acima da porção superior da cavidade vaginal (figura 1.15A.) representando a região onde o istmo do útero encontra a vagina (figura 1.15B). O corpo do útero define-se pelos dois terços superiores do órgão (figura 1.15C) e, em cuja lateral, se conecta às tubas uterinas. Sua principal função é favorecer o desenvolvimento dos embriões que se implantam no endométrio.
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capítulo 1
Corpo do útero Istmo do útero Colo do útero
Visão frontal do colo do útero
Vagina
Figura 1.15 – Representação do Útero. A imagem evidencia morfologia uterina dividida em: A) colo do útero, B) istmo do útero e C) corpo do útero. Ainda, uma visão frontal do colo do útero.
O útero é um órgão fibromuscular dividido em uma porção mais espessa constituída por fibras musculares lisas, tecido conjuntivo e glândulas endometriais, definida por endométrio (figura 1.16A); uma porção interna revestida por mucosa, caracterizada por miométrio (figura 1.16B); e, por fim, uma porção externa, serosa, mais delgada constituída por tecido conjuntivo, denominada perimétrio (figura 1.16C).
Perimétrio
C
Estrato vascular
A
Endométrio
Miométrio
Figura 1.16 – Histologia do Útero. O corte histológico, corado com hematoxilina e eosina, demonstra as divisões quanto: A) endométrio, B) miométrio e C) perimétrio.
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1.5.1.4 Tubas uterinas As tubas uterinas são tubos de aproximadamente 10 cm constituídos por istmo, ampola e infundíbulo, localizadas nas laterais da porção superior do corpo do útero, com função de capturar, por meio das fímbrias, o ovócito e, transportar, por meio da ampola e do istmo, o ovócito ou o zigoto para o útero. Tais funções são possíveis devido a composição tecidual destas tubas: uma camada interna ou mucosa constituída por epitélio colunar simples, composto por células ciliadas e por células secretoras, e, por tecido conjuntivo frouxo; uma camada média ou muscular constituída por músculo esquelético liso cujo peristaltismo favorece o transporte do óvulo ou do zigoto; e, por fim, uma camada externa ou serosa com constituição peritoneal (figura 1.17). Trompa de falópio
Fundo do útero
Istmo Ampola Infundíbulo
Pavilhão tubário
Ovário
Corpo do útero
Células secretoras
Células ciliadas
Canal vaginal
Figura 1.17 – Tubas Uterinas. Em A) Representação esquemática e, em B) Corte histológico de porção referente às tubas uterinas evidenciando as células ciliadas e as células secretoras presentes nestas.
1.5.1.5 Ovários Os ovários estão em par no aparelho reprodutor feminino, situados na cavidade pélvica, em formato elíptico com cerca de 4cm de comprimento, 2cm de largura e 8mm de espessura, pesando cerca de 2 a 3,5g, se divide em três regiões distintas: córtex, medula e o hilo.
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capítulo 1
Na mulher sexualmente madura, a histologia do córtex define-se por estruturas sólidas contendo estroma de suporte de tecido conjuntivo, que se assemelham aos fibroblastos com matriz intercelular e colágeno, podendo conter gotículas de lipídeos. Sua porção superficial é mais fibrosa do que o córtex profundo frequentemente chamado de túnica albugínea. É pouco vascularizado e contem os folículos primordiais e os folículos pós-ovulatórios. Os folículos primordiais contem em cada qual, a célula germinativa, o ovócito também conhecido por óvulo, responsável pela função reprodutiva representada pela ovogênese e, os folículos pós-ovulatórios os quais podem ser os corpos lúteos com função de produzir os hormônios estrogênio e progesterona, os corpos lúteos antigos e degenerados denominados como corpo albicans e os corpos degenerados denominados atrésicos. A região medular é constituída por um tecido frouxo com fibroblastos. E, por fim, a região hílica com abundância de elementos vasculares denominados ramos helicinos e nervos (Figura 1.18).
Ovário
Ovário
Figura 1.18 – Ovário. Representação esquemática dos ovários no sistema reprodutor feminino.
1.5.1.6 Gametogênese Feminina ou ovogênese Durante o desenvolvimento embrionário, em cerca da 5 o - 6 o semana de gestação, as ovogônias, células germinativas primordiais, migram do saco vitelino para a crista genital, onde o ovário será desenvolvido. Pelo processo mitótico, as ovogônias realizam a multiplicação celular até a 20 o - 24o semana de gestação. Concomitantemente, parte dessas ovogônias iniciam, na 8 o – 9o semana de gestação, a primeira divisão meiótica até a etapa de prófase I na subfase de diplóteno, etapa em que os ovócitos primários ficam inibidos pela ação de um fator inibidor de maturação de oócito (OMI) bem como pela ação do dímero proteico fator promotor da maturação (MPF) constituído por duas subunidades denominadas Cdc e a ciclina que atuam conforme o padrão cíclico de acúmulo e de-
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gradação da ciclina. Esse processo cíclico da MPF atuará a etapa de metáfase II que é outra etapa em que a meiose se estabelecerá estacionada. A permanência do oócito primário à etapa de prófase I ocorrerá até a mulher atingir a puberdade quando por meio dos estímulos dos hormônios gonadotrofinas da hipófise finalizar o processo meiótico (figura 1.19). Diploteno
Metáfase I
Metáfase II
MPF
Estimulação hormonal
Citocinese
Metáfase II (estacionada)
Figura 1.19 – Variação do complexo proteico durante o processo de maturação dos ovócitos.
Simultaneamente ao processo de multiplicação dos ovócitos há um processo de degeneração denominado de atresia, o qual é responsável por reduzir 1-2 milhões de ovócitos no momento do nascimento para cerca de 300 a 400.000 ovócitos presentes na puberdade. A atrésia é causada por apoptose decorrente da degradação de DNA por ação das enzimas endonucleases e pelo aumento da produção de radicais livres. Como visto, o numero de células reprodutoras femininas diminui continuamente até atingir a menopausa, ao contrário, do número de células reprodutoras masculinas que se mantém ao longo da vida fértil do homem. No momento em que o ovócito entra no processo meiótico, uma camada de células fusiformes oriundas do estroma ovariano o circunda. Essas células fusiformes são os folículos ováricos e tem sua formação iniciada na 12 o – 16o semana de gestação. Os folículos ováricos na 20 o – 30o semana de gestação são transformados em células cuboides e, são denominadas folículos primários. A partir do folículo primário é formado o folículo secundário seguido do folículo pré-antral dado a multiplicação das células da granulosa, as quais são envolvidas pelas células da teca, interna e externa e, irão constituir diversas camadas em torno do ovócito. Ainda, células da granulosa secretam líquido intersticial
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constituído por hormônios esteroides como oxitocina, activina, inibina, FSH, LH, vasopressina e, glicosaminoglicanos, eletrólitos, mucopolissacarídeos e proteínas o plasma, os quais irão compor o antro, responsável por nutrir as células da granulosa e o ovócito. A formação do antro define o folículo maduro, folículo antral ou folículo de Graaf. Concomitantemente ao desenvolvimento do folículo, o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, tonando-se assim o ovócito secundário e primeiro corpo polar que irás e fragmentar e desaparecer. O ovócito secundário inicia a segunda etapa da divisão meiótica até a fase de metáfase II onde por ação de fatores de inibição da meiose irá estacionar o processo meiótico até a ocorrência da fertilização. O ovócito secundário está contido no folículo de Graaf. As células da granulosa deste folículo formam um anel à volta do ovócito designado por corona radiata e, um pedículo que o suporta, designado por cumulus oophorus . Entre o ovócito secundário e a corona radiata mantem-se a zona pelúcida a qual tem função de barreira física à penetração dos espermatozoides (figura 1.20).
Theca interna Theca externa Antro Cumulus oophuros
Zona pelúcida
Folículo secundário Corona radiata
Granulosa
Figura 1.20 – Corte histológico corado com hematoxilina e eosina evidenciando a estrutura do folículo de Graaf.
Em cerca do 5o – 7o dia do ciclo, após o 1o dia da menstruação, há a seleção do folículo maduro, também denominado, folículo dominante e, concomitantemente, ocorre atrésia aos demais folículos secundários. O folículo dominante crescerá até 48 horas anteriores à ovulação, atingindo 20mm de diâmetro. A porção basal das células da granulosa sofre, então, ação enzimática proteolítica promovendo assim a liberação do ovócito secundário. Este ovócito secundário
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poderá se degenerar em 12-24 horas caso não seja fecundado, ou, completará a segunda divisão meiótica caso a fecundação se realize. A segunda divisão meiótica ocorrerá com a divisão do ovócito de maneira desigual em que a maior porção do citoplasma permanecerá no zigoto, o ovo fertilizado, e, o restante irá para o segundo corpo polar que será degenerado. O folículo dominante que sofreu ação enzimática proteolítica começa a ser preenchido de sangue formando o corpus hemorrhagicum . As células da granulosa e as células da teca que compunham o folículo dominante iniciam a multiplicação celular e o sangue coagulado é substituído pelo corpo amarelo, que é uma estrutura endócrina composta por células da granulosa, células da teca, capilares e fibroblastos (figura 2.11). Primeiro corpúsculo polar
Oócito secundário
Ovulação
Folículo Pré-ovulatório
Antro
Início da formação do Antro
Células foliculares
Corpo lúteo
Corpo lúteo degenerado
Figura 2.11 – Processo de maturação folicular. O estágio inicial ocorre com a formação do folículo primordial até o folículo pré-ovulatório. Em seguida, inicia-se a ovulação com a liberação do ovócito secundário e formação do corpo lúteo. Caso não haja a fecundação o corpo lúteo inicia seu processo de degeneração.
O processo de luteinização é iniciado nas células da granulosa em que há o aumento da secreção de esteroides, o corpo amarelo inicia a secreção de estrogênios e progesterona e, caso haja fertilização o nível destes hormônios serão
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mantidos, caso contrário, há a formação do corpus albicans por processo de necrose realizado pela ação dos leucócitos, macrófagos e fibroblastos.
1.5.1.7 Os hormônios do sistema reprodutor feminino Os hormônios do sistema reprodutor feminino denominam o eixo hipotálamo – hipófise – ovário responsáveis por promoverem a maturação das células germinativas. O desencadeamento da maturação das células germinativas femininas se inicia na puberdade quando o hormônio libertadora das gonadotrofinas (GnRH) o qual já é secretado de modo contínuo no organismo feminino mas não consegue despertar a secreção de gonadotrofinas pela hipófise, é modulado pela maturação do sistema límbico, inicialmente, para ser secretado de modo pulsátil restringindo-se a fase REM do sono e, posteriormente, generalizando-se para as 24 horas. O mecanismo de ativação da secreção do GnRH se dá pelo estímulo terminal dos hormônios noradrenérgicos por terminações glutamatérgicas que liberam o glutamato. O glutamato irá atuar nos receptores NMDA presentes no neurônio noradrenérgico. A noradrenalina por sua vez secretada atua através de receptores α1 atua sobre os neurônios NOérgicos, produzindo assim o NO. O NO será difundido para os neurônios produtores de GnRH localizados entre os neurônios NOérgicos estimulado a secreção de GnRH. A GnRH atinge a adeno-hipófise, hipófise anterior, e liga-se à membrana plasmática dos gonadotrofos, os quais promoverão estímulos os grânulos de gonadotrofinas por exocitose. A secreção do hormônio luteinizante (LH) é estimulada pela GnRH na hipófise e, sua principal característica é a variação cíclica mensal, o ciclo menstrual. O ciclo menstrual é consequência de rede de interações estabelecidas no eixo hipotálamo-hipofisiário e suas alterações na secreção de esteroides pelo ovário. A secreção do hormônio folículo estimulante (FSH) também é estimulado pela GnRH na hipófise mas, em menor quantidade quando comparado ao nível do LH, sendo responsável pelo crescimento e maturação dos folículos ovarianos durante a ovogênese. Tanto o LH quanto o FSH são glicoproteínas cuja função é regular o crescimento, maturação, processos reprodutivos e secreção de esteroides sexuais pelas gônadas.
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Os níveis hormonais de LH e FSH são regulados pelos produtos de secreção ovárica, ou seja, um aumento dos esteroides, estrógeno e progesterona, suprimem a secreção de LH e FSH, esse mecanismo é denominado de retro controle negativo. Ainda, o FSH pode ser inibido pela inibina produzida pelo corpo amarelo (inibina A) e pelas células da granulosa (inibina B) por meio da inibição da subunidade β da FSH, a exocitose de FSH e, possivelmente, a secreção de GnRH. Os estrogênios são o 17-β-estradiol (E2), a estroma e o estriol, produzidos pela teca interna e granulosa dos folículos ovarianos, pelo corpo amarelo e placenta e, em menores quantidades, pelo córtex da suprarrenal e pelo testículo. O processo de síntese dos estrogênios é semelhante ao que ocorre no homem, como já descrito no tópico 2.3. Suas funções estão associadas a nível membranar, em se ligar a receptores clássicos e não-clássicos e em canais iônicos dependentes de diferença de voltagem; a nível citoplasmático ativam as quinases e induzem a enzima NO sintase endotelial a aumentarem a síntese de NO; e, por fim, a nível nuclear, o complexo estrogênio-receptor irá modular a expressão genica e a síntese proteica. A progesterona é produzida pelo corpo amarelo e pela placenta, sendo responsável pelo desenvolvimento de glândulas uterinas e o acumulo de glicogênio.
1.5.1.8 Ciclo menstrual O ciclo menstrual está baseado nas variações cíclicas na secreção de gonadotrofinas na base do ovário. Este ciclo compreende, em geral, em 28 dias podendo variar entre 21 e 35 dias.
1.5.1.9 Ciclo Ovariano O ciclo ovariano define-se pelas variações cíclicas na secreção de estradiol e progesterona. Este ciclo pode ser dividido em três etapas fisiologicamente distintas: Fase folicular tem início com a hemorragia menstrual e a decorre ao longo dos demais 15 dias do ciclo. Nesse período ocorre o crescimento de alguns folículos primários, desenvolvimento de vesículas e a transformação em folículos secundários. •
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capítulo 1
O FSH tem a concentração diminuída ao longo da fase folicular até o 12o dia do ciclo quando então atinge seu pico máximo. Esta alteração de níveis de concentração hormonal ocorre em função do hormônio de promover hiperplasia e hipertofia das células da granulosa dos folículos primários induzindo nestas a síntese de seus receptores FSH-R, da produção da enzima aromatase responsá vel pela conversão dos androgênios em estrogênios, de IGF-1 e IGF-2 responsá veis pela proliferação folicular, fator de crescimento epidérmico (EGF) e fator de transformação de crescimento α. Ao modo que há o crescimento dos folículos o nível hormonal de estradiol secretado aumenta, atingindo sua concentração máxima no 12 o dia do ciclo. Este aumento de estradiol nas células da granulosa induz a síntese de FSH-R, de receptores próprios e receptores para LH nas células tecais. A concentração hormonal de LH inicia seu aumento antes do descamamento do endométrio. O LH por sua vez atua estimulando as células da teca a produzirem os androgênios, que por difusão permeando a lamina basal para as células da granulosa, servirão de substrato para a síntese de estradiol. Ainda, nas células da granulosa o LH atuará promovendo a síntese de progesterona, que poderá por meio da lamina basal difundir para as células da teca e ser substrato à síntese de androgênios. Esse processo envolvendo as funções dos hormônios do LH e FSH é denominado Teoria das Duas Células – Duas Gonadotrofinas. No 12o dia do ciclo, o aumento da síntese de estradiol pelo folículo dominante permite que em dois dias seja atingido o máximo de concentração plasmática do hormônio. Neste contexto, há a nível do hipotálamo, o aumento da frequência de secreção do GnRH e, há, nível da adenohipófise, a secreção de reservas de LH acumuladas. Como consequência da secreção do GnRH, há também o pico de FSH no fim da fase folicular. Fase ovulatória tem duração de 1 a 3 dias, podendo ocorrer no período do 13o ao 15o dia do ciclo, o qual culminará na ovulação. Com a ocorrência da maturação folicular por ações dos hormônios FSH, LH, estradiol e fatores de crescimento. A alta concentração do LH irá bloquear a expressão genica de IGF-1 o qual controla a proliferação da granulosa, do receptor da FSH (FSHr), receptor β dos estrogênios e ciclina D2 e, irá induzir a expressão de genes cujas proteínas irão atuar, nas células da granulosa, com a indução de cicloxigenase-2 (COX-2) responsável pela síntese de prostaglandinas que irão atuar na sinalização celular e na reação pseudoinflamatória local; nas células da teca há a indução de síntese do receptor de progesterona (PR) o qual irá regular funções nos órgãos •
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reprodutores como útero, glândula mamária e ovário; nas células do cumulus oophorus há a indução da sintese do ácido hialuronico que irá sintetizar proteoglicano o qual atuará na expansão da matriz extra-celular do cumulus. Fase luteinica possui duração de 13 dias, finalizando o ciclo com a hemorragia menstrual. Com a liberação do ovócito secundário, o folículo vazio é transformado no corpo lúteo responsável por produzir estradiol e progesterona e, ainda, inibina. O aumento da concentração de progesterona associado ao aumento do estradiol promove a inibição da secreção de LH e FSH por processo de feedback negativo , concomitantemente, o ação da inibina irá suprimir a secreção de FSH e, consequentemente, inibir o desenvolvimento de novos folículos. Com a queda dos níveis hormonais de LH e FSH e a secreção de luteolisina pelo útero, há atrésia do corpo lúteo e, consequentemente, a redução das concentrações de estrogênios e progesterona para níveis mais baixos. Se houver a fertilização, os hormônios gonadotrofina coriônica (HCG) e prolactina são secretados mantendo o funcionamento do corpo lúteo. •
a a i g n o i a l o r t s a v i Folículo H O
Maturação do folículo
Ovulação
Corpo lúteo
C. lúteo degenerado
37 oC Temperatura corporal 36 oC
Estradiol
Hormônio luteinizante (LH)
Hormônio s o folículo-estimulante i n (FHS) ô m r o H Fase folicular Menstruação
l a a i i r g t o e l o m t o s d i H n E
1
2
3
4
5
6
7
8
Progesterona
o ã ç a l u v O
Fase lútea
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Dia do Ciclo Menstrual
(Valores médios. As durações e valores podem variar entre mulheres e ciclos diferentes.)
Figura 2.12 – Ciclo de maturação das células germinativas do sistema reprodutor feminino e os hormônios envolvidos.
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1.5.1.10 Métodos Contraceptivos Os métodos contraceptivos possuem como função prevenir a gravidez e, em alguns métodos, prevenir concomitantemente a transmissão de doenças sexuais. São diversos os métodos disponíveis no mercado tais como camisinha, DIU, anticoncepcional, coito interrompido, anel vaginal, vasectomia, ligadura de trompas, diafragma, dentre outros. A escolha do melhor método é algo pessoal e a orientação média é imprescindível. A camisinha é o método contraceptivo do tipo barreira, com alta taxa de eficiência, utilizado por homens ou mulheres, apta a proteger de gravidez indesejada bem como de doenças sexualmente transmissíveis tais como AIDS e HPV. Como usar a camisinha feminina: A.
B.
D.
E.
C.
A. Retire a camisinha da embalagem somente na hora
do uso, evitando o uso de objetos que possam perfurá-la. B. Flexione o anel de modo que possa ser introduzido na vagina. C. Com os dedos indicador e médio, empurrar o máximo que puder, de modo que fique sobrando um pouco para fora, o que deve permanecer assim durante a relação. D. Retirar logo após a ejaculação, rosqueando o anel para que não escorra o líquido seminal para dentro da vagina. E. Descartae o material adequadamente.
Como usar a camisinha masculina: Dê um no no meio da camisinha e jogue-a no lixo. Nunca use a camisinha mais de uma vez. Usar a camisinha duas vezes não previne contra doenças e gravidez. Abra a embalagem com cuidado, nunca com os dentes para não furar a camisinha. Coloque a camisinha somente quando o pênis estiver ereto.
Desenrole a camisinha até a base do pênis, mas antes aperte a ponta para retirar o ar. Só use lubrificantes à base de água, evite vaselina e outros lubrificantes à base de óleo.
Após a ejaculação, retire a camisinha com o pênis ainda duro, fechando com a mão a abertura para evitar que o esperma vaze da camisinha.
O dispositivo intrauterino (DIU) de cobre e o sistema DIU hormonal são dispositivos inseridos por médicos dentro do útero com a finalidade de impedir a penetração e passagem dos espermatozoides, inviabilizando assim, a fecundação do óvulo. O DIU de metal é composto por cobre enquanto, o DIU hormonal
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secreta hormônio dentro do útero o que o faz atuar também no fluxo menstrual. Sua eficácia pode durar de 5 a 10 anos conforme o produto (figura 1.13). A.
B. DIU de Cobre
DIU hormonal
Figura 1.13 – Representação esquemática do método contraceptivo DIU. A) Posicionamento do DIU dentro do organismo reprodutor feminino, no útero. B) Ação espermicida do dispositivo
A pílula anticoncepcional oral é um comprimido constituído pela combinação de estrógeno e progesterona sintéticos ou bioidênticos os quais irão atuar inibindo a ovulação. Em conjunto com a camisinha representam os principais métodos contraceptivos utilizados no mundo. Sua eficiência atinge 99,9%. As pílulas podem ser: Monofásicas em que a dosagem de estrógeno e de progesterona são equivalentes. Multifásicas em que as dosagens dos hormônios se adequam conforme a fase do ciclo reprodutivo. Minipílula em que há a ausência de estrogênio na composição. É indicada para mulheres em período de amamentação e querem evitar uma nova gravidez. •
•
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O coito interrompido é tido como o método contraceptivo mais antigo, possui baixa eficácia, e define-se pela retirada do pênis de dentro da vagina para que a ejaculação ocorre em meio externo ao órgão feminino. Dentre os fatores que aumentam o risco de gravidez estão à falta de controle da ejaculação e a secreção do fluído pré-ejaculatório no inicio da relação sexual. O anel vaginal é, como o próprio nome diz, um anel, composto por hormônios etonogestrel e etinilestradiol que serão responsáveis por liberar estrógeno e progesterona, via corrente sanguínea, aptos a atuarem no ciclo ovariano
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capítulo 1
inibindo a ovulação. Este anel vaginal deve ser posto no 5 odia da menstruação na vagina e usado ao longo do ciclo. Finalizado os 21 dias, há a retirada do anel e deve ser feita uma pausa de 7 dias. Sua eficácia é de aproximadamente 99%, semelhante á pílula anticoncepcional oral (figura 1.14). A.
B.
Útero Anel vaginal
Libertação de hormônios
Figura 1.14 – Representação esquemática do método contraceptivo anel vaginal. A) Modo como introduzir o anel vaginal na vagina. B) Modo de liberação dos hormônios estrógeno e progesterona na corrente sanguínea
A vasectomia é denominada por ser uma pequena cirurgia realizada nos canais deferentes para romper parte do canal, inviabilizando a passagem dos espermatozoides dos testículos para o pênis. Após a vasectomia, a ejaculação permanece, no entanto, na ausência de espermetozóides, isso é possível, pois o fluido pré-ejaculatório é secretado pelas glândulas bulbouretrais (figura 1.15).
Gândula seminal
Uretra
Próstata
Ducto deferente
Testículos
Figura 1.15 – Representação esquemática do método contraceptivo vasectomia.
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A ligadura de tubas uterinas remete ao procedimento cirúrgico para a esterilização voluntária, em que as trompas da mulher serão cortadas, cauterizadas ou amarradas de modo a inviabilizar a fecundação do óvulo pelo espermatozoide. O rompimento pode ser realizado por colpotomia ou por histeroscopia. A colpotomia se dá com a incisão do fundo de saco posterior da vagina, representa maior risco de infecção à paciente. A histeroscopia acessa as tubas uterinas via cavidade endometrial. A laqueadura não altera o ciclo menstrual bem como os níveis hormonais femininos.
Cauterizado
Amarrado e cortado
Atado
Figura 1.16 – Representação esquemática do método contraceptivo ligadura das Tubas Uterinas ou Trompas de Falópio.
O diafragma é um anel flexível que deve ser colocado dentro da vagina cerca de 30 minutos antes da relação sexual e retirado 12 horas após o término da mesma, em que sua função será impedir a entrada dos espermatozoides no útero. A eficiência do método é baixa, apresentando aproximadamente cerca de 10% de falhas. Para inicio do uso do diafragma é recomendado avaliação médica para adequação do diâmetro do diafragma a vagina (figura 1.17).
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capítulo 1
Trompas
Útero
Ovário Colo do útero Vagina
Diafragma
Figura 1.17 – Representação esquemática do método contraceptivo diafragma.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology
and Developmental Biology.
5.ed. Philadelphia: Elsevier
Saunders, 2014. p.37-472 EYNARD, Aldo R; VALENTICH, Mirta A; ROVASIO, Roberto A. Histologia e embriologia humanas: bases celulares e moleculares. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. JUNQUEIRA, L. C. V.; ZAGO, D. Embriologia médica e comparada. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982, 291p. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 609 p. ROHEN JW, LUTJEN-DRECOLL E. Embriologia funcional: o desenvolvimento dos sistemas funcionais do organismo humano. 2a ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2005. SANDLER, TW. LANGMAN – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
capítulo 1 •
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capítulo 1
2 Desenvolvimento embrionário – o
o
1 a 4 semanas
A embriologia é o estudo que visa à compreensão das etapas do desenvolvimento embrionário, o qual compreende o período pré-natal de embriões e fetos durante todos os estágios para a formação do organismo. Grupos de estudos em embriologia classificaram este período do desenvolvimento pré-natal como sendo a anatomia do desenvolvimento embrionário. O desenvolvimento embrionário, portanto, compreende o período desde a fertilização até a 40ª semana após a formação do zigoto, portanto é o período em que o zigoto passa por rápidas transformações morfológicas e desenvolvimento para formação de todas as estruturas do seu organismo. É importante destacar que a ocorrência de alterações em qualquer etapa deste desenvolvimento pode causar a morte do feto ainda na vida intrauterina ou pós natal, ou pode afetar definitivamente a vida pós-natal, quando a intercorrência causa malformações que prejudicam o funcionamento saudável do organismo. Desta forma, os estudos em embriologia permitem a compreensão sobre cada etapa do desenvolvimento embrionário e a integração deste conhecimento com demais ciências e áreas da medicina, permitindo assim o planejamento das orientações a serem dadas á mulher e conduzidas pelos profissionais de saúde visando a redução de riscos no período gestacional. Esta integração auxilia também na compreensão das diferentes causas das alterações do desenvolvimento intreuterino humano e, mais recentemente, na possibilidade do uso das células embrionárias, denominadas de células tronco totipotentes e plutipotentes, em terapias celulares, sendo potencialmente úteis na cura de doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, autoimunes como o diabetes mellitus tipo 1, acidentes vasculares cerebrais, doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias. Neste capítulo serão abordadas as principais etapas do desenvolvimento embrionário ocorridas entre a 1ª e 8ª semanas de gestação.
OBJETIVOS Após o estudo deste capítulo você será capaz de: •
Compreender a estruturação das contas contábeis;
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Aprender a aplicabilidade e a utilidade de cada conta contábil e dos grupos de contas;
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Conhecer as principais modificações da legislação brasileira pertinentes à Contabilidade
brasileira na atualidade.
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capítulo 2
2.1 1ª Semana do Desenvolvimento Embrionário O estudo do desenvolvimento embriionário é realizado em uma escala de tempo dividida a cada sete dias consecutivos e ininterruptos, formando portanto cada semana de desenvolvimento desde a fertilização. Após a fertilizaçao, estuda-se o seu desenvolvimento baseando-se em três grandes eventos gerais: proliferação celular (para foramr novas células através de divisões mitóticas), diferenciação celular (quando as células embrionárias se especializam geneticamente para realizar funções específicas e diferentes umas das outras; organização celular (com interação entre células semelhantes, formando tecidos e órgãos). Inicia-se o estudo sobre a primeira semana do desenvolvimento embrionário humano a partir da fertilização – processo em que há a formação do zigoto unicelular devido a união do espermatozoide (gameta masculino) com o ovócito (gameta feminino) considerado como o marco inicial do desenvolvimento embrionário. Apesar da fertilização ser o marco do desenvolvimento embrionário, na clínica médica é usual a utilização do último período menstrual normal da mãe (UPMN) o qual corresponde a cerca de 14 dias antes da ocorrência da concepção dado a maior facilidade em estabelecer parâmetros quanto ao início do desenvolvimento embrionário, para realizar a contagem da gestação. É comum a confusão entre os termos fecundação e fertilização. Sendo assim, necessário o esclarecimento: a fecundação remete simplesmente às etapas que irão promover a fusão do gameta masculino ao gameta feminino, enquanto, a fertilização remete a capacidade do ovócito em gerar uma vida após a ocorrência da fecundação. No entanto, é comum o uso dos dois termos como sinônimos para descrever o encontro do gameta feminino ao gameta masculino.
2.1.1 Fertilização A fertilização, em geral, ocorre na luz da ampola da tuba uterina, em específico, em sua porção maior e mais dilatada, mas, é possível verificar ocorrências menos frequentes da fertilização em outras regiões da tuba uterina. A ocorrência da fertilização do ovócito ocorre pelo espermatozoide o qual capacitado à quimiotaxia é direcionado por sinais químicos atrativos até o gameta feminino.
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A fertilização se delineia por complexas etapas que compreendem desde o contato direto entre ovócito e espermatozoide até a etapa de mistura de cromossomos, maternos e paternos, na metáfase da primeira divisão mitótica do zigoto, que ocorrem em um intervalo de 24horas. Intercorrências em alguma destas etapas podem gerar a morte do zigoto. O conjunto de etapas sucessivas que compreendem o processo de fertilização é composto por: 1ª Passagem do espermatozoide através da corona radiata: ocorre pelo me-
canismo de ação enzimática da hialuronidase secretada pela porção acrossômica do espermatozoide em associação com o movimento caudal do mesmo, os quais promovem a separação e dispersão das células foliculares da corana radiata. A função da hialuronidase é digerir o ácido hialurônico componente da matriz celular das células da granulosa que envolvem o oócito. Ainda, há evidências de que células da mucosa tubária também secretam enzimas que favorecem esta dispersão da corona radiata. Núcleo do espermatozoide Acrossoma Membrana Perfurações contendo contendo plasmática do na parede cromossomos enzimas espermatozoide do acrossoma
Enzimas dissolvem a zona pelúcida
Espermatozoide no citoplasma do ovócito sem sua membrana plasmática
Figura 2.1 – Processos de passagem do espermatozoide através da corona radiata (1 e 2) e penetração pela zona pelúcida do espermatozoide ao ovócito (3 e 4).
2ª Penetração do espermatozoide na zona pelúcida: ocorre, inicialmente
uma reação acrossômica no espermatozoide a qual irá promover a fusão da membrana plasmática e da membrana acrossomal em decorrência do aumento intracelular de Ca+2 (figura 2.2). Após a ligação do espermatozoide com a zona pelúcida há a liberação das enzimas esterases, acrosina e neuraminidase pelo
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gameta masculino com função de promover a penetração deste no ovócito. Membrana da célula de esperma Membrana acrossomal
Fusão entre membrana da célula de esperma e membrana acrossomal adjacente
Núcleo
Centríolo
Figura 2.2 – Reação acrossômica.
Podemos destacar a acrosina, enzima proteolítica capaz de digerir a zona pelúcida do oócito; O contato entre as membranas plasmáticas do espermatozoide e ovócitoinduz, inicialmente no ovócito, o influxo de cálcio que irá despolarizar sua membrana plasmática, essa reação é denominada de bloqueio rápido a poliespermia (fertilização de um ovócito por mais de um espermatozoide). E, posteriormente, ocorrerá a reação cortical do ovócito, o que corresponde a exocitose das enzimas contidas nos grânulos corticais localizados na periferia do ovócito. As enzimas liberadas durante a reação cortical provocam modificações na zona pelúcida, promovendo seu endurecimento e inativação dos receptores, que denominam a reação zonal, responsável pelo bloqueio lento a poliespermia. A entrada do primeiro espermatozoide na zona pelúcida promove assim alterações químicas na membrana plasmática tornando-a impermeável aos demais espermatozoides (figura 2.1 numeração 3 e 4). 3ª Fusão das membranas plasmáticas do ovócito e espermatozoide: Esta
etapa ocorre através da interação de moléculas de superfície presentes na cabeça do espermatozoide, no caso, o heterodímero de fertilina α/β com complexo proteico formado pelas moléculas tetraspanina CD9 e as integrina α3β1, α5β1 e α6β1 no ovócito (figura 2.3).
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Cabeça do espermatozoide Heterodímero de fertilina α/β
Espaço perivitelino
CD9
α3β1 α5β1 α6β1
Integrina Ovócito
Cabeça do espermatozoide
Fusão das membranas
Ovócito
Figura 2.3 – Fusão das membranas plasmáticas do ovócito e espermatozoide.
4ª Término da segunda divisão meiótica e formação do pronúcleo feminino: A penetração do espermatozoide no ovócito estimula esse a realizar a se-
gunda divisão meiótica que irá gerar o ovócito maduro e o segundo corpo polar. Os cromossomos maternos se descondensam e o núcleo do ovócito maduro gera o pronúcleo feminino. 5ª Formação do pronúcleo masculino: ocorre com o aumento do núcleo do
espermatozoide no meio citoplasmático do ovócito, seguindo, com a degeneração da cauda do espermatozoide. Morfologicamente, os pronúcleos são idênticos. O ovócito contendo dois pronúcleos haploides é chamdo de oótide (figura 2.4). Zona pelúcida Corpúsculos pobres
Pronúcleos
Fusão dos pronúcleos
Cauda do espermatozoide degenerado
Figura 2.4 – Formação dos pronúcleos, masculino e feminino, seguindo com a fusão dos mesmo, gerando a oótide.
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6ª Formação do zigoto: ocorre a lise das membranas pronucleares que irá
favorecer a fusão dos pronúcleos, seguido, da agregação dos cromossomos, formando assim o zigoto. O zigoto, geneticamente, representa a base da herança biparental e da variabilidade gênica presente na espécie humana (figura 2.5). Com o desfecho normal da fecundação, é possível afirmar que houve o sucesso da fertilização. A
Zigoto na metáfase da 1a mitose
B
Zigoto na Anáfase da 1a mitose
Figura 2.5 – Formação do zigoto a partir da fusão dos pronúcleos. A) Zigoto na metáfase da 1° divisão mitótica; B) Zigoto na anáfase da 1° divisão mitótica.
O zigoto é classificado como sendo uma célula totipotente, ou seja, é uma célula indiferenciada que apresenta a capacidade de se especializar em qualquer tipo celular do nosso organismo, altamente especializada funcionalmente. O núcleo celular do zigoto por cromossomos e genes oriundos das informações genéticas da mãe e do pai. O zigoto unicelular atinge a estrutura do humano multicelular por meio das etapas de divisão, migração, crescimento e diferenciação das células.
2.1.2 Clivagem do zigoto A clivagem do zigoto é caracterizada pela ocorrência de sucessivas divisões mitóticas, responsável pelo aumento de número de células, em progressão aritmética, que compõem o zigoto, cujo início se dá após 30 horas da fertilização e, com o deslocamento desse para a tuba uterina em direção ao útero (figura 2.6 A). As células embrionárias em formação pela divisão mitótica são denominadas de blastômeros. A cada nova divisão, os blastômeros vão progressivamente se tornando menores devido ao espaço delimitado pela permanência da zona pelúcida, impedindo o aumento do volume citoplasmático de cada blastômero foramdo após cada mitose por falta de espaço. Quando a mórula apreenta a
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partir de 9 células, inicia-sea o processo de compactação dos blastômeros, o que corresponde à aglomeração do conjunto celular mediado por glicoproteínas de adesão de superfície celular. A compactação permite, assim, o maior contato célula-célula e é um pré-requisito para formação da massa celular interna do blastocisto (figura 2.6B e C). Corpo polar
Zona pelúcida
Blastômero
A. Estágio de 2 células
B. Estágio de 4 células
B. Estágio de 8 células
Figura 2.6 – Etapas de clivagem do zigoto até o estágio de formação de 8 blastômeros.
2.1.3 Mórula A mórula corresponde ao aglomerado de células composto de 12 a 32 bastômeros, cujo conjunto promove a formação da massa celular interna as quais estão circundadas por uma camada de massa celular externa. Sua formação ocorre cerca de três dias após a fertilização e, é este aglomerado atinge a porção uterina após 4 dias da fertilização (figura 2.7). Zona pelúcida
D. Mônula
Figura 2.7 – Formação da mórula, aglomerado composto de 12 a 32 blastômeros.
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2.1.4 Blastocisto A mórula, ao atingir o útero, inicia o processo de dissolução da zona pelúcida, o que permitirá o aumento de tamanho do conjunto celular. Nesta fase, observase a secreção de fluidos pelos blastômeros para o interior da mórula, formando assim a cavidade blastocística ou blastocele, fato este, que promoverá a separação dos blastômeros em embrioblasto e trofoblasto. Com a ocorrência destas transformações citadas, o concepto passa a se chamar de blastocisto e, o processo de desenvolvimento embrionário citado é denominado de blastogênese. Toda a blastogênese ocorre no útero e, o blastocisto, neste momento, se encontra livre e suspenso nas secreções uterinas por cerca de dois dias. O embrioblasto é definido como sendo um grupo de blastômeros localizados na porção central responsável por dar origem ao embrião. Enquanto, o trofoblasto é definido por uma camada celular externa responsável por formar a placenta. O destino diferencial em embrioblasto ou trofoblasto é dependente da posição da célula na mórula: os blastômeros externos diferenciam-se no trofoblasto, enquanto os blastômeros internos formam a massa celular interna (figura 2.8E). Se uma célula interna for retirada e transplantada para a superfície de outro embrião, tornar-se-á trofoblasto, e algumas células externas, quando implantadas no interior do embrião, podem compor a massa celular interna (figura 2.8F). Massa celular interna Zona pelúcia em degeneração
Cavidade do blastocisto Trofoblasto E. Blastocisto inicial
F. Blastocisto tardio
Figura 2.8 – Formação do blastocisto. E) A formação do blastocisto inicial, seguindo para o F) blastocisto tardio.
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2.1.5 Nidação ou Implantação Cerca de seis dias após a fertilização ocorre adesão do blastocisto ao epitélio endometrial, em geral, adjacente ao polo embrionário. Esta aposição e adesão são promovidas em função da interdigitação presente nos microvilos do trofoblasto e do epitélio uterino, pela formação de complexos juncionais e interações envolvendo receptores do trofoblasto, tais como, o fator inibidor da leucemia (LIF), citocinas presente na superfície endometrial, e as integrinas que se ligam aos componentes da matriz extracelular do endométrio. As células epiteliais sofrem apoptose e, esta lesão tecidual uterina estimula a síntese de prostaglandinas, que aumentam a permeabilidade vascular e, em consequência, há edema do estroma, recrutamento de leucócitos e produção de citocinas. A ocorrência da adesão promove a proliferação rápida e gradual do trofoblasto o qual se diferencia em duas camadas celulares, citotrofoblasto e o sinciciotrofoblasto, por meio da modulação de. fatores intrínsecos e da matriz extracelular. O citotrofoblasto é composto por células internas que permanecem uninucleadas. Enquanto, o sinciciotrofoblasto corresponde a uma massa celular externa multinucleada cujos prolongamentos digitiformes se estenderam para o epitélio endometrial invadindo o tecido conjuntivo a partir da secreção de enzimas as quais possibilitam a implantação do blastocisto dentro do endométrio. Durante a invasão, o trofoblasto produz proteinases, como a gelatinase B ou metaloproteinase-9 da matriz extracelular as quais degradam a matriz extracelular; ocorre o aumento do nível de expressão das integrinas como integrina α6β4, receptor para a laminina da lâmina basal do epitélio uterino, integrina α5β1, receptor para a fibronectina do tecido conjuntivo e, integrina α1β1, receptor para a laminina e para o colágeno do tipo IV da lâmina basal dos vasos sanguíneos as quais irão favorecer a adesão ao endométrio. Ainda, o citotrofoblasto e o sinciciotrofoblasto secretam hormônio gonadotrofina coriônica (hCG) responsável pela manutenção do corpo lúteo e de favorecer o processo de nidação e diferenciação do trofoblasto. É neste período do desenvolvimento embrionário ser possível realizar os exames de gravidez dado o elevado nível de hCG presente no sangue e urina da gestante.
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A figura 2.8 representa de modo ilustrativo as etapas do processo de implantação do blastocisto ao útero. Camada funciona
Lúmen do útero
do endométrio
Dia 5 Blastocisto
Trofoblasto Embrioblasto
Dia 6
Dia 7
Citotrofoblasto Sinciciofoblasto
Trofoblasto Embrioblasto
Hipoblasto Epiblasto
Dia 8
Disco germinal bilaminar
Citotrofoblasto Sinciciofoblasto
Dia 9
Citotrofoblasto Sinciciofoblasto
Glândula uterina
Saco vitelino Hiploblasto Epiblasto Cavidade Aminiótica Âmnion
Disco germinal bilaminar
Figura 2.8 – Representação das etapas do processo de implantação do blastocisto ao útero.
Com a implantação, o endométrio sofre a reação decidual. Os fibroblastos diferenciam-se nas células deciduais. Tornam-se poliploides, com grande capacidade de síntese e acumulam glicogênio e lipídios os quais serão utilizados pelas células do embrioblasto principalmente como fonte energética para dar continudade á formação de novas células por mitose.
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A figura 2.9. esquematicamente representa o resumo da primeira semana. de desenvolvimento embrionário humano. Divisões 2 células
Zigoto
4 células
8 células
Mórula Fusão do óvulo e pronúcleo do espermatozoide Blastocisto
Fertilização
Óvulo
Blastocisto implantado
Figura 2.9 – Representação esquemática da fecundação do gameta masculino até o estágio de implantação do blastocisto no útero, período correspondente à primeira semana do desenvolvimento embrionário.
2.2 2ª semana do desenvolvimento embrionário A segunda semana do desenvolvimento embrionário é marcada com o contínuo processo e finalização da implantação do blastocisto, início das modificações morfológicas do blastocisto com a decorrente formação do disco embrionário, esse responsável pela formação de todos os tecidos e órgãos do embrião e, a formação das estruturas extra-embrionárias como cavidade amniótica, saco vitelino, pedículo de conexão e o saco coriônico.
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2.2.1 Disco embrionário bidérmico ou bilaminar Enquanto há a implantação do blastocisto pelas células do trofoblasto, concomitantemente, ocorre do 7° ao 9 o dia do desenvolvimento embrionário a diferenciação da massa interna celular ou embrioblasto em duas camadas celulares distintas, uma delas é formada por células cilíndricas que compõem uma camada espessa denominada de epiblasto e, a outra por células cuboides pequenas adjacentes que compõem uma camada denominada de hipoblasto (Figura 2.10). Como nesta fase o concepto em desenvolvimento assume a forma de um disco, este é denominado de disco embrionário didérmico ou bilaminar. Espaço celômico extra-embrionário Epiblasto Hipoblasto Trofoblasto
Figura 2.10 – Modificação do embrioblasto em duas camadas celulares, o epiblasto e o hipoblasto, denominado de disco germinativo bidérmico.
2.2.2 Cavidade Amniótica No oitavo dia do desenvolvimento embrionário inicia-se o acúmulo de fluídos entre as células do embrioblasto que promoverá a formação da cavidade amniótica, sendo as células do epiblasto formadoras da base (ou “chão”) da cavidade amniótica. Células amniogênicas denominadas também de amnioblastos se separam do epiblasto e se organizam formando uma delgada camada de células, o âmnio, que reveste internamente a cavidade amniótica. O líquido amniótico, inicialmente, é derivado do soro do sangue materno. No entanto, esta composição será alterada conforme o desenvolvimento do concepto, com contribuição do transudado do cordão umbilical, da pele não
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queratinizada, do trato respiratório e do sistema digestório, sendo composto por 98 a 99% de água e 1 a 2% de solutos, como proteínas, enzimas, carboidratos, lipídios, hormônios, vitaminas e eletrólitos. O líquido amniótico tem a função de proteger o feto do dessecamento, de choques mecânicos e de infecções, permite a sua movimentação, evita a aderência da pele e auxilia no controle da temperatura corpórea. A figura 2.11 é representação ilustrativa do corte frontal do endométrio evidenciando a formação da cavidade amniótica. Endométrio do útero Glândula endometrial Formação da membrana exocelômica Disco embrionário bilaminar: Hipoblasto Epiblasto
Cavidade do blastocisto
Citotrofoblasto Sinciciotrofoblasto Âmnio Cavidade amniótica
Vaso sanguíneo
Figura 2.11 – Representação ilustrativa do corte frontal do endométrio do útero no 8° dia do desenvolvimento embrionário, evidência da formação da cavidade amniótica.
2.2.3 Saco vitelino No oitavo dia do desenvolvimento embrionário o acúmulo de fluídos que dará origem à cavidade amniótica promove também a migração das células do hipoblasto o que permite o revestimento do blastocele. O revestimento do blastocele dará origem a membrana de Heuser, também conhecida por endoderma extraembrionário, a qual é responsável pela formação do saco vitelino primiti vo em conjunto com a cavidade amniótica. Por volta do décimo segundo dia do desenvolvimento embrionário, as células endodérmicas começam a revestir internamente a membrana de Heuser, formando uma nova cavidade denominada saco vitelino secundário ou definitivo. Este saco vitelino secundário é menor e, situa-se entre o âmnio e o córion na cavidade celômica extraembrionária, e permanece unido ao embrião pelo pedículo vitelino a nível da alça intestinal média (figura 2.12).
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Disco bilaminar
Saco vitelíneo
Mesoderma extra-embrionário
Figura 2.12 – Representação ilustrativa do saco vitelino, disco embrionário bidérmico e mesoderma extra-embrionário.
Assim que se formam o âmnio, o disco embrionário e o saco vitelino primiti vo surgem as lacunas no sinciotrofoblasto. Estas lacunas serão preenchidas por uma mistura de sangue materno oriundos da ruptura dos capilares do endométrio rompidos durante a invasão no processo de nidação do blastocisto e restos celulares das glândulas uterinas erodidas. O fluido nos espaços lacunares define o embriotrofo e atinge o disco embrionário por difusão fornecendo material nutritivo ao embrião. Este conjunto de capilares endometriais rompidos com as lacunas define a circulação uteroplacentária primitiva. Por volta do 12° dia do desenvolvimento embrionário, com a completa implantação do concepto, há reação decidual correspondente à transformação ocorrida nas células do tecido conjuntivo endometrial, em que as células deciduais iniciam o acúmulo de glicogênio e lipídios no citoplasma, tornam-se intumescidas e, cuja função é fornecer ao concepto um sítio imunológico. Ainda, as lacunas sinciotrofoblásticas adjacentes, em específico, as situadas na porção embrionária, fundem-se formando as redes lacunares que são os primórdios dos espaços intervilosos da placenta (figura 2.13). Sinciciotrofoblasto
Membrana de Heuser se formando Citrofoblasto Cavidade Amniótica Epiblasto
Cavidade vitelina primitiva Hipoblasto Membrana de Heuser se formando
Capital materno rompido extravasando sangue para o interior da lacuna
Figura 2.13 – Representação do concepto em sua formação da membrana de Heuser, da cavidade vitelina primitiva e das redes lacunares. capítulo 2 •
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2.2.4 Mesoderma extra embrionário Células do endoderma do saco vitelino dão origem ao mesoderma extra-embrionário, que envolve o âmnio e o saco vitelino, é formado por células provenientes da linha primitiva. Com a formação do saco vitelino, ocorre a deposição da matriz extracelular entre a membrana de Heuser e o citotrofoblasto responsável pela formação da cavidade do retículo endoplasmático (figura 2.14.1). A existência da cavidade do retículo endoplasmático promove a migração das células epiblasto em duas camadas. A subdivisão das camadas do epiblasto delimita: Mesoderma extraembrionário somático: localizada entre o citotrofoblasto e o âmnio (figura 2.14.2A). Mesoderma extraembrionário esplâncnico, que está adjacente à membrana de Heuser (figura 2.14.2B). •
•
1)
Epiblasto proliferando para formar células do mesoderma extra-embrionário
2) Sinciotrofoblasto Citotrofoblasto Cavidade Amniótica Epiblasto Hipoblasto
Membrana de Heuser Retículo extraembrionário Cavidade citelina primitiva
Cavitação do retículo extra-embrionário
Mesoderma extra-embrionário
Figura 2.14 – Processo de formação da mesoderma extra-embrionária. Em 1) Há a representação das células do epiblasto se proliferando para a formação da mesoderma extra-embrionária. Em 2) Ocorre a deposição da matriz extracelular formando a cavidade do retículo extra-embrionário, com isso, há divisão da mesoderma extra-embrionária em A) Mesoderma extraembrionário esplâncnico e B) Mesoderma extraembrionário esplâncnico.
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capítulo 2
2.2.5 Celoma extra-embrionário O preenchimento da cavidade do retículo endoplasmático por fluído promove a constituição do celoma extra-embrionário. As células do citotrofoblasto invadem o sinciciotrofoblasto e formam os vilos denominados de vilosidades coriônicas primárias, o primeiro estágio do desenvolvimento das vilosidades coriônicas da placenta. O mesoderma extra-embrionário somático, o mesoderma extra-embrionário explâncnico e o citotrofoblasto constituem o córion, estrutura responsável pela formação da parede do saco coriônico e com função de proteção dos anexos embrionários. Dentro do saco coriônico, o embrião com o âmnio e saco vitelino fica suspenso pelo pedículo do embrião. O celoma, neste momento do desenvolvimento embrionário, é denominado de cavidade coriônica (figura 2.15). Rede de lacunas do trofoblasto
Sangue materno
Vilosidade coriônica primária Sinciciotrofoblasto
soderma somático a-embrionário
Eixo central do citotrofoblasto
A
B C Saco coriônico
Embrião
Cavidade coriônica
Figura 2.15 – A partir da formação do celoma extra-embrionário este é submetido às transformações que desencadearão a formação da cavidade coriônica e saco coriônico.
2.2.6 Pedículo do embrião O pedículo do embrião, precursor do cordão umbilical, é formado pela justaposição de células do mesoderma extra-embrionário somático (figura 2.16).
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Sangue materno
Vilosidade coriônica primária
Pedículo do embrião
Celoma extra-embrionário e posteriormente cavidade coriônica
Saco vitelino secundário Placa precordal Resquício do saco vitelino primitivo
Epitélio endometrial
Mesoderma somático extra-embrionário Posteriormente, placa coriônica
Figura 2.16 – A ilustração demonstra os anexos embrionários formados e transformados durante a segunda semana do desenvolvimento embrionário: formação da cavidade amniótica, do saco vitelino, do disco embrionário bilaminar, do saco e cavidade coriônica, há a conclusão da implantação e a instalação da circulação úteroplacentária primitiva.
2.3 3ª semana do desenvolvimento embrionário A terceira semana do desenvolvimento embrionário é caracterizada pelo aparecimento da linha primitiva, o desenvolvimento da notocorda e a diferenciação das três camadas germinativas. Neste período, em torno de cinco semanas após o último período menstrual normal, há o rápido desenvolvimento embrionário.
2.3.1 Gastrulação: Formação da linha primitiva A gastrulação é denominada como sendo o início da morfogênese, ou seja, do desenvolvimento da forma e do corpo do embrião, a partir da proliferação celular na superfície do epiblasto para o desenvolvimento das três camadas germinativas e da orientação axial do embrião. Durante a gastrulação o embrião é reportado como gástrula. A gastrulação tem início com a formação da linha primitiva a partir da migração e a proliferação de muitas células do epiblasto rumo à linha média
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capítulo 2
longitudinal do disco embrionário. Há evidências da participação de substâncias químicas atuando como agentes indutores que direcionam esta proliferação e migração celular (exemplos: fator de crescimento TGF- β e Wnt) O nó primitivo é formado na extremidade cefálica gerando uma protusão celular, em cujo centro em associação com o sulco primitivo forma a fosseta primitiva. As células que compõem o nó primitivo expressam moléculas responsáveis pela organização do eixo embrionário, como Foxa-2, goosecoid, cordina, noguina, nodal e ácido retinoico. As células que se alongaram na formação da linha primitiva, perdem sua lâmina basal, reduzem a expressão de E-caderinas e adquirem a morfologia de uma garrafa dado o processo de migração que implica no estreitamento dos filamentos de actina da porção apical. Ao deixarem a linha primitiva, essas células, em função dos pseudópodos, são denominadas de células mesenquimais. O processo de transformação descrito acima está correlacionado com a expressão do fator de transcrição snail e a migração celular viabilizada pela secreção de substâncias da matriz extracelular, como a fibronectina e o ácido hialurônico. Na porção mediana da linha primitiva surge o sulco primitivo decorrente da migração celular e, a saída de células do nó primitivo forma a fosseta primitiva. Na extremidade caudal há uma área circular que é a membrana cloacal. Com a formação da linha primitiva é possível identificar o eixo cefálo-caudal, as superfícies dorsal e ventral e os lados direito e esquerdo. As primeiras células do epiblasto que deram início à migração originam o mesoderma extraembrionário. Células do epiblasto que promovem o deslocamento de células do hipoblasto irão constituir o endoderma. As células da linha primitiva que se deslocam pela porção lateral e cranial entre o epiblasto e o endoderma estabelecem o mesoderma. Por fim, o epiblasto é denominado de ectoderma. Desta forma, na terceira semana, o embrião é constituído por um disco embrionário trilaminar ou tridérmico, ou seja, contém três camadas de células embrionárias diferenciadas entre si: o ectoderma, o mesoderma e o endoderma. No final da terceira semana do desenvolvimento embrionário, a linha primitiva começa a regredir a partir da porção caudal até desaparecer na porção cefálica.
capítulo 2 •
59
Ectoderma do embrião
Placa pré-cordal Borda cortada do âmnio Vesícula umbilical revestida Nó primitivo com mesoderma extraembrionário Ectoderma do Nó primitivo embrião Fosseta primitiva
Sulco primitivo na alinha primitiva Borda cortada do âmnio
Nível de corte em B Sulco primitivo na alinha primitiva
Células mesenquimais em migração
Endoderma do embrião
Mesoblasto
Pedículo de conexão
Figura 2.17 – Em (A) representação ilustrativa do dorso do embrião com 16 dias. Em (B) há a representação da metade cefálica do disco embrionário evidenciando o processo de formação do mesoblasto, a partir da migração das células mesenquimais, que dará origem ao mesoderma intra-embrionário.
2.3.1.1 Formação das camadas de células embrionárias do embrião
Como visto no tópico anterior, a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto do disco embrionário bilaminar (ou didérmico) promove a conversão deste em disco embrionário trilaminar (ou tridérmico), composto por: Ectoderma embrionário: será responsável pela origem da epiderme, do sistema nervoso central e periférico, retina do olho, entre outras estruturas. Endoderma embrionário: será responsável pela formação dos epítélios de revestimento interno das vias respiratórias e do trato gastrointestinal. Mesoderma embrionário: será responsável pela origem do músculo liso, dos tecidos conjuntivos e vasos associados com tecidos e órgãos, por parte do sistema cardiovascular, das células sanguíneas e da medula óssea, do esqueleto, dos músculos estriados e dos órgãos reprodutores e de excreção. As camadas germinativas tem com função dar origem aos órgãos que compõem o embrião. •
•
•
2.3.1.2 Notocorda e neurulação
A notocorda é definida como sendo o bastão celular proveniente da transformação do processo notocordal Inicialmente, há a migração de células mesen-
60
•
capítulo 2
quimais do nó e da fosseta dos primitivos, formando o cordão celular mediano, o qual adquire luz e se estende da porção do canal notocordal até a porção da placa precordal. O canal notocordal é precursor da membrana cloacal, o ânus e, a placa precordal precursora da membrana bucofaríngea, a boca. O assoalho celular do processo notocordal irá se fundir com o endoderma e, posteriormente, irá se degenerar. Células notocordais remanescentes da degeneração irão formar a placa notocorda dado a proliferação na porção cefálica, seguido de um dobramento, o qual resultará na notocorda (figura 2.18). A notocorda é a estrutura precursora da coluna vertebral e, apresenta as seguintes funções: definir o eixo primitivo no embrião em desenvolvimento, servindo como alicerce para o desenvolvimento do esqueleto axial; orienta a localização dos corpos vertebrais que irão ser formados em torno do local definido pela notocorda; e, o principal, induz quimicamente o desenvolvimento do sistema nervoso na região do ectoderma localizada logo acima da notocorda – o neuroectoderma. Prega neural Placa precordal Extremidade cefálica
Placa neural
Ectoderma do embrião
Processo notocordal
Nó primitivo Linha primitiva
Células recémacrescentadas
Extremidade caudal
Notocorda abaixo do sulco neural Membrana cloacal
A. 15 dias
B. 17 dias
C. 18 dias
D. 21 dias
Figura 2.18 – Representação ilustrativa do dorso do embrião em desenvolvimento na terceira semana. Há a formação da linha primitiva pelo alongamento celular à extremidade caudal; o processo notocordal ocorre pela migração celular do nó primitivo, sendo que, esse associado a mesoderma adjacente promoverão o início ao processo de indução para formação da placa neural. Ao final da terceira semana ocorre a formação da notocorda e o início do desenvolvimento do sistema neural.
capítulo 2 •
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Conforme estudos desenvolvidos em camundongo, o início da indução da formação do sistema nervoso central se dá quando células do ectoderma localizadas acima da placa precordal e da notocordal tornam-se mais altas, expressam moléculas de adesão celular neural como N-CAM, reduzem ou reprimem a expressão de proteína E-caderinas e, iniciam a síntese de N-caderinas. Essa modificação estrutural das células do ectoderma em decorrência da ação das moléculas citadas forma a placa neural. Em seguida, a placa neural é submetida ao alongamento, há um estreitamento nas extremidades referentes a membrana bucofaríngea e a membrana cloacal e, uma invaginação que permite o dobramento desta ao longo do seu eixo longitudinal. Este dobramento associado a modificação da forma celular de colunar para piramidal forma o sulco neural e delimita nas extremidades do sulco, as pregas neurais. Posteriormente, há a fusão das pregas neurais por meio de moléculas de adesão gerando assim, o tubo neural. Com a formação do tubo neural, algumas células neuroectodérmicas, dispostas ao longo de cada crista de cada prega neural, perdem sua afinidade com o epitélio e deixam de aderir às células vizinhas. Quando o tubo neural se separa da ectoderma da superfície, células da crista neural se agregam e formam a crista neural, a qual se dispõe entre o tubo neural e a ectoderma superficial suprajacente. Em seguida, há a separação das cristas e, consequente, migração para os dorsolaterais do tubo neural. Nesta região haverá a formação dos gânglios sensitivos dos nervos cranianos e espinhais, ainda, são responsáveis pela formação das bainhas de neurilema dos nervos periféricos, as meninges que cobrem o encéfalo e a medula espinhal, contribuem para a formação das células pigmentares, células da medula supra-renal e componentes de musculares e esqueléticos da cabeça (figura 2.19). Enquanto há o procedimento de fusão do tubo neural, as extremidades cefálica e caudal do tubo neural estão interligadas com a cavidade amniótica em decorrência da presença, respectivamente, dos neuroporo anterior presente na porção cranial do embrião e neurosporo posterior presente na porção caudal do embrião. O término da conexão dos neuroporo à cavidade amniótica se dá pelo fechamento desses em ocorre em aproximadamente 25 dias do desenvol vimento para o neuroporo anterior, e de 28 dias para o neuroporo posterior. Finalizando, acima do tubo neural, células da camada germinativa do ectoderma são refeitas, o que promovem a internalização do tubo neural. Esses eventos no desenvolvimento embrionário denominam a neurulação.
62
•
capítulo 2
Linha divisória do âmnio Dobra neural Sulco neural
Sulco neural
Nível da Seção B
Protovértebra
Dobra neural
Crista neural
Nó primitivo Linha primitiva Notocorda
A
B Dobras neurais se aproximam
Ectoderma da superfície
Sulco neural
C
Crista neural
Sulco neural
D Desenvolvimento da epiderme
Crista neural
Canal neural Tubo neural
E
Tubo neural
F
Desenvolvimento da gânglio espinhal
Figura 2.19 – Esquema ilustrativo da formação do tubo neural por meio da fusão das pregas neurais.
2.3.1.3 Formação dos somitos
Entre o 17° e 21° dia do desenvolvimento embrionário ocorre o início de uma proliferação de células oriundas da camada germinativa mesodérmica nas proximidades da notocorda gerando uma placa espessa denominada de mesoderma paraxial. O mesoderma paraxial se localiza na lateral paralela do me-
capítulo 2 •
63
soderma intermediário, o qual se estreita dando a delimitação do mesoderma lateral. O mesoderma lateral é contínuo com o mesoderma extraembrionário somático e com o mesoderma extraembrionário esplâncnico (figura 2.20A). Finalizada a diferenciação do mesoderma intra-embrionário ocorre, no final da terceira semana do desenvolvimento embrionário, a divisão do mesoderma paraxial em corpos cuboides pareados, os somitômeros, os quais irão se desenvolver para formar blocos de mesoderma, chamados de somitos (figura 2.20B). A formação dos somitos ocorre aos pares, com velocidade de três pares por dia, ao longo do final da 3° à 5°semana do desenvolvimento embrionário, distribuídos nas laterais dos tubos neurais, sendo quatro pares na porção occipital, oito pares na porção cervical, doze pares na porção torácica, cinco pares na porção lombar e oito a 10 pares na porção coccígeos do embrião. Em decorrência da formação diária dos pares de somitos é possível, a partir do numero desses presentes no embrião, identificar a idade do desenvolvimento embrionário (tabela 2.1) IDADE APROXIMADA (EM DIAS)
NÚMERO DE SOMITOS
20 21 22 23 24 25 26 27 28 30
1-4 4-7 7-10 10-13 13-17 17-20 20-23 23-26 26-29 34-35
Tabela 2.1 – Idade aproximada, em dias, do embrião em desenvolvimento a partir do número de somitos (Fonte: Sandler, TW. Langman – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010).
Do total de somitos formados, o primeiro par occipital e os últimos cinco a sete pares de somitos irão desaparecer ao longo do desenvolvimento embrionário; os demais, remanescentes irão se diferenciar em duas partes, a parte ventromedial ou esclerótomo responsável por formas as vertebras e as costelas do esqueleto axial e, a parte dorsolateral ou dermomiótomos responsável por formar os mioblastos a partir do miótomo ou a derme a partir do dermátomo (figura 2.20 C e D).
64
•
capítulo 2
Pregas neurais em fusão para formar o tubo neural
Somito
Tubo neural Somito
Cirsta neural
Somito Mesoderma somático
Celoma intraembrionário
Âmnio
Somito
Mesoderma intraembrionário Mesoderma esplâncnico
A
B Tubo neural
Celoma intraembrionário em comunicação com o celoma extraembrionário
Gânglio espinal em desenvolvimento Dermiótomo Esclerótomo
Aortas dorsais
Celoma intraembrionário
Dermátono Miótomo Esclerótomo
Prega lateral
Mesoderma somático
Vesícula umbilical
C
D
Mesoderma esplâcnico
Intestino primitivo
Celoma extraembrionário
Figura 2.20 – Cortes transversais do embrião ao longo do processo de diferenciação dos somitos. Em A) há a transformação do mesoderma intra-embrionário e início da formação dos somitos; B) evidencia a formação dos somitos, C) a diferenciação dos somitos em esclerótomo e dermomiótomos e, em D) a divisão dos dermomiótomos em miótomo e dermátomo.
2.3.1.4 Formação do celoma intra-embrionário
O desenvolvimento do celoma intra-embrionário se dá pela fusão dos espaços celômicos oriundos do mesoderma lateral e do mesoderma cardiogênio cuja função é dividir o mesoderma lateral em camadas: visceral ou esplâncnica e parietal ou somática (figura 2.21A). A fusão da camada do mesoderma parietal à ectoderma sobrejacente gera a somatopleura, cuja função é formar a parede do corpo do embrião, enquanto, a fusão da camada do mesoderma esplâncnica à ectoderma sobrejacente gera a esplancnopleura cuja função é formar o intestino do embrião. capítulo 2 •
65
O celoma intra-embrionário, no segundo mês do desenvolvimento embrionário, será dividido em três cavidades: cavidade pericárdica, cavidades pleurais e cavidade peritoneal (figura 2.21B). A
Mesoderma intermediário
B Pregas neurais
Mesoderma Sulco paraxial neural Ectoderme do embrião
Mesoderma somático intra-embrionário
Âmnio
Celoma intra embrionário
Mesoderma lateral Somito Espaços celômicos
Mesoderma esplancnico intra-embrionário
Figura 2.21 – Formação do celoma intra-embrionário. A) Evidência da presença dos espaços celômicos. B) Desenvolvimento do celoma intra-embrionário e sua divisão em camadas mesoderma esplâncnica e mesoderma somática.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology and Developmental Biology. 5.ed. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2014. p.37-472 EYNARD, Aldo R; VALENTICH, Mirta A; ROVASIO, Roberto A. Histologia e embriologia humanas: bases celulares e moleculares. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. JUNQUEIRA, L. C. V.; ZAGO, D. Embriologia médica e comparada. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982, 291p. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 609 p. ROHEN JW, LUTJEN-DRECOLL E. Embriologia funcional: o desenvolvimento dos sistemas funcionais do organismo humano. 2a ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2005. SANDLER, TW. LANGMAN – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
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capítulo 2
3 Desenvolvimento o
Embrionário 4 -8
o
e o Período Fetal o
– 9 semana do Desenvolvimento ao Nascimento
No período compreendido entre a 4° e a 8° semana do desenvolvimento embrionário ocorre as principais transformações do embrião de modo que haja, neste, a formação de todos os órgãos e sistemas. Em decorrência destas transformações, este período é denominado de organogênese. Em relação ao período fetal, período que compreende da 9° ao nascimento, ocorre o rápido crescimento corporal, com aquisição de peso e desenvolvimento da estatura, e a diferenciação dos tecidos, órgãos e sistemas, uma vez que apesar de estarem formados, estão em funcionamento mínimo com, exceção, do sistema cardiovascular. Em resumo, as fases do desenvolvimento humano podem ser divididas em três: a primeira fase, do crescimento; a segunda fase, da morfogênese e, a terceira fase, da diferenciação. A primeira fase do desenvolvimento é o crescimento e, se define pela ocorrência de divisões celulares e, a consequente, reorganização celular em seus produtos: camadas germinativas, notocorda, tubos neurais, dentre outros. A segunda fase do desenvolvimento remete à morfogênese, a qual a partir dos produtos celulares inicia a formação dos tecidos, órgãos e sistemas do corpo, dá origem à forma e ao tamanho do embrião. E, por fim, a terceira fase do desenvolvimento está relacionada à diferenciação dos órgãos, ou seja, é o período de maturação dos órgãos para que estejam aptos a executarem suas funções especializadas. O embrião já transformado em feto e está disponível para o nascimento. O presente capítulo irá descrever os principais eventos ocorridos durante o desenvolvimento embrionário no período da organogênese bem como no período fetal.
OBJETIVOS Após o estudo desta unidade, você será capaz de: •
compreender a estruturação das contas contábeis;
•
aprender a aplicabilidade e a utilidade de cada dos grupos de contas contábeis;
•
apresentar as principais modificações da legislação brasileira pertinentes à contabilidade.
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•
capítulo 3
3.1 4ª a 8ª semana do desenvolvimento embrionário. Como reportado na introdução deste capítulo, o período da 4° a 8° semana do desenvolvimento embrionário é denominado de organogênese, dado o estabelecimento das principais estruturas internas e externas do embrião. Ainda, ocorrem transformações na forma do embrião o que lhe confere no final do período uma aparência humana.
3.1.1 Dobramento ou fechamento do embrião. O dobramento do embrião ocorre em função do rápido crescimento deste na porção do eixo maior, ou seja, do plano mediano e horizontal quando comparado ao crescimento nas laterais do disco do embrião, das extremidades cefálica e caudal. Esta diferença na velocidade do crescimento promove o dobramento do disco embrionário trilamilaminar plano para conformação cilíndrica e, ainda, permite a junção do embrião ao saco vitelino por meio de uma constrição relativa (figura 3.1). Portanto, o embrião torna-se curvado e tubular, com o ectoderma revestindo a superfície externa, e o endoderma, a interna. Corte do amnion Membrana Orofaríngea
Saco vitelino
Celoma intraembriônico Plano da seção A3 Mebrana cloacal A
Plano da seção A2
Plano da seção B2 Talo de conexão
B
capítulo 3 •
69
Amnion (corte)
Plano da seção C3 Plano da seção D2
Eminência da cauda C
D
Figura 3.1 – Ilustração do dobramento embrionário ocorrido durante a quarta semana do desenvolvimento do embrião. Em A) é vista dorsal do embrião no início da quarta semana, B), C) e D) representam as vistas laterais do embrião, respectivamente, com 22, 26 e 28 dias de desenvolvimento. Fonte – Adaptado de Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.87, Elsevier; 2012.
Durante o dobramento do embrião, diversas transformações ocorrem favorecendo a formação dos órgãos primordiais tais como septo transverso, intestino anterior, membrana orofaríngea, tendão central do diafragma, cordão umbilical, dentre outros. Para melhor compreensão do modo como ocorre o dobramento do embrião, a literatura divide este processo em duas etapas, o dobramento do embrião no plano mediano e no plano horizontal.
3.1.2 Dobramento do embrião no plano mediano O dobramento do embrião no plano mediano ocorre pela região ventral, permitindo o dobramento das extremidades cefálicas e caudal por deslocamento e, a consequente formação das pregas cefálica e caudal. 3.1.2.1 Prega cefálica
Inicialmente, na quarta semana, ocorre o espessamento da prega neural na região cefálica a qual compreende o primórdio do encéfalo, o encéfalo anterior (figura 3.2A). O encéfalo anterior se projeta dorsalmente na cavidade amniótica,
70
•
capítulo 3
cresce em direção a região cefálica, posicionando–se posteriormente a membrana orofaríngea e, anteriormente, ao coração em desenvolvimento (Figura 3.2.B). Essa projeção do encéfalo anterior dá origem à prega cefálica. Concomitantemente, há o deslocamento na superfície ventral do embrião do septo transverso, do coração primitivo, do celoma pericardíaco e da membrana orofaríngea. Conforme ocorre o dobramento mediano é formado o intestino anterior, responsável por dar origem à faringe, ao esôfago, dentre outros, dado a incorporação do endoderma do saco vitelino ao embrião. Sua localização está entre o encéfalo anterior e o coração e, a membrana orofaríngea responsável por separar o intestino anterior do estomodeu (figura 3.2C e 3.3A) Ainda, durante o dobramento, o septo transverso é transformado em tendão central do diafragma. A prega cefálica, por fim, influencia na formação do celoma embrionário responsável por dar origem as cavidades embrionárias do organismo humano, tais como, celoma pericardíaco. Nesta etapa o celoma intra-embrionário se comunica com o celoma extra-embrionário (figura 3.2D, E e F e, 3.3A). Prega neural
Membrana Orofaríngea
Amnion
Cérebro frontal Notocorda Mebrana cloacal
Talo de conexão
Coração A2
Porção caudal
B2
Porção caudal
Dobra da cabeça
Dobra da cauda Alantóide
Amnion
Gema de talo Saco vitelino C2
Celoma extraembrionário Intestino intermediário
Cordão umbilical D2
capítulo 3 •
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Tubo neural
Crista neural
Crista neural
Somatopleure
Protovértebra Protovértebra
Amnion
Notocorda Saco vitelino A3 Celoma intraembrionário
B3
Saco vitelino
Celoma intraembrionário
comunicando com o celoma extraembrionário
Gânglio espinhal em desenvolvimento Celoma intraembrionário
Intestino intermediário
Dobra lateral Celoma extraembrionário C3
Saco vitelino
Mesentério dorsal
Parede abdominal lateral
Gânglio espinhal Protovértebra Intestino intermediário Amnion
D3
Figura 3.2 – Ilustração da secção sagital do embrião em A); das vistas laterais do embrião com 22, 26 e 28 dias, respectivamente, em B), C) e D). Secções transversais do embrião com 18, 22, 26 e 28 dias, respectivamente, em E), F), G) e H). (Fonte – Adaptado de Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.87, Elsevier; 2012.).
3.1.2.2 Prega caudal
Concomitantemente à formação da prega cefálica, no início da quarta semana, ocorre a formação da prega caudal em decorrência do crescimento da parte distal do tubo neural para o desenvolvimento da medula espinhal. Esse crescimento induz o dobramento da extremidade caudal sobre a membrana cloacal, primórdio do ânus (figura 3.2A, 3.2B, 3.2C e 3.3B).
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capítulo 3
Durante o processo do dobramento mediano na porção caudal, há a formação do intestino posterior, responsável pelo primórdio do colo descendente e do reto, a partir da penetrância da camada endodérmica. Ainda, ocorre a dilatação da porção distal que dará origem a cloaca, delimitada pela membrana cloacal, a qual será rompida na 7° semana do desenvolvimento embrionário dando origem ao ânus (figura 3.2C). O dobramento ainda implica na re-localização da linha primitiva, nesta etapa, situada na porção caudal. E, por fim, o pedículo de conexão ao do embrião, responsável pela formação do cordão umbicial, está preso à superfície ventral do embrião, enquanto, o alantoide, evaginação da vesícula umbilical, está incorporado ao embrião (figura 3.2.D e 3.3.B). Tubo neural Encéfalo em desenvolvimento Notocorda (futura medula espinal) Tubo neural
Membrana orofaríngea
Linha primitiva
Pedículo de conexão
Notocorda
Celoma pericárdico
Membrana cloacal Alantoide
Coração primitivo Septo transverso
Notocorda
Notocorda
Medula epinal em desenvolvimento
Encéfalo anterior Cloaca Intestino Alantoide o anterior Coração primitivo
Linha primitiva Cavidade amniótica
Septo transverso A
Estomodeu Membrana orofaríngea
Celoma pericárdico
B
Membrana cloacal
Cordão umbilical
Figura 3.3 – Dobramento do embrião no plano mediano. Em A) Há a representação ilustrativa da formação da prega cefálica e, em B) da formação da prega caudal. Fonte – Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.88 Elsevier; 2012.
capítulo 3 •
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3.1.3 Dobramento do embrião no plano horizontal O dobramento do embrião no plano horizontal é decorrente do acelerado crescimento da medula espinhal e dos somitos, os quais remetem à formação das pregas laterais, direita e esquerda (figura 3.2.E, F, G e H). O dobramento da parede ventrolateral em direção ao plano mediano define o embrião com formato cilíndrico dado o deslocamento ocorrido pelas bordas do disco embrionário ventralmente. Parte do endoderma é incorporada ao embrião, posteriormente, à formação das paredes abdominais, dando origem ao intestino médio, responsável por dar origem, por exemplo, ao intestino delgado (figura 3.2A). O intestino médio formado, inicialmente, é interligado ao saco vitelino, no entanto, finalizado o dobramento lateral, o estreitamento reduz a comunicação e, promove a formação do pedículo vitelino (figura 3.2C). A ocorrência do estreitamento também reduz a região de ligação do âmnio com a superfície ventral do embrião, estabelecendo uma conexão apenas na região umbilical (figura 3.2D e H). Por fim, com a formação do cordão umbilical ocorre o estreitamento da região de conexão entre a cavidade celômica intra-embrionária e a extra-embrionária (figura 3.2C). O aumento da cavidade amniótica também favorece o estreitamento do celoma extra-embrionário, o que torna o âmnio o revestimento epitelial do cordão umbilical (figura 3.2D).
3.2 Derivados das camadas germinativas do embrião. Conforme visto anteriormente, durante a gastrulação ocorre a formação das três das camadas germinativas, o ectoderma, o mesoderma e o endoderma, as quais são responsáveis por dar origem a todos os tecidos e órgãos. No entanto, os processos de proliferação celular, migração, agregação e diferenciação fazem com que as camadas germinativas tenham certa plasticidade ao longo da morfogênese, mas alta precisão na formação dos vários sistemas de órgãos. Os principais derivados das camadas germinativas são: Ectoderma: dará origem ao sistema nervoso central e sistema nervoso periférico; aos epitélios sensoriais do olho, da orelha e do nariz; à epiderme e seus •
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capítulo 3
anexos, tais como, unhas e pelos; às glândulas mamárias; à hipófise; às glândulas subcutâneas; e ao esmalte dos dentes; células dos gânglios espinhais, do crânio (NCs, V, VII, IX e X), dos gânglios autônomos; às células que formam as bainhas dos nervos do sistema nervoso periférico; às células pigmentares da epiderme; aos tecidos musculares; tecidos conjuntivos e ossos que darão origem aos arcos faríngeros; à medula da supra-renal e às meninges do encéfalo e da medula espinhal.
Figura 3.4 – Ilustração esquemática dos derivados das três camadas germinativas – ectoderma, mesoderma e endoderma. Fonte – Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p. 92. Elsevier; 2012. capítulo 3 •
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Mesoderma: dará origem ao tecido conjuntivo; cartilagem; ossos; músculos estriados e lisos; coração; vasos sanguíneos e linfáticos; rins; ovários, testículos; ductos genitais; membranas serosas, tais como, as membranas, pericárdica, pleural e peritonial; baço e córtex das supra-renais. Endoderma: dará origem ao revestimento epitelial dos tratos respiratório e gastrointestinal; parênquima das tonsilas; das glândulas da tireóide e paratireóides; do timo, do fígado e do pâncreas; ao revestimento epitelial da bexiga e maior parte da uretra; revestimento epitelial da cavidade do tímpano, antro timpânico e da tuba auditiva. A figura 3.4 resume a partir da ilustração os derivados das camadas germinativas. •
•
3.3 Noções gerais sobre os principais eventos da 4ª a 8ª semana do desenvolvimento embrionário. Características gerais relacionadas ao desenvolvimento embrionário no período da 4°a 8°semana serão resumidas nos subtópicos a seguir:
3.3.1 Quarta semana Com o início da quarta semana transformações na forma do corpo do embrião ocorrem em decorrência dos dobramentos, mediano e horizontal, os quais deram origem as pregas cefálicas e neurais e, promoveram o encurvamento do embrião. O tubo neural se desenvolve em frente aos somitos e, neste período, os neuroporos rostral, porção anterior, e o neuroporos caudal, porção anterior, encontram-se abertos (figura 3.5A e B). Há o início da formação dos arcos faríngeos, em aproximadamente 24 dias, com a formação do primeiro arco, precursor do processo mandibular na porção ventral a qual contem a cartilagem de Meckel responsável por originar o martelo e a bigorna, e do processo maxilar na porção dorsal. Diversos ossos faciais são oriundos do primeiro arco faríngeo. Ainda, inervação da responsabilidade do nervo trigémio, origina os músculos da mastigação, o milo-hióideo, o ventre anterior do músculo digástrico, o tensor do véu palatino e o tensor do tímpano. Posteriormente, há a formação do segundo arco faríngeo, precursor do hioideo
76
•
capítulo 3
composto pela cartilagem de Reichert o qual dará origem na porção dorsal ao estribo, a apófise estiloide do osso temporal, o ligamento estilo-hióideo, e, na porção ventral ao corno menor do osso hioide e a parte superior do corpo. Os músculos são o estapédio, estilo-hióideo, ventre posterior do digástrico, auriculares e da expressão facial (figura 3.5C). Ao 26° do desenvolvimento embrionário, o terceiro arco faríngeo é formado e, este é precursor da porção inferior do corpo do hioide e dos cornos maiores e, é considerado o primeiro arco de anéis da traqueia próximo às cordas vocais superiores (figura 3.5D). Ainda, neste período, é formado o broto dos membros inferiores. E, por fim, com 28 dias, há a formação do quarto ao sexto arcos faríngeos, precursores das cartilagens da laringe, ainda, neste período, é formado o broto dos membros inferiores (figura 3.5E). O sistema cardiovascular é estabelecido, sendo perceptível uma proeminência cardíaca, tendo o coração presente e com batimentos cardíacos entre 105 e 121 vezes por minuto (figura 3.5C). Estrutura em forma de cauda denominada de eminência caudal curva no final da quarta semana apresenta a característica típica do formato de cauda. Ainda, ocorre o fechamento do neuroporos caudal (figura 3.5C, D e E). Sulco óptico
Sulco neural Somitos Neuroporos
Dobras neurais se fundingo para formar vesículas cerebrais primárias
Tubo neural
Rostral caudal
Somitos Neuroporos caudal
2.5 mm
A
Neuroporo rostral fechando
Primeiro arco Orifício da mandíbula auditivo
Cortex frontal
Proeminência do coração
3.0 mm
B
Terceiro arco da faringe
Quarto arco da faringe
Fosseta do cristalino
Segundo arco Somitos
Neuroporo caudal posterior abrindo
Eminência caudal C
24 dias
D
26 dias
Broto do membro inferior
E
28 dias
Broto do membro superior
Figura 3.5 – Ilustração representando a quarta semana do desenvolvimento embrionário. Em A e B há a representação dorsal do embrião, enquanto, em C, D e E há a representação lateral dos embriões. Em todas as ilustrações as transformações ocorridas são apontadas. Fonte – Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.95. Elsevier; 2012. capítulo 3 •
77
3.3.2 Quinta semana Nesta semana, o principal desenvolvimento ocorre na cabeça do embrião e no segundo arco faríngeo. A exacerbação do tamanho da cabeça do embrião se dá em decorrência do rápido crescimento do encéfalo e das proeminências faciais, que atingem a proeminência cardíaca. Em relação ao segundo arco faríngeo, o rápido crescimento deste promove a formação de uma depressão ectodérmica lateral denominada de seio cervical. Há o surgimento das cristas mesonéfricas que darão origem aos rins mesonéfricos provisórios nos seres humanos e, por fim, ocorre a transformação do broto dos membros superiores o qual adquire o formato de remo, enquanto, o broto dos membros inferiores tem a forma de nadadeira. A figura 3.6 expõe de modo ilustrativo as transformações ocorridas no embrião com cinco semanas de desenvolvimento.
Otocisto (por transparência) Sulco branquial Arco branquial
Fosseta do cristalino Eminência hepatocardíaca Cordão umbilical
Membro superior Somitos
Ducto vitelino Celoma umbilical Pedículo de fixação Anel umbilical Cauda Membro inferior
Figura 3.6 – Vista lateral da quinta semana do desenvolvimento embrionário.
3.3.3 Sexta semana Na sexta semana é marcada com o desenvolvimento dos membros superiores e inferiores. Os membros superiores iniciam a diferenciação regional desenvol vendo os cotovelos e as placas das mãos, onde os raios digitais, primórdios dos dedos começam a aparecer, posteriormente, os membros inferiores se desen-
78
•
capítulo 3
volvem com o surgimento do tornozelo e das placas dos pés, neste último, também ocorre o aparecimento dos raios digitais. Há indicações que o embrião, neste período, realiza contrações musculares e do tronco, inclusive em resposta aos estímulos do toque. Tais contrações são tidas como importantes para o desenvolvimento normal dos ossos e das articulações. Na porção cefálica, há o aparecimento das saliências auriculares localizadas entre os dois primeiros arcos faríngeos na porção da fenda faríngea. Posteriormente, a fenda faríngea dará origem ao meato acústico externo e, as saliências auriculares darão origem ao pavilhão auricular, parte da orelha externa. Ocorre ainda o desenvolvimento da retina o que permite a evidência da presença dos olhos no embrião. Nesta fase, a cabeça tem tamanho superior ao tronco do embrião e, encontra-se encurvada aproximando-se da proeminência cardíaca. Esse encurvamento é necessário e importante para o futuro desenvolvimento do pescoço, tornando assim, a região cervical flexível. Ainda, ocorre a formação do córtex cerebral e as células nervosas da medula espinhal iniciam as sinapses. Ainda, ocorre o desenvolvimento do diafragma, principal músculo utilizado na respiração; das glândulas salivares; do início do desenvolvimento do fígado o qual permite a formação ativa de sangue e de linfócitos que irão desempenhar importante função imunológica; e do início da formação dos mamilos. A figura 3.7 ilustra o desenvolvimento do embrião na sexta semana de gestação. Canal do ouvido externo Curvatura cervical
Pálpebra
Aurícula do ouvido externo
Olho
Digitais Sulcos entre as digitais Pulso
Proeminência do fígado Cordão umbilical Digitais do pé B
16 mm
Figura 3.7 – Vista lateral da sexta semana do desenvolvimento embrionário.
capítulo 3 •
79
3.3.4 Sétima semana Durante a sétima semana, é evidente no embrião nos membros superiores, os cotovelos e a formação dos dedos nas placas das mãos os quais começam a se separar a partir de entalhes ocorridos nos raios digitais e, nos membros inferiores, a formação do tornozelo, dos dedos nas placas dos pés como ocorrido nas placas das mãos e o surgimento da fibra muscular primária a qual dará origem aos músculos. Ocorre, também, o evento da herniação umbilical que corresponde a penetração dos intestinos no celoma extra-embrionário na parte proximal do cordão umbilical, em decorrência do rápido crescimento dos intestinos o que inviabiliza estes serem acomodados na cavidade intestinal, comparativamente pequena. Por fim, neste período, o coração forma as quatro câmaras cardíacas, o átrio direito, átrio esquerdo, ventrículo direito e o ventrículo esquerdo e, o centro de marca-passo está estabelecido no átrio direito. O embrião pode atingir, nesta fase, batimentos cardíacos com frequências entre 165 a 175 vezes por minuto. A figura 3.8 expõe de modo ilustrativo as transformações ocorridas no embrião com sete semanas de desenvolvimento. Quarto ventrículo do cérebro
1o, 2o e 3o arcos faríngeos
Mesencéfalo Seio cervical
Fenda do cristalino
Proeminência do coração
Placode nasal Cordão umbilical
Broto dos membros superiores
Eminência caudal
Broto dos membros inferiores
Ducto mesonefrico Semitos 4 mm
Figura 3.8 – Vista lateral da quinta semana do desenvolvimento embrionário.
80
•
capítulo 3
3.3.5 Oitava semana A oitava semana é caraterizada como sendo o fim do desenvolvimento embrionário, do qual a partir de uma única célula foi possível formar cerca de 90% das estruturas presentes no indivíduo adulto humano. Neste período ocorre a formação das pálpebras superiores e início da fusão das mesmas, o que confere o aspecto semicerrado dos olhos; início da formação da secunda camada da epiderme e o surgimento de pelos, inclusive, as sobrancelhas. O cérebro em seu contínuo desenvolvimento inicia a formação do hipotálamo, estrutura responsável pelo controle da temperatura corporal, da frequência cardíaca arterial, equilíbrio hídrico e de secreção de hormônios. Os tendões são formados e iniciam a conexão estabelecida entre os músculos e os ossos da perna e, o consequente, desenvolvimento do joelho. Há o desenvolvimento dos nefrônios os quais possuem a função de filtrar o sangue do embrião nos rins, produzindo assim a urina que será secretada para o líquido amniótico. Ainda, o diafragma está totalmente formado o que permite o início dos movimentos respiratórios intermitentes. Iniciam-se, no intestino grosso, os movimentos peristálticos que irão favorecer o processo de digestão e absorção dos nutrientes e a correta eliminação do conteúdo do trato gastrointestinal no líquido amniótico, no embrião. No embrião masculino, os testículos em desenvolvimento iniciam a produção e liberação da testosterona. A figura 3.9 expõe de modo ilustrativo as transformações ocorridas no embrião com oito semanas de desenvolvimento. Plexo vascular do couro cabeludo Aurícula da orelha externa
Pálpebra Olho
Ombro Nariz Mandíbula Boca Braço Punho Cotovelo
Cordão umbilical Dedos dos pés separados Planta dos pés
30 mm Joelho
Figura 3.9 – Vista lateral da oitava semana do desenvolvimento embrionário. Fonte – Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.104. Elsevier; 2012. capítulo 3 •
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Para a classificação do período do desenvolvimento embrionário tem-se a possibilidade de fazer uso do Sistema Carnegie de Estagiamento de Embriões o qual remete a um sistema padronizado de 23 estágios que permite a identificação cronológica do desenvolvimento do ser humano. Os estágios são delineados pelo desenvolvimento de estruturas e não apenas pelo tamanho ou número de dias de desenvolvimento. Isso torna o método mais eficiente e com possível comparação entre embriões do que o proposto por classificar o desenvolvimento embrionário a partir da avaliação do número de somitos. A tabela 3.1 descre ve os estágios de Carnegie, enquanto, a figura 3.10 ilustra o desenvolvimento embrionário proposto por estes. IDADE ESTÁGIO Nº DE COMPRIMENTO (DIAS) CARNEGIE SOMITOS (mm)*
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS EXTERNAS**
20 – 21
9
1–3
1,5 – 3,0
Disco embrionário plano. Sulco neural proundo e pregas neuras proeminentes. Um a três pares de somitos presentes. Prega cefálica evidente.
22 – 23
10
4 – 12
2,0 – 3,5
Embrião reto ou ligeiramente encurvado. Tubo neural formando-se entre os somitos, ou já formado, mas amplamente aberto nos neuroporos anterior e posterior. O primeiro e o segundo pares de arcos branquiais são visíveis.
24 – 25
11
13 – 20
2,5 – 4,5
Embrião encurvado por causa das pregas cefálica e caudal. Neuroporo anterior fechando-se. Placóides óticos presentes. Vesículas óticas formadas.
26 – 27
12
21 – 29
3,0 – 5,0
Aparecimentos dos brotos dos membros superiores. Neuroporo anterior fechado. Neuroporo posterior fechando-se. Três pares de arcos branquais visíveis. Saliência cardíaca distinta. Fossetas óticas presentes.
28 – 30
13
30 – 35
4,0 – 6,0
Embrião encurvado em forma de C. Neuroporo posterior fechado. Brotos dos membros superiores semelhantes a nadadeiras. Quatro pares de arcos branquais visíveis. Aparecem os brotos dos membros inferiores. Cauda adelgaçada presente.
31 – 32
14
***
5,0 – 7,0
Membros superiores em forma de remo. Fossetas do cristalino e nasal visíveis. Cálices óticos presentes.
33 – 36
15
7,0 – 9,0
Placas da mão formadas: raios digitais presentes. Vesículas do cristalino presentes. Fossetas nasais proeminentes. Os membros inferiores têm a forma de remo, Seios cervicais visíveis.
37 – 40
16
8,0 – 11,0
Placas dos pés formadas. Pigmento visível na retina. Saliências auriculares desenvolvendo-se.
41 – 43
17
11,0 – 14,0
Raios digitais claramente visíveis nas placas das mãos. As saliências auriculares delineiam o futuro pavilhão da orelha externa. O tronco começa a se indireitar. Vesículas cerebrais proeminentes.
44 – 46
18
13,0 – 17,0
Raios digitais nítidos nas placas dos pés. Região do cotovelo visível. Pálpebras formando-se. Depressões entre os raios digitais nas mãos. Mamilos visíveis
47 – 48
19
16,0 – 18,0
Os membros se estendem ventralmente. Tronco alongando-se e endireitando. Hérnia do intestino médio proeminente.
49 – 51
20
18,0 – 22,0
Membros superiores mais longos e dobrados nos cotovelos. Dedos destintos, mas ainda interligados. Depressões entre os rais digitais dos pés. Aparece o plexo vascular do couro cabeludo.
52 – 53
21
22,0 – 24,0
Mãos e pés se aproximam entre si. Dedos estão livres e mais longos. Dedos dos pés distintos, mas ainda interligados. Cauda curta e grossa presente.
54 – 55
22
23,0 – 28,0
Dedos dos pés livres e mais longos. Pálpebras e aurículas da orelha externa mais desenvolvidas.
56
23
27,0 – 31,0
Cabeça arredondada mostrando características humanas. Genitália externa ainda com aspecto indiferenciado. Ainda presente no cordão umbiliacal saliência bem evidente causada pela hérnia do intestino. A cauda desapareceu.
* Os comprimentos dos embriões indiciam a amplitude usual. Nos estágios 9 e 10, a medida é o maior comprimento (GL); nos estágios subsequentes são dadas as medidas vértex-nádega (CR). ** Baseado sobretudo em O'Rahilly R. Müller F: Developmente Stages of Human Embryos. Washington. Carnegie Institute of Washington. 1987 *** Neste setágio e nos subsequentes, é difícil determinar o número de somitos, de modo que este não é um critério útil. Para mais fotografias em cores de embriões ver Moore KL., et al (1994).
Tabela 3.1 – Classificação do desenvolvimento embrionário a partir da descrição dos principais eventos de formação do embrião, os estágio de Carnegie.
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•
capítulo 3
Estágios de Carnegie para o desenvolvimento humano Estágio 1. Zigoto
8
7 2 1
(3 dias)
3
(15-17 dias)
(17-19 dias)
(4 dias)
(1 dia)
14 15 13 (31-35 dias) (35-38 dias) 12 11 (26-30 dias) (28-32 dias) 10 (23-26 dias) (21-23 dias) 9 (19-21 dias)
19 (48-51 dias)
20 (51-53 dias)
21 (53-54 dias)
16 (37-42 dias)
17 (42-44 dias)
22 (54-58 dias)
18 (44-48 dias)
23 (56-60 dias)
Figura 3.10 – Ilustração do desenvolvimento embrionário a partir do 1° ao 23° estágio de Carnegie
3.4 Período fetal – 9° semana do desenvolvimento ao nascimento O período fetal é assim denominado pelo fato do concepto se tornar reconhecí vel como humano, tendo desenvolvido no decorrer das primeiras oito semanas as principais estruturas anatômicas para compor seu organismo. Neste período, compreendido desde a 9° semana do desenvolvimento embrionário ao nascimento, ocorre o rápido crescimento corporal, com aquisição de peso e desenvolvimento da estatura, e pela diferenciação dos tecidos, órgãos e sistemas, que apesar de já terem sido formados ainda estão em funcionamento mínimo com, exceção, do sistema cardiovascular.
capítulo 3 •
83
3.4.1 Noções gerais sobre os principais eventos do período fetal A ausência de um estadiamento preciso do desenvolvimento fetal faz com que as descrições deste período fetal seja realizado por intervalos de tempo, que compreendem transformações ocorridas entre 4 a 5 semanas. 3.4.1.1 Da nona à décima segunda semana
No início deste período, o feto apresenta como características a presença do intestino nas proximidades do cordão umbilical especificamente na porção exterior ao abdômen; o fígado realiza a função de produção dos glóbulos vermelhos denominada de eritropoese; as costelas são constituídas de cartilagem; sua cabeça tem tamanho superior quando comparada ao restante do corpo, representando cerca de metade do comprimento topo da cabeça-nádega (CR); a face fetal é larga, os olhos encontram-se separados, as pálpebras estão fundidas e as orelhas têm implantação baixa; os membros inferiores são curtos e a coxa relativamente pequena (figura 3.11).
Bolsa Coriônica
Ouvido
Bolsa Amniótica Saco Vitelino
Costela Baço
Intestino Cordão umbilical
Figura 3.11 – Fotografia do feto de 9 semanas de desenvolvimento. São ressaltadas as características – cabeça grande, costela cartilaginosa, intestino nas proximidades do cordão umbilical, orelhas, olhos e fígado.
84
•
capítulo 3
Com o fim das 12 primeiras semanas do desenvolvimento, o feto é submetido a um rápido crescimento do corpo o que o confere o dobro do tamanho quando comparado ao início da 9°semana; os membros superiores se desen volvem e atingem, praticamente, o comprimento relativo final ; os membros inferiores, ainda, não se desenvolveram suficientemente; inicia-se o aparecimento dos centros de ossificação primária nas regiões do crânio e ossos longos; o baço desenvolvido assume a função de eritropoese, anteriormente, realizada pelo fígado; o intestino é incorporado à cavidade abdominal; ocorre o início da produção de urina, a qual secretada no líquido amniótico é reabsorvida pelo feto por deglutição (figura 3.12). O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 5,8 cm de estatura e 14,4 g de peso corpóreo. Feto Ouvido
Boca
Coração
Cordão umbilical
Intestinos
Figura 3.12 – Fotografia do feto de 12 semanas de desenvolvimento. Observe que o intestino foi incorporado à cavidade abdominal.. Fonte: http://www.pregnancysymptoms weekbyweek.org/12_Weeks_Pregnant_Pregnancy_Symptoms
3.4.1.2 Da décima terceira à décima sexta semana
O crescimento do comprimento fetal é mantido de modo exacerbado de tal forma que o tamanho da cabeça torna-se pequeno ao CR fetal no final deste período, consequentemente, há o desenvolvimento dos membros inferiores o
capítulo 3 •
85
que amplia a ocorrência dos movimentos musculares do feto e, esses se tornam coordenados, ainda, que discretos à sensibilidade materna. Em relação à porção da cabeça, os olhos iniciam seus movimentos lentos a partir da 14°semana e, padrões de cabelo do couro cabeludo são estabelecidos. Neste período, o processo de ossificação do esqueleto do feto ocorre de maneira ativa, sendo possível visualizar a formação das estruturas ósseas em imagens de ultra-som. Por fim, é possível visualizar a genitália externa, sendo que, nos fetos de sexo feminino, ocorre a diferenciação dos ovários e, estes já contém os folículos primordiais com ovogônias. O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 11,9 cm de estatura e 103,8 g de peso corpóreo. A figura 3.13 ilustra uma imagem de ultra-som em 3D de um feto com 16 semanas, é importante observar o rápido crescimento corporal do feto bem como a formação das estruturas ósseas.
Figura 3.13 – Imagem de ultra-som em 3D do feto com 16 semanas (Obtido – http://www. pregnancysymptomsweekbyweek.org/16_week_ultrasound_3D).
3.4.1.3 Da décima sétima à vigésima semana
Neste período, o crescimento corpóreo do feto é reduzido, os comprimentos relativos fetal dos membros superiores e inferiores são atingidos à proporção
86
•
capítulo 3
corporal, os dedos das mãos e dos pés estão completamente formados e indi vidualizados e, os movimentos musculares executados são perceptíveis à mãe. Ocorre no cérebro o desenvolvimento de regiões especializadas que processam os sentidos, como: visão, tato, paladar, olfato e audição. Os órgãos abdominais, incluindo o fígado, intestino, estômago, baço e vesícula biliar são agora completamente agrupados no interior da cavidade abdominal. A pele do feto é recoberta por uma substância gordurosa denominada de vernix cerosa a qual é secretada por glândulas sebáceas do feto e por células mortas da epiderme, com função de proteger o feto de rachaduras, abrasões e endurecimento dado à exposição ao líquido amniótico. Ainda, há a presença de uma penugem denominada de lanugo cobrindo o corpo fetal cuja função é manter a vernix cerosa sobre a pele do feto. É visualizado, ainda, o aparecimento de cabelos e sobrancelhas Neste período, há a formação da gordura parda que a partir da oxidação do tecido adiposo é capaz de produzir calor, mantendo a temperatura corporal do feto. Por fim, no feto do sexo feminino há a formação do útero e o início da formação da canalização da vagina. Enquanto, no feto do sexo masculino, os testículos começam a descer. O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 26 cm de estatura e 303,1 g de peso corpóreo. A figura 3.14 permite a observação dos eventos externos ocorridos no desen volvimento fetal com 20 semanas. Bolsa Amniótica
Clitóris Lábios
Cordão umbilical
Grande Placental
Figura 3.14 – Imagem do feto com 20 semanas de desenvolvimento. capítulo 3 •
87
3.4.1.4 Da vigésima primeira a vigésima quinta semana
O início do período é marcado pelo desenvolvimento das unhas nos membros superiores e inferiores, das polpas dentárias na porção inferior a linha da gengiva na boca, pela capacidade de captar os sons pelo ouvido e, ainda, responder as esses estímulos, pelo acúmulo de mecônio no intestino fetal em decorrência do processamento do líquido amniótico pelo sistema digestivo, pelo preenchimento interno dos ossos pela medula óssea fato que disponibiliza a produção de glóbulos vermelhos e brancos do sangue por esta ao invés do baço. Este intervalo de semanas é marcado pelo ganho substancial de peso do feto, que apesar de considerado magro, já é aparentemente proporcional em sua estrutura. Há o início da modificação da pigmentação da pele; ocorre um acúmulo de gordura visando o desenvolvimento de demais estruturas do sistema nervoso; os olhos iniciam movimentos mais rápidos inclusive em resposta aos estímulos de ruído vibroacústico no abdômen materno. Por fim, células epiteliais secretoras denominadas de pneumócitos do tipo II presentes nos septos interveolares do pulmão começam a secretar uma substância lipídica tensoativa surfactante responsável por preencher os alvéolos pulmonares mantendo-os abertos. Em geral, um feto nascido prematuramente entre 22 a 25 semanas possa sobreviver caso receba cuidados intensivos, este ainda corre risco de morte na infância em decorrência do sistema respiratório estar imaturo. O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 32,8 cm de estatura e 675,9 g de peso corpóreo. A figura 3.15 retrata o desenvolvimento do feto com 25 semanas de desenvolvimento.
Figura 3.15 – Imagem do feto com 25 semanas de desenvolvimento.
88
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capítulo 3
3.4.1.5 Da vigésima sexta à vigésima nona semana
Neste período, os pulmões se desenvolvem de tal modo que as trocas gasosas se tornam viáveis e, agora, rítmicas em decorrência do amadurecimento do sistema nervoso central que já permite este controle de frequências. As unhas estão visíveis, o lanugo e os cabelos bem desenvolvidos, os dentes de leite começam a ser formados, a quantidade de gordura amarela presente é de 3,5% do peso corporal e a hematopoese no baço se torna intensa produzindo diferentes tipos de células sanguíneas. O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 39,4 cm de estatura e 1.165,7 g de peso corpóreo. A figura 3.16 retrata o desenvolvimento do feto com 29 semanas de desenvolvimento.
Músculos
Cordão umbilical Ossos Cabeça
Figura 3.16 – Feto com 29 semanas de desenvolvimento. Fonte: http://www. pregnancysymptomsweekbyweek.org/29_Weeks_Pregnant_Pregnancy_Symptoms
3.4.1.6 Da trigésima a trigésima quarta semana
Neste período ocorre o desenvolvimento da pupila o que permite aos olhos respostas aos estímulos de luz e escuro; a quantidade de gordura amarela atinge 8% do peso corporal e preenche parte dos membros superiores e inferiores, ocorre o início da separação cerebral por áreas conforme suas eventuais funções específicas e, os ossos do crânio mantem-se separados favorecendo a flexi-
capítulo 3 •
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bilidade da passagem da cabeça no momento do parto, o lanugo começa a desaparecer sobre a pele fetal, os membros superiores e inferiores encontram-se mais fortalecidos e o sistema digestivo encontra-se capacitado para processar os alimentos inclusive com as enzimas digestivas já ativas. O feto no final deste período apresenta, aproximadamente, 46 cm de estatura e 2186,3 g de peso corpóreo. A partir da 32° semana, o feto nascido prematuramente corre menores riscos de morte na infância. A figura 3.17 retrata o desenvolvimento do feto com 34 semanas de desenvolvimento. Fluído amniótico Sistema digestivo
Gordura
Pulmões
Figura 3.17 – Feto com 34 semanas de desenvolvimento. Fonte: http://www.pregnancysymptomsweekbyweek.org/34_Weeks_Pregnant_Pregnancy_Symptoms
3.4.1.7 Da trigésima quinta à trigésima oitava semana
Neste período, os fetos tem seu crescimento reduzido e a aquisição de massa corporal atinge 14g por dia, sendo que, no final deste intervalo de tempo, o feto terá, aproximadamente, 50,7 cm de estatura e 3293,1 g de peso corpóreo. Em geral, os fetos masculinos a termo são mais cumpridos e pesados do que os fetos femininos. A termo, o sistema nervoso está maduro possibilitando a integração de funções, a cabeça do feto apesar de ser bem menor em relação ao corpo quando
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capítulo 3
comparado ao início do desenvolvimento fetal ainda é considerada uma das maiores partes do corpo com relevância para a passagem do feto no momento do nascimento, a circunferência da cabeça é equivalente à circunferência do abdômen, o tórax é saliente e as mamas fazem protusão em ambos os sexos, os pés do feto são sutilmente maiores do que o comprimento do fêmur o que permite o uso desses dados como parâmetro alternativo de identificação da idade fetal. A figura 3.18 retrata o desenvolvimento do feto com 38 semanas de desenvolvimento. Fluído amniótico Sistema digestivo
Gordura
Pulmões
Figura 3.18 – Feto com 38 semanas de desenvolvimento. Fonte: http://www.pregnancysymptomsweekbyweek.org/34_Weeks_Pregnant_Pregnancy_Symptoms
3.4.1.8 Data provável do parto (DPP)
A data provável do parto (DPP) de um feto é de 266 dias ou 38 semanas considerando o período da fertilização, ou considerando a data da UPMN com 280 semanas ou 40 semanas. No entanto, cerca de 12% das crianças nascem 1 ou 2 semanas após a data esperada do nascimento.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology and Developmental Biology. 5.ed. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2014. p.37-472 EYNARD, Aldo R; VALENTICH, Mirta A; ROVASIO, Roberto A. Histologia e embriologia humanas: bases celulares e moleculares. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. JUNQUEIRA, L. C. V.; ZAGO, D. Embriologia médica e comparada. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982, 291p. MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 609 p. ROHEN JW, LUTJEN-DRECOLL E. Embriologia funcional: o desenvolvimento dos sistemas funcionais do organismo humano. 2a ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2005. SANDLER, TW. LANGMAN – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
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capítulo 3
4 Introdução à Histologia e Tecidos Epiteliais
A Histologia em sua origem da palavra, em latim, significa “Histo ” = tecido e “Logos ” = estudo, sendo assim, remete ao estudo dos tecidos que compõem um ser vivo multicelular animal ou vegetal. A composição dos tecidos animais é definida pelas células e por matriz extracelular (MEC) que, agregadas, compõem a entidade contínua do tecido, funcionando concomitantemente e respondendo de modo coordenado ao organismo. A célula é definida como sendo a unidade básica do corpo humano e muitos outros seres vivos, com exceção dos vírus. Cada célula é constituída por diferentes organelas as quais compõem as características comuns aos mais de 200 tipos de células, sendo cada célula responsável por participar da execução de todas as atividades envolvidas no metabolismo daquele organismo. A matriz extracelular é identificada como sendo um elemento estrutural que preenche o espaço entre as células , e aonde ficam imersos vasos sanguíneos e linfáticos e nervos, dependendo das características específicas de cada tipo diferente de tecido. A composição química da matriz extracelular é capaz de modular e fornecer flexibilidade e biomecânica aos tecidos, por exemplo. A presença da matriz extracelular é exclusividade dos tecidos animais, e análises laboratoriais realizadas a anos aatrás permitiu identificar que sua composição é geralmente um complexo de diferentes macromoléculas relativamente estáveis formado por moléculas de diferentes naturezas, tais como, colágeno, elastina, proteoglicanos, glicoproteínas e integrinas. Tais moléculas são produzidas, secretadas e agrupadas pelas células do tecido na qual aquela matriz extracelular irá integrar. De modo geral, existem 41 tipos de tecidos distintos descritos na literatura, os quais estão agrupados em quatro classes, denominadas de tecidos fundamentais ou básicos. São eles: os tecidos epiteliais, os tecidos conjuntivos, os tecidos musculares e o tecido nervoso. Sendo assim, o tecido é caracterizado pela origem embrionária comum do conjunto de células que o compõem, bem como, pela função geral que realiza. Um modo simples de esclarecer isso é exemplificando o tecido epitelial, que de maneira geral, possui a função de revestir uma superfície. Cada estrutura do corpo terá sua composição tecidual organizada de forma a viabilizar a realização das atividades funcionais daquela estrutura de forma a manter íntegra sua estrutura anatômica. Por exemplo, na traqueia há células ciliadas e células caliciformes, ambas com mesma origem
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capítulo 4
embrionária, forma, função geral equivalente que é de revestir, mas com funções específicas diferentes. No presente capítulo serão abordados, portanto, os fundamentos que permitem iniciar a histologia: noções gerais de como se analisar as células e os tecidos e, sobre os tecidos epiteliais.
capítulo 4 •
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4.1 Noções gerais sobre os métodos de análise das células e tecidos 4.1.1 Preparação de tecidos para exame microscópio Em decorrência do pequeno tamanho das células e dos componentes da matriz, a histologia se torna dependente do uso de microscópios. Para a adequada análise do material biológico é necessário o correto manuseio e obtenção da amostra de modo que a imagem formada após a passagem do feixe de luz sob a amostra resulte na informação necessária para a descrição e conhecimento do material em análise. Em geral, o procedimento mais utilizado no estudo de tecidos ao microscópio consiste no preparo de cortes histológicos. Para este procedimento, inicialmente, o tecido é submetido a uma série de tratamentos, descritos a seguir, de modo que se obtenha o corte histológico ideal, através de um micrótomo, instrumento de grande precisão para cortes de material biológico, em que será visualizado e estudado por meio de um microscópio óptico de luz. Dependendo do tipo de microscópio a ser utilizado, pode ser necessário empregar uma técnica de preparação diferenciada específica para facilitar a visualização naquele tipo de equipamento. A seguir, iremos descrever a técnica de rotina de preparação de lâminas histológicas para observação ao microscópio de luz. 4.1.1.1 Fixação
A fixação é realizada com o intuito de evitar a digestão dos tecidos por enzimas presentes nas próprias células (autólise) guardadas nos lisossomos, ou por meio de bactérias; endurecer os fragmentos facilitando sua secção por microtomia; preservar a estrutura e a composição molecular dos tecidos. Esse procedimento é realizado, predominantemente, por métodos químicos em que ocorre a imersão do tecido em soluções fixadoras, preferencialmente utilizando tecido fragmentado para favorecer a difusão destas soluções, as quais podem ter caráter de agentes desnaturantes ou /agentes estabilizantes aptos a promoverem ligações entre moléculas próximas; ou ainda, por perfusão intravascular do fixador a qual permite que os tecidos sejam atingidos pela solução fixadora por via dos vasos sanguíneos.
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Dentre as soluções fixadoras mais utilizadas está a solução isotônica tamponada de formaldeído a 4%, cujo formaldeído promove alteração da estrutura química da composição das proteínas por meio de reações com os grupos aminas destas. Ainda, se faz o uso de solução de glutaraldeído, com ação semelhante ao formaldeído; solução tetróxido de ósmio que permite a boa conservação de ultra-estruturas e permite o contraste entre estruturas proteicas e lipídios; solução de ácido crómico o qual promove a precipitação de todas as proteínas; solução de etanol 70% com ação de precipitar proteínas citoplasmáticas; dentre outras. É indicado, em alguns estudos, à associação destas soluções. Em relação à fixação física, essa se dá por congelamento rápido, em que ocorre concomitantemente, a fixação e o enrijecimento do tecido, permitindo assim a secção deste. O micrótomo para tecidos congelando é chamado de criostato. A principal escolha por esse procedimento decorre da manutenção da forma nativa de proteínas e da não dissolução de gorduras, quando se visa a análise de lipídeos, em estudos histoquímicos. 4.1.1.2 Inclusão
A inclusão consiste em enrijecer o material biológico fixado em uma substância consistente que pode ser a parafina, indicada para microscopia de luz, ou, em resinas de plástico, indicadas para microscopia de luz e eletrônica, visando à obtenção de cortes histológicos delgados. O procedimento de impregnação dos tecidos em parafina, também denominado de embebição em parafina, ocorre por etapas de desidratação em que o material biológico terá a água extraída de sua composição por meio de uso crescente de etanol (Tinicial = etanol 70% e Tfinal = etanol 100%) e, posteriormente, pelo clareamento que consiste na adição de um solvente orgânico, em geral xilol, cuja ação clarifica o tecido tornando-o transparente ou translúcido. Finalizado esses tratamentos, o tecido é colocado em parafina a 56°-60°C, cujo calor irá evaporar o solvente orgânico e permitirá a difusão da parafina nos espaços internos do tecido. Posteriormente, há a diminuição da temperatura, que irá permitir o endurecimento da parafina, formando o bloco de parafina contendo tecido o qual será submetido a cortes de 1-10micrometros, no criostato, e, dispostos em lâminas de vidro para posterior adesão e coloração.
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4.1.1.3 Coloração
O procedimento da coloração tem sua importância por permitir que estruturas dos tecidos, células e da matriz extracelular possam ser evidenciados na análise histológica, conforme o interesse de estudo, uma vez que, com poucas exceções, os tecidos são incolores. A decisão pelo tipo de coloração a escolher e aplicar na amostra biológica preparada é feita com base na estrutura analisada em questão e no que se deseja observar ou pesquisar naquela amostra de tecido. Componentes do tecido com características ácidas tais como ácidos nucléicos, glicosaminoglicanos e glicoproteínas ácidas coram adequadamente com corantes básicos, chamados de basófilos, que podem ser azul de toluidina, azul de metileno, hematoxilina. Enquanto, componentes do tecido com características básicas tais como mitocôndrias, grânulos de secreção, proteínas citoplasmáticas e colágeno coram adequadamente com corantes ácidos, chamados de acidófilos, que podem ser Orange G, eosina, fucsina. Dentre os procedimentos de coloração mais utilizados estão coloração HE que utiliza hematoxilina e eosina e, os tricômicos. O procedimento de coloração evidencia apenas as estruturas do tecido, sendo assim, de modo que seja visualizado os contornos das células e dos núcleos, se faz uso do contracorante. Em geral, o procedimento de tecidos para exame microscópico demora de 12 horas a 2 dias, dependendo do tamanho do tecido, da solução fixadora utilizada e do meio de inclusão.
4.1.2 Microscopia de Luz O microscópio tem a função de ampliar a imagem em questão, a partir de um conjunto de lentes, favorecendo a observação de pequenas estruturas. O microscópio de luz é um aparelho estruturado em sua parte óptica por três sistemas de lentes composto por um condensador, cuja função é concentrar a luz branca emitida de modo a iluminar o objeto em estudo; por uma objetiva, que irá projetar a imagem aumentada do objeto e, em direção à ocular, de modo que haja a visualização do objeto; e, por fim, pelas oculares que remetem a um sistema de lentes que irão promover a ampliação da imagem recebida através das objetivas e projeta para a retina. A porção mecânica do aparelho se restringe ao suporte que sustenta a parte óptica (figura 4.1).
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Esse instrumento fornece uma imagem consideravelmente aumentada, geralmente invertida verticalmente (de cima para baixo) e invertida horizontalmente (da esquerda para a direita). Neste, a qualidade de uma imagem é dependente da capacidade de ampliação da imagem pela lente e da resolução, que se defini pela capacidade que o microscópio possui em distinguir a menor distância existente entre dois pontos para que apareçam individualizados. Assim, quanto menor for o limite de resolução da objetiva, maior será o respectivo poder de resolução. 11 10 9
1. Base ou pé 2. Fonte de luz 3. Parafusos de foco
8
4. Braço ou coluna
4
6
5. Condensador 6. Platina
5
7. Charriot 8. Objetivas 9. Revólver
3
10. Canhão
2
11. Ocular 12. Diafragma
1
Figura 4.1 – Microscópio de Luz. Todas as estruturas que o constituem.
4.1.3 Microscopia de contraste de fase A microscopia de contraste de fase tem em base ao princípio de difração da luz, transformar as diferentes fases dos raios de luz, com pequenas alterações no comprimento do trajeto óptico, em diferenças luminosas. Neste equipamento, a lâmpada esta posicionada de modo a atingir um ângulo especializado que pode iluminar diretamente o espécime, ou difratar e retardar em gradientes de fase o espécime, isso irá permitir, por contraste, diferenciar estruturas da espécime em análise, sem que haja a necessidade de coloração (figura 4.2).
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Imagem Luz difractada Direta (Luz ao redor)
Observação
Sistema da câmera digital Microscópio biológico transmite luz
Objetiva Amostra
Placa de fase
Condensador
Anel condensador
Figura 4.2 – Microscopia de contraste de luz. Em A) há a indicação dos componentes deste microscópio (Fonte – http://www.equiposylaboratorio.com/userfiles/microscopia%20 de%20contraste%20de%20fase%201.JPG). . Em B) uma imagem do fungo da espécie Morchella elata vista através de deste microscópio, observe que não há coloração e o contraste luminoso permite a identificação das estruturas do fungo (Fonte – Wikipedia).
4.1.4 Microscopia de Polarização A microscopia de polarização explora as propriedades da luz polarizada criada a partir da passagem da luz por meio de um filtro polarizador que concentra os feixes de luz para uma única direção, de modo a identificar e caracterizar a estrutura e as propriedades de materiais (figura 4.3A). Este sistema de lentes é formado por dois primas ou filtros polarizadores, um posicionado acima da amostra, entre a fonte de luz e o condensador, denominando o polarizador e, o outro posicionado abaixo da amostra, entre a objeti va e a ocular, denominando o analisador. O modo como ocorre a interação dos feixes de luz polarizada sobre a espécime permite a identificação e caracterização das estruturas do espécime (figura 4.3A e 4.3B).
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Lente Bertrand Analisador Tubo para filtro de retardo Platina giratória
Polarizador 1
Polarizador 2
Luz não polarizada
deslocamento
Revólver de polarização Polarizador
Luz polarizada
Figura 4.3 – Microscopia de Polarização. A) O equipamento; B) Modo como os feixes de luz são polarizados ao atravessarem cada um dos prismas/filtros polarizadores.. Fonte: http:// slideplayer.com.br/slide/355108/
4.1.5 Microscopia Confocal A microscopia confocal tem como função favorecer a localização de estruturas celulares evidenciando suas peculiaridades através de uma marcação utilizando fluorocromos, o que permite a formação de uma imagem digital, em 2D e 3D, em alta resolução. Essa identificação é possível, pois há a eliminação de estruturas que estão fora de foco, deixando assim, a imagem com melhor definição e profundidade do campo. Conforme o tipo de amostra a ser identificada há a adequação dos marcadores a serem utilizados. Em geral, o microscópio confocal é constituído por um laser, que representa a fonte de luz, de comprimento de onda específico, a ser emitida na amostra; um digitalizador, com função de deslocar a fonte de luz de modo a focalizar cada seção da amostra; por um Z control , que permiti a obtenção da imagem em secções nos eixos X e Z na seção de interesse; por fotomultiplicadores, os quais irão detectar os fótons emitidos e/ou refletidos pela amostra; por um pi- nhole , responsável por discriminar a profunidade/espessura da amostra nos
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eixos X e Y; por uma via de fluorescência, definida pela combinação dos espelhos dicróicos (principal e secundário) e filtros de emissão; e, por fim, por objetivas, responsáveis pela formação, propriedades de qualidade e resolução óptica da imagem nos eixos X, Y e Z.
A.
C. Detector de luz
Em foco Emissão fluorescente de raios de luz Emissão de Laser
Detector de abertura Pinhole Fora de foco Emissão fluorescente de raios de luz Espelho dicromático
Fonte de luz Abertura Pinhole Amostra Plano focal
B. Figura 4.4 – Microscopia Confocal. Fonte: Wikipedia.
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Objetiva Excitação dos raios de luz
4.1.6 Microscopia de Fluorescência A microscopia de fluorescência se baseia na captação de comprimentos de ondas emitidos por partículas fluorescentes que ao serem excitadas com radiação de baixo comprimento de onda emitem fótons os quais irão gerar uma imagem, a qual permite localizar e identificar as moléculas, em questão, individualmente. Como o próprio nome da técnica se define é necessária a coloração da amostra com marcadores fluorescentes, em geral, podendo ser conjugados com anticorpos (figura 4.4 A). Neste equipamento, a amostra é a principal fonte emissora de luz, responsável por emitir energia detectável aos filtros os quais irão promover cor e contraste à imagem formada. Sendo assim, a constituição deste equipamento é dependente de uma fonte de luz intensa de comprimento de onda curto, tais como, lâmpada de mercúrio, luz ultravioleta e raios laser, cuja função é excitar a fluorescência do espectro de luz específico ao fluorocromo aplicado no espécime; por filtros que permitirão a passagem de comprimentos de ondas específicos conforme a cor necessária para excitar o fluorocromo e bloquear os comprimentos de ondas indesejados; por um espelho dicroico, o qual refletirá a luz proveniente da incidência da luz filtrada sobre a amostra; e, por fim, de objetivas que irão transmitir a luz e gerar a imagem de alta qualidade (figura 4.4 B e C). Detector
Ocular Filtro de emissão
Espelho dicroico Fonte de luz Filtro de excitação Objetivo
A.
B.
Amostra
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C. Figura 4.5 – Microscopia de fluorescência. A) O equipamento. Fonte: http://infobiologuia. blogspot.com.br/2014/10/el-microscopio.html); B) Percurso da luz em um microscópio de fluorescência (Fonte:Wikipedia) e C) Imagem referente ao intestino delgado de um rato de laboratório. Os núcleos celulares são evidenciados pelo fluorocromo azul, enquanto, a actina é marcada pelo fluorocromo vermelho. Fonte: http://revistaepoca.globo.com/Revista/Epoca/0,,EMI98522-15224,00.html
4.1.7 Microscopia Eletrônica A microscopia eletrônica se baseia na emissão de feixes de elétrons sobre a amostra de modo que a interação estabelecida entre os elétrons e as partículas da amostra resulte em comprimentos de onda, que variam entre 0,1 – 1 nm, aptos a melhorarem a resolução da imagem do espécime obtida. A microscopia pode ser de dois tipos diferentes: Microscopia eletrônica de transmissão: tem como princípio emitir feixes de elétrons liberados pelo aquecimento de filamentos, em geral, de tungstênio os quais submetidos à uma diferença de voltagem atingem o ânodo e, são acelerados de modo que se desloquem no interior do tubo do microscópio. Após os elétrons passarem a bobina elétrica, esses incidem sobre os átomos do espécime, parte interagi com eles e parte continua o trajeto em direção às outras lentes. Dos elétrons que atingem a lente objetiva forma-se uma imagem aumentada do objeto, a qual é projetada nas outras lentes, ampliando assim, em cada etapa, o tamanho da imagem. Por fim, o detector captura a imagem formada pelos elétrons, tornando a estrutura em estudo visível ao olho humano. Essa imagem •
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é em preto e branco, sendo as áreas escuras denominadas de elétron-densa enquanto as áreas claras denominadas de elétron-transparentes (figura 4.5). Canhão de elétrons
Abertura do condensador
Suporte de amostras
Abertura da objetiva
Lentes objetivas Lentes de difração
Abertura intermediária
Lentes intermediárias Lentes do projetor
Binoculares
Tela fluorescente
Sistema de gravação de imagem
A.
B.
C. Figura 4.6 – Microscopia eletrônica de transmissão (MET). A) O equipamento. Fonte: http:// creationwiki.org/pt/Microsc%C3%B3pio_eletr%C3%B4nico); B) Disposição dos elementos ópticos do MET. Fonte: pt.wikipedia.org; C) Imagem de um leucócito humano do tipo eosinófilo obtida por MET. Fonte: http://creationwiki.org/pt/Microsc%C3%B3pio_eletr%C3%B4nico
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Microscopia eletrônica de varredura: tem como objetivo formar ima-
gens pseudotridimensionais das superfícies de células, tecidos e órgãos. Neste equipamento o feixe de elétrons é emitido de modo focado e em deslocamento sequencial sobre a amostra. Neste caso, os elétrons emitidos não atravessam a amostra como ocorre no microscópio eletrônico de transmissão. A microscopia eletrônica de varredura consiste, inicialmente, em aplicar sobre o espécime uma camada delgada de metal sobre a qual os elétrons emitidos serão refletidos pelos átomos do metal, capturados pelo detector e transmitidos por amplificadores, resultando, assim, na imagem da amostra em estudo (figura 4.6).
A.
B.
C. Figura 4.7 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV). A) O equipamento. Fonte: www.relacionamento.ufpr.br; B) Percurso dos feixes de elétrons sob os componentes do MEV. Fonte: http://fap01.if.usp.br/~lff/mev.html ; C) Imagem de grãos de pólen obtidas por MEV. Fonte: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/20312/historia_eletronicoDeVarredura5.html
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4.2 Tecido Epitelial Os tecidos epiteliais se caracterizam pelas funções especializadas de revestir e proteger as superfícies, internas e externas, dos órgãos. Ainda, possuem a capacidade de absorção de moléculas, de secreção, de percepção de estímulos e de contração. São formados por células poliédricas justapostas, cuja justaposição celular em decorrência de grande quantidade de desmossomos promove a escassez de substâncias intercelulares. A nutrição destes tecidos se dá pelo tecido conjuntivo adjacente que por difusão supre-os de nutrientes necessários para a manutenção do metabolismo basal celular.
4.2.1 Características gerais e especificações As características gerais das células epiteliais são: Escassez de substância intercelular : ocorre devido a justaposição celular, a qual comprime os espaços intercelulares acarretando na ausência de substância intercelular. Ainda, a presença do glicocálix entre as células favorece o contato célula-célula atribuindo assim menor espaço intercelular. Presença da membrana basal Na interface das células epiteliais com o tecido conjuntivo há uma delgada lâmina denominada lâmina basal que é composta por macromoléculas, tais como, colágeno IV, glicoproteínas como laminina e entactina, e, proteoglicanos. Em geral, seus componentes são secretados pelas células epiteliais, musculares, adiposas e de Schwann. Suas funções são estruturar e filtrar as macromoléculas, ainda, influenciar na polarização das células, regular a proliferação e diferenciação celular, servir de caminho e suporte para migração celular, influir no metabolismo celular, dentre outros. A fusão de duas lâminas basais ou a fusão de uma lâmina basal com uma lâmina reticular (constituída também por fibras reticulares produzidas por células do tecido conjuntivo) forma a membrana basal. Avascularização: em princípio o tecido epitelial não contem vasos sanguíneos, sendo a nutrição celular destes tecidos realizada por difusão de substâncias químicas a partir da vascularização do tecido conjuntivo subjacente ao tecido epitelial. Também não são observados vasos linfáticos. A ausência de vascularização ocorre devido a escassez de espaço entre as células epiteliais justapostas. Polaridade celular : é resultante da diferença na composição química da membrana plasmática e na posição das organelas em decorrência da presença •
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:
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de glicoproteínas em regiões específicas da membrana plasmática e, também, pelo estabelecimento de junções que isolam a superfície apical da basolateral, restringindo o movimento das glicoproteínas na membrana. O pólo apical se define pela porção celular voltada para a superfície livre e, apresenta canais iônicos, proteínas transportadoras, incluindo íons H+ ATPases, e enzimas hidrolíticas. O polo basal delimita-se pelo lado oposto da superfície livre e, apresenta canais iônicos, Na+ - K+ ATPases e receptores para hormônios e neurotransmissores. Renovação celular constante: se dá pela constante atividade mitótica das células epiteliais. Junções intercelulares: possuem como função aderir as células epiteliais, vedar os espaços intercelulares evitando o fluxo de materiais nesse espaço e, de comunicação permitindo por meio de canais trocas entre células adjacentes. As junções se classificam em: junções de adesão (zônulas de adesão, desmossomos e hemidesmossomos), junções impermeáveis (zônulas de oclusão) e junções de comunicação (junções comunicantes ou junções gap). As zônulas de adesão se definem por promoverem a adesão lateral entre células adjacentes por meio de uma molécula de adesão celular transmembrana caderina E dependente de íons Ca+2. Inicialmente, há a associação das moléculas de caderina E à proteína catenina formando o complexo caderina E-catenina. Este complexo liga-se à vinculina e a α-actinina e estabelecem ligação aos filamentos de actina. A presença dos íons Ca +2 somados aos componentes extracelulares das moléculas de caderina E estabelecem a adesão entre as células adjacentes. Em geral, as junções de adesão estão presentes em células epiteliais submetidas à pressão, trações e atritos constantes. As zônulas de oclusão são junções compostas por duas proteínas, claudina e ocludina, estabelecidas entre duas camadas externas de células adjacentes imprimindo uma barreira à entrada de macromoléculas nas células o que inviabiliza a passagem de produtos no espaço intercelular e impõe o transporte destes para o interior das células, controlando assim a passagem dos nutrientes. Os desmossomos definem-se por aderir membranas plasmáticas de células vizinhas a partir de placas circulares compostas por proteínas, placoglobinas e desmoplaquinas, e filamentos proteicos, desmogleínas e desmocolinas, que ao atravessarem as membranas plasmáticas atingem o espaço celular e assim formam uma associação. As junções comunicantes são estruturas que viabilizam a comunicação entre células por meio das proteínas conexinas permitindo que substâncias celulares como, por exemplo, íons, possam passar de célula para célula, fazendo com que grupos •
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celulares formem um conjunto funcional. Por fim, os hemidesmossomos resultam da divisão de dois desmossomos e, possuem a função de associar a membrana plasmática de uma célula à lâmina basal adjacente, por meio de filamentos de queratina que estão ligados à proteína de ancoramento plectina, ainda, a presença de integrina nestes favorecem o agrupamento de filamentos intermediários de queratina. (figura 4.7).
Figura 4.8 – Junções intercelulares. Fonte: http://images.slideplayer.com.br/2/364892/ slides/slide_23.jpg
No entanto, superfícies livres de algumas células epiteliais possuem modificações visando aumentar sua superfície de contato como, por exemplo, a presença de microvilos, ou mover partículas tais como: microvilos, estereocílios,cílios e flagelos. Os microvilos são projeções da membrana plasmática freqüentemente digitiformes, com tamanhos e números variados, resultantes da polimerização de actina no citoesqueleto, os microfilamentos. As microvilosidades tem como função ampliar a superfície de contato da membrana plasmática aumentando sua eficiência para as trocas com a cavidade ou o meio extracelular (figura 4.8 A). Os estereocílios são microvilos longos, ramificados e imóveis presentes nas células do epidídimo e do ducto deferente, com função de aumentar a superfície das células favorecendo o deslocamento de moléculas para dentro e fora das células (figura 4.8 B).
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Os cílios são prolongamentos longos, ramificados e móveis presentes nas superfícies de algumas células epiteliais. Estão inseridos em corpúsculos basais que são estruturas elétron-densas situados no ápice das células. Apresentam como função, a partir do movimento ciliar, permitir que uma corrente de fluido ou de partículas seja deslocada ao longo da superfície do epitélio (Figura 4.8 C). Os flagelos estão presentes, nos seres humanos, apenas nos espermetazoides, sendo uma estrutura longa com função de deslocamento deslocamento (Figura 4.8 D). Zona de extrusão celular
Vilosidades do epitélio
Lamina própria Vasos sanguíneos sanguíneos Vasos linfáticos linfáticos Nervos Músculos lisos Tecido conjuntivo Linfócitos Plasmócitos Eosinófilos
Células absortivas Células caliciformes
Cripta do epitélio
Cripta do Lúmen
Células de Paneth Células enterocromafins
Mitoses Células caliciformes Células indiferenciadas
Mucosa Musculare
A.
Estereocílios Epitélio cilíndrico pseudoestratificado
B.
C.
D.
Figura 4.9 – Especializações da superfície livre das células epiteliais. A) Microvilos. Fonte: www.misodor.com; B) Estereocílios. Fonte: http://wzar.unizar.es/acad/histologia/paginas_ hg/01_EpRev/EpRevPseudo/EpRev_PseudoEst_40etq.htm, C) Cílios. Fonte: http://iaci. com.br/cilios%20e%20flagelos.htm) e D) Flagelos . Fonte: http://www.brasilescola.com/ upload/conteudo/images/estrutura-de-um-espermatozoide
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4.2.2 Classificação dos epitélios Os tecidos epiteliais são divididos, conforme sua estrutura e função, em dois grupos principais: epitélios de revestimento e epitélios glandulares. No entanto, a presença de funções de secreção como, por exemplo, as células de revestimento do estômago e, funções glandulares tais como células da mucosa do intestino delgado ou da traqueia, tornam esta classificação arbitrária.
4.2.3 Tecido epitelia epiteliall de revesti revestimento mento A justaposição das células epiteliais favorece a estruturação das células em camadas celulares contínuas, como capacidade de revestir superfícies, externas e internas, do corpo como, por exemplo, a superfície dos órgãos, das cavidades, dos vasos e dos ductos. Os tipos celulares epiteliais de revestimento são classificados conforme a forma das células, esta morfologia está relacionada as pressões externas que as células estão submetidas, à quantidade de organelas e do volume citoplasmático das células, do acúmulo de produtos de reserva ou secreção, da organização do citoesqueleto, dentre outros; e pelo o número de camadas celulares que pode ser formado pela justaposição. Sendo assim, quanto à forma, as células são consideradas pavimentosas quando as células possuem largura e comprimento maiores do que a altura; cúbicas quando as células têm dimensões equivalentes de largura, comprimento e altura; e, por fim, colunar, cilíndrica ou prismática quando a altura tem dimensão superior à largura e ao comprimento (figura 4.9). Em decorrência da fina camada da membrana plasmática das células, há certa dificuldade em delimitar a unidade celular, sendo assim, a localização do núcleo, em geral, no eixo maior e paralelo ao eixo longitudinal da célula, é utilizada para identificar a forma celular. Com exceção das células de secreção cujo núcleo encontra-se comprimido pela quantidade de substâncias.
A.
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B.
C.
Figura 4.10 – Classificação dos tipos de células epiteliais de acordo com a morfologia, vista em perspectiva. A) Pavimentosas. Pavimento sas. Fonte: http://www.medic.ula.ve/histologia/anexos/celulavirtual/imagenes/formacelular/pavimentosa/pavimentosa4.jpg); B) Cúbicas. Fonte: http:// www.medic.ula.ve/histologia/anexos/celulavirtual/imagenes/formacelular/cubica/cubica4. jpg e C) Colunar. Fonte: http://www.medic.ula.ve/histologia/anexos/celulavirtual/imagenes/formacelular/cilindrica/cilindrica4.jpg
Conforme ao número de camadas, os tipos celulares são classificados em simples quando há uma camada única de células epiteliais e, podem ser do tipo epitélio simples pavimentoso, epitélio simples cúbico ou epitélio simples colunar; ainda, há o epitélio simples pseudoestratificado constituído de uma única camada mas, a disposição em diferentes níveis do núcleo, gera a impressão de um número maior de camadas; em estratificado quando há numero igual ou superior a duas camadas de células epiteliais e, podem ser epitélio estratificado pavimentoso, epitélio estratificado cúbico ou epitélio estratificado colunar e epitélio de transição. Este, em geral, considerado estratificado, mas em decorrência do estado que a célula se encontra esta apresenta morfologia distinta, no estado relaxado, aparenta uma espessura de quatro a sete células, enquanto, no estado distendido, são observados dois ou três estratos celulares, e as células superficiais tornam-se pavimentosas. pavimentosas. (figura 4.10 e figura 4.11).
Figura 4.10 – Classificação das células epiteliais conforme o número de camadas
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Figura 4.11 – Cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina, em diferentes objetivas, dos diferentes tipos de tecido epitelial.. Fonte: http://gabe.comuf.com/Data/AppData/ Fiore/003.gif; http://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/004.gif; http://gabe.comuf. com/Data/AppData/Fiore/005.gif
A forma das células e a sua organização em camadas estão diretamente relacionados com a função exercida. O epitélio simples pavimentoso, por apresentar a morfologia achatada, tem facilidade em difundir substâncias e gases, de proteger as superfícies úmidas, dentre outros; os epitélios simples cúbico e colunar, incluindo o pseudoestratificado, possuem grande quantidade de organelas e da presença de especializações da superfície, estas favorecem a absorção, secreção ou transporte de íons. O epitélio de transição pode se distender ou relaxar de
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modo a acomodar o volume de urina produzido. O epitélio estratificado cúbico e o epitélio estratificado colunar são, geralmente, regiões de transição entre o epitélio simples cúbico ou colunar e o epitélio estratificado pavimentoso. Eles são mais adequados para resistir a desgastes do que os epitélios simples. O epitélio estratificado pavimentoso suporta o atrito e confere proteção contra a invasão de micro-organismos, isso porque, o processo de queratinização ocorre a medida que as células se deslocam para as camadas superiores do epitélio, produzindo proteínas de citoqueratina com peso molecular maior e proteínas especializadas que interagem com os feixes de filamentos de citoqueratina, resultando resu ltando na queratina. Ainda, tal epitélio tem função de impermeabilizar a pele água evitando a dessecação dado a presença de fosfolipídios exocitados no espaço.
4.2.4 Tecido epitelia epiteliall glandular Quando uma glândula é composta por uma única célula epitelial glandular, tal glândula é classificada como glândula unicelular, como por exemplo as células caliciformes do epitélio da traqueia e dos intestinos. Quando estas células epiteliais glandulares se agrupam, formam em associação uma glândula pluricelular, como por exemplo a tireoide e a hipófise. A formação das glândulas ocorre pela proliferação das células epiteliais de revestimento associada à invasão do tecido conjuntivo subjacente e, posterior, diferenciação. Com a justaposição das células mantidas à superfície epitelial ocorre a formação de dutos, os quais irão permitir a secreção dos produtos para a superfície, gerando assim o que denominamos de glândulas exócrinas. A perda de conexão das células epiteliais epiteliais inviabiliza a formação de dutos, desta desta forma, a secreção ocorre diretamente para os vasos sanguíneos e, assim, são geradas as glândulas endócrinas. As glândulas glândulas exócrinas exócrinas são são classificadas classificadas quanto à forma da porção secretora secretora em: tubular, acinosa ou alveolar, tubuloacionas (Figura 4.12); quanto à ramificação da porção secretora em: não ramificada, ramificada; quanto à ramificação do duto em: simples, composta; quanto ao tipo de secreção em: serosa, mucosa, seromucosa; e, por fim, quanto à liberação da secreção em: merócrina ou écrina, apócrina, holócrina. A tabela 1 reporta cada uma das classificações para as glândulas exócrinas.
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Figura 4.12 – Esquema da classificação de glândulas exócrinas conforme a forma da porção secretora em – tubular, acinosa e alveolar. Fonte: http://gabe.comuf.com/Data/AppData/ Fiore/006.gif; http://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/00 h ttp://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/007.gif 7.gif
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Figura 4.12 – Esquema da classificação de glândulas exócrinas conforme a forma da porção secretora em – tubular, acinosa e alveolar. Fonte: http://gabe.comuf.com/Data/AppData/ Fiore/006.gif; http://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/007 http://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/007.gif .gif
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Objetiva 40X
Objetiva 400X
Figura 4.13 – Corte histológico de pele grossa corado com hematoxilina e eosina em objetivas 40X e 400X. Observe a presença da epiderme espessa com queratina, caracterizando -a como tecido epitelial estratificado pavimentoso queratinizado; a derme logo abaixo, mais clara e com tecido conjuntivo é possível observar glândulas sudoríparas dispersas, seguindo, a hipoderme rica em tecido adiposo. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/ acervo-de-laminas/4-histologiageral/52-tecidos-epiteliais-glandulare
Objetiva 100X
Objetiva 400X
Figura 4.14 – Corte histológico de pele fina corado com hematoxilina e eosina em objetivas 100X e 400X. Observe na epiderme a pouca presença de queratina, a derme localizada logo abaixo com tecido conjuntivo tem folículos pilosos, em corte transversal mostrando secções circulares e secções mais ovaladas devido aos tipos de cortes mais perpendiculares ou oblíquos, associados às glândulas sebáceas com células globosas na parte mais central e células mais achatadas na periferia da glândula. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index. php/acervo-de-laminas/4-histologiageral/52-tecidos-epiteliais-glandulares
capítulo 4 •
119
Objetiva 100X
Objetiva 400X
Figura 4.15 – Corte histológico da glândula salivar sublingual corado com hematoxilina e eosina em objetivas 100X e 400X. Observe que a glândula salivar sublingual apresenta-se dividida em lóbulos separados por tecido conjuntivo. Nos lóbulos há a presença de acinos mucosos que se apresentam com núcleos de suas células achatadas e encostadas à membrana; acinos mistos ou sero-mucosos são predominantemente mucosos apresentando num pólo uma meia lua serosa e apresentam-se menos corados em relação os serosos; e dutos que se apresentam com secções mais circulares ou alongadas dependendo se o corte foi mais perpendicular ou oblíquo. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/acervode-laminas/4-histologiageral/52-tecidos-epiteliais-glandulares
Em relação à classificação das glândulas endócrinas estas são agrupadas conforme o arranjo das células epiteliais em: folicular, há o arranjo das células em vesículas, locais onde há o acúmulo da secreção como, por exemplo, a tireóide (Figura 4.16A); e, em cordonal, o arranjo das células se dá de modo enfileirado o que permite a ocorrência da anastomose ao redor dos capilares como, por exemplo, as glândulas paratireoides (Figura 4.16B), adrenais e adeno-hipófise. a) Tireoide
Tireóide (T) e paratireóide (P) (40x).
120
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capítulo 4
Tureóide: cápsula (C) e parênquima, formado por folículos (100x).
Células secretoras de um folículo tireoideano (F) com colóide (C) e rodeado por capilares (seta) (400x).
b) Tireoide
Paratireóide (40x).
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Paratireóide (100x).
Paratireóide: cordões de células secretoras (C) e capilares (seta) (400x). Figura 4.16 – Glândulas endócrinas. Em A) há conjunto de cortes histológicos da tireoide, glândula agrupada em folículos/vesículas, corados com hematoxilina e eosina, em objetivas de 40X, 100X e 400X. Em B) há conjunto de cortes histológicos da paratireoide, glândula arranjada em fileiras, corados com hematoxilina e eosina, em objetivas de 40X, 100X e 400X.. Fonte: http://minerva.ufpel.edu.br/~mgrheing/cd_histologia/especial/tireoide.htm
Ainda, há os órgãos com glândulas mistas, ou seja, compostos por glândulas exócrinas e endócrinas como, por exemplo, o pâncreas que é classificado como sendo uma glândula exócrina acinosa composta serosa, que secreta o suco pancreático no duodeno, e possui as ilhotas de Langerhans, glândulas endócrinas cordonais, secretoras dos hormônios insulina e glucagon para a corrente sanguínea (figura 4.17).
122
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capítulo 4
Figura 4.17 – Corte histológico do pâncreas, coloração de hematoxilina e eosina, objetiva de 90X.. Fonte: http://gabe.comuf.com/Data/AppData/Fiore/067.gif
capítulo 4 •
123
CLASSIFICAÇÃO FORMA DA PORÇÃO SECRETORA
TIPO
FORMA
EXEMPLO
Tubular
Reta Enovelada
Acinosa ou alveolar
Arredondada
Tubuloacinosa
Há dois tipos de porções secretoras
Glândula de Lieberkühn Glândula sudorípara Glândula salivar parótida e Glândula sebácea Glândulas salivares sublinguais e submandibulares
RAMIFICAÇÃO DA PORÇÃO SECRETORA Não ramificada Ramificada
Ausência de ramificações Presença de ramificações
Glândula de Lieberkühn e Glândula sudorípara
Ausência de ramificações Presença de ramificações
Glândula de Lieberkühn e Glândula sudorípara
Glândula sebácea
RAMIFICAÇÃO DO DUTO Simples Composta
Glândulas salivares
TIPO DE SECREÇÃO
Serosa
Mucosa
Seromucosa
Secreção de fluido aquoso rico em enzimas. As células serosas Glândulas salivares parótidas apresentam formato piramidal e citoplasma basófilo. Secreção de fluido viscoso rico em glicoGlândulas duodenais proteínas Glândulas salivares subConstituída por células mandibulares e Glândulas serosas e mucosas sublinguais;
LIBERAÇÃO DA SECREÇÃO Merócrina ou écrina
Secreção é exocitada sem danificar a célula
Apócrina
Secreção e parte do citoplasma apical são perdidos.
Holócrina
Há a morte celular, conGlândula sebácea e Glânducomitantemente, com a las tarsais da pálpebra. ocorrência da secreção
Tabela 4.1 – Classificação das glândulas exócrinas.
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capítulo 4
Células caliciformes e Células acinosas do pâncreas Glândulas sudoríparas axilares, Glândulas mamárias, Glândulas ceruminosas do meato acústico externo e Glândulas ciliares da pálpebra
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology and Developmental Biology. 5.ed. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2014. p.37-472 DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. De Robertis Bases da Biologia celular e molecular. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. EYNARD, Aldo R; VALENTICH, Mirta A; ROVASIO, Roberto A. Histologia e embriologia humanas: bases celulares e moleculares. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. HADLER, W. A.; SILVEIRA, S. R. Histofisiologia dos epitélios: correlação entre a morfologia e a função dos epitélios. Campinas: Editora da UNICAMP, 1993. JUNQUEIRA, L. C. V.; ZAGO, D. Embriologia médica e comparada. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982, 291p. JUNQUEIRA, L.C.U. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. 11ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 524p. LOWE, J. S.; ANDERSON, P. G. Stevens & Lowe´s Human Histology. 4.ed. Philadelphia: Elsevier, Mosby, 2015 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. OVALLE, WK & NAHIRNEY P.C. NETTER. Bases da Histologia. 1ª edição, Elsevier. 2008. ROHEN JW, LUTJEN-DRECOLL E. Embriologia funcional: o desenvolvimento dos sistemas funcionais do organismo humano. 2a ed. Rio de Janeiro (RJ) : Guanabara Koogan; 2005. SANDLER, TW. LANGMAN – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
capítulo 4 •
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capítulo 4
5 Tecidos Conjuntivos
5.1 Tecidos Conjuntivos Os tecidos conjuntivos são assim denominados por servir de conexão, sustentação e preenchimento, caracterizam-se pela diversidade de células e pela abundância de matriz extracelular.
5.1.1 Células, fibras e substância fundamental fundamental amorfa amorfa Os principais tipos de células que compõem os tecidos conjuntivos são os fibroblastos, os plasmócitos, os macrófagos, os mastócitos, os adipócitos, os leucócitos e as células mesenquimatosas. No entanto, há células que compõem tecidos conjuntivos especiais que são os condroblastos e condrócitos; células osteoprogenitoras, osteoblastos, osteócitos e osteoclastos; células hematopoéticas, e células sanguíneas (figura 5.1). A composição da matriz extracelular destas células está diretamente relacionada com as características funcionais do tecido conjuntivo as quais compõe. Em geral, a matriz extracelular é constituída por uma parte fibrilar composta por fibras colágenas, fibras reticulares e/ou fibras elásticas e, por uma parte não fibrilar, denominada como substância fundamental. A substância fundamental é composta por glicosaminoglicanos, proteoglicanas e as glicoproteínas. A finalidade da matriz extracelular nestas células, além de prover o suporte estrutural, permite a regulação do comportamento das células, atuando na sua capacidade de proliferação, diferenciação, migração, morfologia, ati vidade funcional e sobrevivência. sobrevivência.
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capítulo 5
Figura 5.1 – Representação simplificada das linhagens de células do tecido conjuntívo derívadas de uma célula mesenquimal embrionária multipotente.
Fibroblasto
Célula constituída por citoplasma ramificado composto por núcleo elíptico contendo de um a dois nucléolos e grande quantidade de retículo endoplasmático. Dentre suas funções estão constituir a substância fundamental amorfa, sintetizar as proteínas de colágeno, de elastinas, glicosaminoglicanas e glicoproteínas que farão parte da matriz extracelular, promover a regeneração celular por meio da produção de fatores de crescimento os quais irão influenciar no crescimento e diferenciação celular (figura 5.2). Fibroblastos
Tropocolágeno
Tropoelastina
Colagénio (I) fibrila
Fibra elástica
Substância do solo Colagénio (III) fibrila (Fibra Reticular)
Figura 5.2 – Fibroblasto. A) Representação esquemática do fibroblasto. B) Corte histológico do fibroblasto corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://anatpat.unicamp.br/biossifmembranosa.html
capítulo 5 •
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Macrófagos
O macrófago é uma célula diferenciada no tecido conjuntivo a partir de alguns monócitos do sangue (um tipo deleucócito originado na medula hematopoiética, e presentes na corrente sanguínea. Os monócitos são funcionalmente caracterizados pela sua capacidade de realizar fagocitose de partículas diferentes, tais como restos celulares, partículas inertes ou microorganismos; de serem quimiotáticas por atraírem outras células locais para a reação inflamatória bem como favorecer a proliferação das mesmas; de regularem o funcionamento de células envolvidas na resposta imunitária; e, por fim, atuarem como células apresentadoras de antígenos (figura 5.3).
Figura 5.3 – Macrófagos. A) Processamento do antígeno pelo macrófago por meio da fagocitose bem como a atuação desta célula como uma célula apresentadora de antígenos após processamento do antígeno. B) Corte histológico da camada molecular corado com hematoxilina e eosina evidenciando os macrófagos. Fonte: http://anatpat.unicamp.br/nptanemiafalc8.html
Mastócitos
Os mastócitos são células de formato oval cujo citoplasma contém um núcleo central e numerosa quantidade de grânulos. Estão localizados preferencialmente nos vasos sanguíneos, sendo importantes na participa da resposta inflamatória secretando para a matriz várias das moléculas acumuladas no seu citoplasma, como por exemplo a histamina (figura 5.4).
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capítulo 5
A.
B.
Figura 5.4 – Mastócitos. A) Representação ilustrativa do mastócito. B) Corte histológico do mesentério corado pela técnica de Weigert evidenciando a presença dos mastócitos, observe a grande quantidade de grânulos presentes no citoplasma da células. Fonte: http://www.icb. usp.br/mol/4-16mastocito1.html
Plasmócitos
Os plasmócitos são células esféricas ou ovoides, cujo citoplasma é caracterizado por apresentar núcleo esférico com grande quantidade de heterocromatina, grande quantidade de ergastoplasma, complexo de Golgi bem desen volvido. São células derivados de linfócitos do tipo B que durante uma resposta imunitária receberam instruções para se diferenciarem em plasmócitos, cuja função é sintetizar e secretar ativamente proteínas do tipo imunoglobulinas, IgG, IgA, IgM, IgD e IgG, também, denominadas de anticorpos (figura 5.5).
A.
B. Figura 5.5 – Plasmócitos. A) Representação ilustrativa do estágio de maturação da célula tronco em plasmócitos. B) Corte histológico corado por hematoxilina e eosina evidenciando a presença dos plasmócitos. Fonte: http://www.icb.usp.br/mol/4-16mastocito1.html capítulo 5 •
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Leucócitos
Os leucócitos, também conhecidos por glóbulos brancos, são células nucleadas, sem hemoglobina, ricas em lisossomos e mitocôndrias, cuja origem são células da medula óssea diferenciadas a partir de células-tronco pluripotentes. Essas células estão presentes, no sangue, linfa, órgãos linfoides e tecidos con juntivos com função de defesa do organismo compondo o sistema imunológico (figura 5.6). Os leucócitos são classificados em monócitos, linfócitos, neutrófilos, eosinófilos e basófilos. A tabela 5.1 reporta as principais características e funções de cada um dos tipos celulares.
A.
Monocito
Linfocitos
Neutrófilo
Eosinófilo
Basófilo
B. Figura 5.6 – Leucócitos. A) Representação ilustrativa das classes celulares dos leucócitos. B) Corte histológico evidenciando a presença das classes leucocitátias – monócitos, linfócitos, neutrófilos, eosinófilos e basófilos.
GLÓBULOS BRANCOS
FUNÇÃO
Célula com diâmetro entre 10 Atuam ativamente na fagocitose e 14 mm; núcleo pouco volude microorganismos inversores, mosos, contendo 2 a 5 lóbulos, a partir da emissão de pseudóligados por pontes cromatínicas. podes. Constituem a primeira Cerca de 55% a 65% dos linha de defesa do sangue. glóbulos brancos.
S O T I C Ó L U N A R G
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CARACTERÍSTICAS
Célula com diâmetro entre 10 e 14 mm, núcleo contendo dois lóbulos. Cerca de 2% a 3% do total de leucócitos.
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capítulo 5
Células fagocitárias. Atuação em doenças alérgicas. Abundantes na defesa contra diversos parasitas.
S O T I C Ó L U N A R G A
Célula com diâmetro que varia entre 10 e 14 mm. Núcleo volumoso com forma de S. Cerca de 0,5% do total dos globulos brancos.
Acredita-se que atuem em processos alérgicos, a exemplo dos mastócitos.
Célula com diâmetro que varia entre 8 a 10 mm. Dois tipos básicos: B e T. Nucleo esférico. Cerca de 25% a 35% do total de leucócitos.
Responsáveis pela defesa imunitária do organismo. Linfócitos B diferencam-se em plasmócitos, as células produtoras de anticorpos. Linfócitos T amadurecem no timo, uma glândula localizada no tórax.
Célula com diâmetro entre 15 e 20 mm. Núcleo em forma de ferradura. Cerca de 10% do total dos glóbulos brancos.
Acredita-se que atravessam as paredes dos capilares sanguíneos e, nos tecidos, diferemciamse em macrófagos ou osteoclastos, células especializadas em fagocitose.
Tabela 5.1 – Classificação e descrição das características e funções de cada tipo de leucócito.
Células Adiposas
As células adiposas ou adipócitos são células esféricas cujo citoplasma é basicamente constituído por gotículas de gordura que coalescem em uma grande vesícula que pode atingir o diâmetro de 70µm em pessoas magras e cerca de 170 a 200 µm em pessoas obesas. As células adiposas podem ser encontradas em pequenos grupos no tecido conjuntivo ou em grande quantidade, formando um tipo especial de tecido conjuntivo, o tecido adiposo. Sendo assim, sua função remete ao armazenamento de energia (figura 5.7).
Reservas de grasa
Núcleo
A.
B.
Figura 5.7 – Células Adiposas. A) Representação ilustrativa dos adipócitos. B) Corte histológico corado com hematoxilina e eosina evidenciando a presença das células adiposas, observe a grande quantidade de gordura presente no citoplasma da célula. Fonte: http:// www.icb.usp.br/mol/5-2-adiposo-uni.html capítulo 5 •
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Fibras Colágenas
As fibras colágenas são compostas por uma glicoproteína de matriz extracelular denominada colágeno, a qual é constituída por três cadeias ∞ polipeptídicas enoveladas em uma configuração helicoidal. A diversidade na cadeia de aminoácidos que compõem o colágeno gerou a identificação e descrição de 28 moléculas distintas, as quais se apresentam como moléculas individuais ou associadas em redes, fibrilas ou até fibras, sendo estes produzidos por fibroblastos, condrócitos, osteoblastos, células epiteliais e musculares (figura 5.8). 1 Sínsete das cadeias alfas 2 Enrolamento das cadenas alfa: molécula de procolágeno
Espaço extracelular
3 Eliminação das cadeias terminais
Molécula de colágeno
1 Exocitose Núcleo
Cadeias laterais
3
2
4 Montagem das moléculas de colágenos Retículo endoplasmático
Aparato de Golgi 10-300 nm Fibrilas de colágeno 0.5-3 micras
Interior celular
A.
Membrana citoplasmática
Fibras de colágeno
Núcleo do fibrócito
Fibras colágenas
Fibras colágenas
B. Figura 5.8 – Fibras Colágenas. A) Representação ilustrativa da síntese do colágeno visando à formação das fibras colágenas. B) Corte histológico corado com hematoxilina e eosina evidenciando a presença das fibras colágenas. Fonte: http://www.virtual.epm.br/material/ histologia/histo/fig17.htm
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capítulo 5
Fibras Elásticas
As fibras elásticas são compostas pela deposição inicial de proteínas do tipo microfibrilas seguida da deposição de proteínas do tipo elastina. Ambas possuem como componente principal a glicoproteína fibrilina. A produção das fibras elásticas se dá nos fibroblastos e pelas células musculares lisas da parede dos vasos e, sua principal função é prover a elasticidade nos tecidos, isso ocorre pelas características próprias das proteínas elastina e fibrilina que aos serem estiradas mudam suas conformações estruturais de enoveladas para estruturas lineares. Estão presentes no mesentério, na derme, nos ligamentos elásticos, nas artérias, na cartilagem elástica, nos pulmões e na bexiga (figura 5.9). A elastina é tida como uma proteína de caráter hidrofóbico dado a grande quantidade de aminoácidos como glicina, alanina, valina e prolina; suas moléculas arranjam-se em fibras ou lâminas, ligando-se covalentemente através da ação da lisil-oxidase e, consequentemente formando desmosina e isodesmosina ao associar lisina à elastina. Enquanto, a fibrilina é considerada uma proteína de caráter hidrofílico, sendo que suas moléculas se arranjam por meio de ligações do tipo dissulfeto.
a) Esticando
Molécula elástica simples
A.
b) Relaxando
Ligações cruzadas
B.
Figura 5.9 – Fibras Elásticas. A) Representação ilustrativa do modo como ocorre o estiramento e o das fibras elásticas. B) Corte histológico corado com hematoxilina e eosina evidenciando a presença das fibras elásticas. Fonte: http://www.uff.br/atlashistovet/FibraElastica.jpg
Fibras Reticulares
As fibras reticulares, como seu próprio nome indica, está estruturalmente organizada em rede, sendo composta da polimerização do colágeno do tipo III, cujo padrão de fibras se assemelha ao colágeno do tipo I. São produzidas por
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células como: os fibroblastos, os adipócitos, as células de Schwann e as células musculares, estando presentes em órgãos hematopoéticos e linfoides, como a medula óssea, o baço e os linfonodos. As fibras reticulares se anastomosam e usualmente foram redes proteicas delicadas (ou retículos). Estsa fibras reticulares são pouco resistentes á tensão e usualmente inelásticas. (figura 5.10).
A.
B.
Figura 5.10 – Fibras Reticulares. A) Representação ilustrativa das fib ras reticulares. B) Corte histológico corado com hematoxilina e eosina evidenciando a presença das fibras reticulares (setas indicadas). Fonte: http://medicina.ucpel.tche.br/atlas/histologia/
Substância Fundamental Amorfa
A substância fundamental amorfa é constituída por: glicosaminoglicanos que correspondem aos açucares não ramificados constituídos por um grupamento amina (N-acetilglicosamina) em geral sulfatado (-OSO 3-) e um ácido urônico (glicurônico ou idurônico) apresentando um grupo carboxila (-COO- ) que se repetem; proteoglicanas que consistem em glicosaminoglicanos ligados covalentemente, dentre os quais estão presentes o ácido hialurônico, o sulfato de condroitina, o sulfato de dermatana, o sulfato de heparana, a heparina e o sulfato de queratana; e glicoproteínas; todos secretados pelos fibroblastos (figura 5.11). As funções da substância fundamental amorfa são prover um meio de consistência em gel no qual é possível realizar a difusão de oxigênio e nutrientes a partir dos capilares, inviabilizar a deformação do tecido por forças
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compressivas, favorecer a sinalização celular por meio da associação com fatores de crescimento, aumentando ou inibindo a sua atividade, aderir os componentes da matriz extracelular entre si ou com as células.
Glicoproteínas
Figura 5.10 – Substância fundamental amorfa. Representação ilustrativa dos proteoglicanos, glicosaminoglicanos e glicoproteínas.
5.1.2 Funções gerais O tecido conjuntivo, como dito anteriormente, tem funções gerais para conectar, sustentar e preencher. Em decorrência da composição diferenciada da matriz extracelular, o tecido conjuntivo adquire, também, a funcionalidade de absorver impactos, de resistir à pressão bem como adquirir elasticidade. Como funções específicas há o armazenamento de gordura necessária para produção de calor, armazenamento de íons, como os íons Ca 2+, necessários para atividade de processos metabólicos, atividade de defesa imunológica, ati vidade da coagulação sanguínea, de processos de cicatrização e, por fim, envol vidos no transporte de gases, nutrientes e catabólitos.
5.1.3 Classificação e estudo dos tipos de tecido conjuntivo De acordo com a composição das células e da matriz extracelular, o tecido con juntivo é classificado em: Tecido conjuntivo propriamente dito, o qual é subdivido em: Tecido conjuntivo frouxo Tecido conjuntivo denso: Modelado Não modelado •
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Tecidos conjuntivos especiais, o quais se subdividem em: Tecido reticular (ou linfoide) Tecido adiposo Tecido cartilaginoso Tecido ósseo Tecido sanguíneo. Embrionário Tecido mesenquimal Tecido mucoso •
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5.1.3.1 Tecidos Conjuntivos propriamente ditos
Os tecidos conjuntivos propriamente ditos representam o tipo tecidual mais frequente e menos diferenciado que compõe o tecido conjuntivo, sendo constituídos predominantemente por células do tipo fibroblastos, macrófagos, mastócitos e células mesenquimais cujas matrizes extracelulares são formadas principalmente por colágeno. Suas funções são: servir de suporte para os epitélios de revestimento e glandulares, vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos; preencher espaços no interior de tecidos, entre tecidos e entre órgãos; proteger os órgãos; formar os tendões por meio da união de músculos esqueléticos aos ossos. Em decorrência da proporção estabelecida entre células e matriz extracelular, o tecido conjuntivo propriamente dito pode ser classificado em: Tecido conjuntivo propriamente dito frouxo – é constituído por quantidades equivalentes de células do tipo mesenquimais, fibroblastos, macrófagos, mastócitos, plasmócitos, leucócitos e células adiposas; e, componentes da matriz extracelular que são as fibras colágenas, em menor proporção, elásticas e reticulares dispostas de maneira frouxa viabilizando a flexibilidade tecidual; e, ainda, pela substância fundamental. Esse tecido é considerado pouco resistente às trações e, suas funções suporte estrutural ao tecido epitelial, preenchimento de espaços entre órgãos, tecidos e unidades secretoras de glândulas; nutrição de órgãos e tecidos avascularizados, armazenamento de água e eletrólitos e defesa (figura 5.11).
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Figura 5.11 – Tecido conjuntivo propriamente dito frouxo. Corte histológico do tecido conjuntivo frouxo corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://www.icb.usp.br/mol/4-32-con jfrouxo1.html
Tecido conjuntivo propriamente dito denso – possui constituição celular
semelhante ao tecido conjuntivo propriamente dito frouxo diferindo na quantidade de fibras de colágeno, neste em abundância. Em decorrência da disposição das fibras de colágeno, esse tecido é classificado em: 3.
Tecido conjuntivo denso modelado: as fibras colágenas estão organiza-
das, em geral, espessas e dispostas em paralelo. Entre as fibras estão presentes os fibroblastos e fibrócitos. O principal exemplo deste tipo de tecido são os tendões (figura 5.12).
Figura 5.12 – Tecido conjuntivo propriamente dito denso do tipo modelado. Corte histológico do tecido conjuntivo denso modelado corado com hematoxilina e eosina (Obtido em – http:// www.icb.usp.br/mol/4-35-tcdenso-modelado.html).
4.
Tecido conjuntivo denso não modelado: as fibras de colágeno estão
dispostas sem organização, aparentemente desordenadas, sendo responsáveis por promover resistência às trações e aos estiramentos exercidos sobre os tecidos, envolver órgãos, glândulas e tecidos e por atuar no processo de cicatrização (figura 5.13). capítulo 5 •
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Figura 5.13 – Tecido conjuntivo propriamente dito denso do tipo não modelado. Corte histológico do tecido conjuntivo denso não modelado corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://www.icb.usp.br/mol/4-32-conjfrouxo1.html
5.1.3.2 Tecidos conjuntivos especializados
Os tecidos conjuntivos especializados correspondem a três tipos de tecidos, o tecido mucoso, o tecido elástico e o tecido reticular. O tecido mucoso é um tecido conjuntivo cuja matriz extracelular é constituída predominantemente pela molécula hialuronato também denominada de ácido hialurônico. A característica deste tecido é reter grande volume de água o que favorece o mecanismo de difusão de moléculas pelo tecido conjuntivo. Este tecido está presente, por exemplo, no cordão umbilical e na polpa dental. O tecido elástico é composto por fibras elásticas secretadas pelos fibroblastos e, nos vasos sanguíneos, pelas células musculares lisas. Este tecido é encontrado no ligamento suspensor do pênis, nos ligamentos amarelos da coluna vertebral, no ligamento da nuca e pescoço e em artérias de grande calibre. O tecido reticular é composto pelas fibras reticulares que formam uma rede tridimensional a qual suporta células livres em suas malhas. Este tecido está presente nos órgãos linfóides e hematopoiéticos. 5.1.3.2.1 Tecido Adiposo O tecido adiposo é constituído por células adiposas/adipócitos, separadas entre si pela matriz extracelular formada predominantemente por fibras reticulares compostas por colágeno tipo III (figura 5.14 e 5.15).
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5.1.3.2.2 Funções O tecido adiposo apresenta como função acumular lipídios por meio das vesículas suspensas no citosol presentes nas células adiposas. Os lipídios armazenados são, predominantemente, triglicerídios, também chamados gorduras neutras, formados por moléculas de glicerol unidas por ligações éster a cadeias de ácidos graxos. 5.1.3.2.3 Classificação O tecido adiposo pode ser classificado conforme a presença das gotículas lipídicas em: 1. Tecido adiposo unilocular – é assim denominado, pois as vesículas lipídicas coalescem em uma grande vesícula a qual desloca as organelas citoplasmáticas para a periferia das células adiposas. As células que compõem este tecido são esféricas quando individuais ou poliédricas quando comprimidas às outras células, atingem diâmetro de 70µm em pessoas magras e de 170 - 200µm em pessoas obesas. Tem como funções evitar a perda excessiva de calor atuando como isolamento térmico, absorver impactos, especialmente na palma das mãos, na planta dos pés e nas nádegas, preencher os espaços entre tecidos e órgãos, contribuindo para mantê-los em suas posições (figura 5.14).
Figura 5.14 – Tecido Adiposo. Corte histológico do tecido adiposo, no caso, unilocular, corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://anatpat.unicamp.br/nptmeningioma23a.html).
2.
Tecido adiposo multilocular – é assim classificado em decorrência da
grande quantidade da presença de pequenas gotas de lipídios no citoplasma, sendo que, as organelas presentes nas células distribuídas aleatoriamente, sejam no centro ou na periferia dessas. As células que compõem este tecido são poligonais e atingem diâmetro de até 60µm. Está presente, no indivíduo
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adulto, na região do pescoço, dos ombros, da porção superior das costas, em torno dos rins, da aorta e do mediastino. Apresenta como funções especializadas a produção de calor atuando como termogênico (figura 5.15).
Figura 5.15 – Tecido Adiposo Multilocular. Corte histológico do tecido adiposo multilocular corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://medsantos.xpg.uol.com.br/z04.jpg
5.1.3.2.4 Tecido Cartilaginoso O tecido cartilaginoso é um tipo de tecido conjuntivo cuja constituição se dá pelas células do tipo condrócitos e condroblastos e por grande quantidade de matriz extracelular cuja composição torna este tecido rígido. Esse tecido é avascular por isso as estruturas cartilaginosas são pequenas e delgadas sendo suas necessidades nutricionais supridas por difusão que ocorre no interior da matriz cartilaginosa a partir dos vasos sanguíneos localizados no tecido conjuntivo propriamente dito que envolve a cartilagem. Algumas peças de cartilagem revestem articulações e não possuem tal tecido conjuntivo, sendo portanto suas células cartilaginosas nutridas pelo líquido sinovial. As cartilagens estão, portanto, localizadas nas superfícies articulare, zonas de crescimento longitudinal de ossos longos, orelha, nariz, epiglote, laringe, traqueia, brônquios extrapulmonares e intrapulmonares (figura 5.17).
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Legenda: 1. Superficies articulares 2. Zonas de crescimento longitudinal de ossos longos 3. Orelha 4. Nariz 5. Epiglote 6. Laringe 7. Traqueia 8. Brônquios extrapulmonares e intrapulmonares
Figura 5.17 – Ilustração da localização do tecido cartilaginoso no ser humano.
5.1.3.2.5 Funções As funções do tecido cartilaginoso são: estruturalmente fornecer apoio e manutenção morfológica a diferentes componentes do corpo tais como na orelha, traqueia e aparelho respiratório onde permite a manutenção dos dutos abertos servindo de passagem para o som, alimentos e ar, respectivamente; revestir superfícies articulares; e, durante a vida fetal servir de molde para As peças de cartilagem está em cor azul nas figuras. 5.1.3.2.6 Tipos celulares e matriz extracelular Os tipos celulares que compõem o tecido cartilaginoso são os condroblastos e os condrócitos. Os condroblastos são células alongadas, com núcleo grande e nucléolo proeminente, presença de retículo endoplasmático rugoso desenvolvido dado à necessidade de síntese proteica, e possui pequenas projeções na membrana plasmática as quais ampliam a superfície de contato celular favorecendo trocas com o meio (figura 5.17A). Os condrócitos são células esféricas, com núcleo ovóide, presença de retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi desenvolvidos, presença de gotículas lipídicas, a superfície da membrana plasmática possui morfologia irregular e, apresentam diâmetro que varia de 10 a 30µm (figura 5.17B).
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Fibrilas de colágeno II
Agregações Associados à ácido hialúrico
Condronectina
A. Matriz interterritorial
Matriz territorial
Condrocito
B. Figura 5.18 – Ilustração dos tipos celulares que compõem o tecido cartilaginoso. A) Condroblastos. B) Condrócitos.
A matriz cartilaginosa é composta por fibras colágenas formadas por colágeno do tipo I e do tipo II, por fibras elásticas, agregados de proteoglicanas, ácido hialurônico e glicoproteínas de adesão. Sua composição favorece na resistência à tensão, pois a presença das cargas negativas dos glicosaminoglicanos atraem íons Na+ o que mantem o tecido hidratado dando suporte à compressão; a presença de glicoproteínas de adesão favorece a conexão entre as células e os componentes da matriz.
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5.1.3.2.7 Classificação O tecido cartilaginoso é classificado em: 1.
Cartilagem hialina – Possui matriz extracelular, predominantemente,
constituída por fibrilas de colágeno do tipo II e, em menor quantidade por colágenos dos tipos VI, IX, X e XI, rica em substância fundamental composta em maior proporção por glicosaminoglicanos e, em água (60 a 80%), o que confere aspecto gelatinoso rígido à matriz. É o primeiro esqueleto do feto servindo de molde para a formação do tecido ósseo, além de servir de suporte e favorecer o rápido crescimento; nas crianças e nos adolescentes, estão presentes nos locais em que ocorre o crescimento ósseo constituindo os discos epifisários entre a diáfise e a epífise; ainda, está presente nas articulações dos ossos reduzindo a superfície de fricção e amortecendo os impactos, na traqueia e nos brônquios, mantendo essas vias abertas para a passagem do ar. A cartilagem hialina é geralmente envolvida pelo pericôndrio (figura 5.18).
Figura 5.19 – Cartilagem hialina. Corte histológico da cartilagem hialina corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://www2.unifesp.br/dmorfo/Prof%20Manoel%20Histologia/ Cartilagem/cartilagem%20hialina.html
2.
A cartilagem elástica - é constituída por fibrilas de colágeno do tipo II,
por fibras elásticas e por substância fundamental amorfa. Assim como a cartilagem hialina, também, possui pericôndrio. Está localizada na orelha constituindo o pavilhão auricular, a parede do canal auditivo externo e na tuba auditi va e, na laringe constituindo a epiglote (figura 5.19). capítulo 5 •
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Figura 5.20 – Cartilagem elástica. Corte histológico da cartilagem elástica corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://www.virtual.epm.br/material/histologia/histo/fig23.htm
Cartilagem fibrosa – é constituída por fibrilas de colágeno do tipo I e do
3.
tipo II e por substância fundamental amorfa. Por estar associada ao tecido con juntivo denso, não possui pericôndrio. A presença das fibras colágenas promo ve resistência à tração e evita deformação tecidual sob estresse. Está presente nas articulações têmpora mandibular, no esterno clavicular e nos ombros, na inserção de tendões e nos meniscos das articulações dos joelhos (figura 5.20).
Figura 5.21 – Cartilagem fibrosa. Corte histológico da cartilagem fibrosa corado com hematoxilina e eosina. Fonte: http://www2.unifesp.br/dmorfo/Prof%20Manoel%20Histologia/ Cartilagem/cartilagem%20fibrosa.html
5.1.3.2.8 Tipos de crescimento O crescimento do tecido cartilaginoso ocorre por dois mecanismos de crescimento: crescimento intersticial e o crescimento aposicional.
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O crescimento do tecido cartilaginoso se inicia com as células mesenquimais tornando-se arredondadas e diferenciadas em condroblastos os quais irão se multiplicar e promover a secreção da matriz cartilaginosa. Quando os condroblastos encontram-se envolvidos pela matriz extracelular diminuem a multiplicação celular e, são chamados de condrócitos. Os condrócitos neste estágio denominam o grupo isógeno. À medida que ocorre a deposição de matriz extracelular, os condrócitos se distanciam favorecendo o crescimento da cartilagem a partir de seu interior: o crescimento intersticial. Em decorrência da deposição de fibrilas colágenas e os glicosaminoglicanos há o aumento da rigidez da matriz o que permite que o crescimento intersticial ocorra até os 20 anos do indivíduo.
Matriz
Nova Matriz
Condrócitos Lacuna 1
2
3
4
Figura 5.22 – Representação das etapas do crescimento intersticial.
As células mesenquimais presentes na periferia da cartilagem em desen volvimento produzem os fibroblastos, que constituem um tecido conjuntivo denso modelado, denominando a região como pericôndrio. Os fibroblastos internos se diferenciam em condroblastos, produzem matriz cartilaginosa e, consequentemente, promovem o crescimento aposicional da cartilagem.
Fibroblastos Pericôndrio Nova Matriz
Fibroblasto Matriz
em mitose
Condrócitos
Condrócitos novos
1
2
3
maduros
Figura 5.23 – Representação das etapas do crescimento aposicional.
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5.1.3.2.9 Tecido Ósseo O tecido ósseo, sendo um tipo de tecido conjuntivo, é formado por células como fibroblasto, o macrófago, o mastócito e a célula mesenquimal diferenciadas e funcionantes bem como imaturas as quais podem iniciar atividade se necessário o crescimento ósseo, e por abundante matriz extracelular rígida dado a presença de íons Ca+2. Este compartilha de semelhanças morfológicas e funcionais com o tecido cartilaginoso. e o ósseo. 5.1.3.2.10 Funções O tecido ósseo tem como funções: estrutural de sustentação formando um eixo rígido dotado de flexibilidade; movimento do corpo por meio de transferência de forças dos músculos esqueléticos; proteção de órgãos internos como os da cabeça, tórax e abdômen; armazenamento de íons, como cálcio e fosfato; é local de hematopoiese; contribui na audição transferindo as ondas sonoras para o ouvido interno e, por fim, na fonação contribuindo para o timbre da voz. 5.1.3.2.11 Tipos celulares e matriz extracelular O Tecido ósseo é formado por células osteoprogenitoras, os osteoblastos, os osteócitos e os osteoclastos, todas variações funcionais do mesmo tipo celular, a células mesenquimal. A partir das células mensequimais há a diferenciação celular em células osteoprogenitoras as quais irão formar os osteoblastos. As células osteoprogenitoras são células fusiformes, com núcleo ovoide ou alongado, com nucléolos proeminentes, situadas na superfície da matriz óssea. Os osteoblastos darão origem à matriz óssea, sendo assim, localiza-se próximo à matriz óssea de modo que estabelece conexão por meios de junções gap nos seus prolongamentos. Estas células apresentam formato cúbico ou poligonal quando em atividade sintética e forma alongada quando inativas, possuem núcleo eucomático, com nucléolo proeminente, retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi desenvolvido, e abundantes vesículas com glicoproteínas no citoplasma. Estes são responsáveis por sintetizar o componente orgânico da matriz óssea, o osteoide, o qual é formado por fibras colágenas do tipo I, proteoglicanas, glicosaminoglicanos e glicoproteínas de adesão, ainda, atuam na mineralização da matriz óssea e, por fim, secretam enzimas degradam o osteoide permitindo a atividade dos osteoclastos sobre a matriz mineralizada.
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Com a imobilização dos osteoblastos na matriz óssea, esses são denominados de osteócitos os quais possuem núcleo eucromático, retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi desenvolvidos. Os osteócitos estão conectados um com os outros através das junções gap nos prolongamentos. As fendas na matriz óssea onde estão os prolongamentos são os canalículos. Os precursores dos osteoclastos tem formação na medula óssea pertencente à linhagem de monócitos-macrófagos, os quais deslocam-se para regiões de reabsorção óssea onde se fundem, por meio da E-caderina, em osteoclastos. Os osteoclastos são grandes células, multinucleadas, abundantes em mitocôndrias e lisossomos, com membrana celular irregular e em contato com a matriz óssea. Atuam na atividade de reabsorção óssea e, quando a finalizam os sofrem apoptose. A matriz óssea é composta por uma porção orgânica denominada de osteoide, o qual é composta por fibras colágenas do tipo I, proteoglicanas, glicosaminoglicanos e glicoproteínas de adesão tais como osteonectina, osteocalcina, osteopontina e sialoproteína óssea, e por uma porção inorgânica constituída por sais minerais formando os cristais de hidroxiapatita constituídos por íons de cálcio, sódio, fosfato, bicarbonato. As fibras colágenas tem a função de conferir resistência à tração; as proteoglicanas e os glicosaminoglicanos suportam a compressão, e se associam aos fatores de crescimento podem inibir a mineralização; as glicoproteínas de adesão conectam-se às células adjacentes e aos componentes da matriz extracelular e, por fim, os íons cálcio e o fosfato, predominantemente, na forma de cristais de hidroxiapatita são responsáveis pela dureza e rigidez óssea. 5.1.3.2.12 Classificação histológica do tecido ósseo O tecido ósseo pode ser classificado segundo sua constituição em tecido ósseo primário e tecido ósseo secundário. O tecido ósseo primário é assim denominado por ser o primeiro tecido ósseo a ser constituído, sendo posteriormente substituído pelo tecido ósseo secundário. Apresenta como caraterísticas maior quantidade de células e de substância fundamental, é pouco mineralizado e as fibras colágenas não apresentam organização definida. Está localizado no indivíduo adulto nas proximidades das suturas dos ossos do crânio e nos alvéolos dentários. O tecido ósseo secundário apresenta como características menor quantidade de substância fundamental, encontra-se mineralizado e as fibras colágenas
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estão organizadas dispostas em paralelo formando as lamelas o que torna a matriz óssea mais resistente. Estas lamelas podem ser depositadas em camadas concêntricas a partir da periferia das trabéculas ósseas até alcançar o vaso sanguíneo, formando o sistema de Havers. O sistema de Havers consiste, então, em um conjunto de lamelas ósseas concêntricas e um canal central, denominado de canal de Havers, o qual contém vasos sanguíneos e nervos. Os canais de Havers são canais longitudinais que se comunicam entre si, com a cavidade medular e com a superfície externa do osso, por meio de canais transversais ou oblíquos denominados de canais de Volkmann. De acordo como seu aspecto estrutural macroscópico, o tecido ósseo pode ser classificado em tecido ósseo esponjoso ou em tecido ósseo compacto. O tecido ósseo esponjoso está localizado no interior dos ossos sendo constituídos por trabéculas de matriz óssea, cujos espaços são preenchidos pela medula óssea. O tecido ósseo compacto está localizado na periferia dos ossos e forma um envoltório resistente à deformação. Neste são visualizados a presença do sistema de Havers e os canais de Volkmann. 5.1.3.2.13 Tipos de ossificação O processo de formação do tecido ósseo pode ser do tipo intramembranosa ou endocondral. Na ossificação intramembranosa, as células mesenquimais diferenciamse em células osteoprogenitoras, seguindo a diferenciação em osteoblastos os quais produzem a matriz óssea. A imobilização dos osteoblastos na matriz óssea o que os denominam de osteócitos. Os osteoclastos remodelam o osso conforme as tensões mecânicas locais. A disposição na superfície da matriz óssea das células osteoprogenitoras e dos osteoblastos compõem o endósteo, cuja função é manter e reparar o tecido ósseo. A porção periférica do mesênquima que não sofre ossificação constitui o periósteo, cuja porção externa é formada por tecido conjuntivo denso não modelado e, a porção interna, composta por células osteoprogenitoras as quais irão suprir as necessidades de crescimento e reparação do osso. Esse tipo de ossificação forma os ossos chatos do crânio, clavícula e a parede cortical dos ossos longos e curtos.
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A ossificação endocondral se dá tendo como molde um tecido cartilaginoso. A cartilagem hialina origina-se do mesênquima e assume a morfologia do futuro osso. No caso de um osso longo, isso inclui a haste denominada de diáfise e as expansões em cada extremidade denominadas de epífises. Na diáfise, o pericôndrio transforma-se em periósteo, com células osteoprogenitoras que se diferenciam em osteoblastos. Estes produzem um colar ósseo ao redor da diáfise evitando a difusão de nutrientes para o centro do molde de cartilagem, causando a morte dos condrócitos e resultando na cavidade medular. Os osteoclastos perfuram o colar ósseo, e vasos sanguíneos e nervos entram na diáfise. As células osteoprogenitoras trazidas pelo sangue estabelecem o centro primário de ossificação. O tecido ósseo substitui então a cartilagem calcificada do modelo original. 5.1.3.2.14 Tecido Sanguíneo O tecido sanguíneo é denominado como sendo uma variedade de tecido con juntivo em que o material intercelular é substituído por um tecido líquido de composição bastante específica. Usualmente, o tecido sanguíneo é chamado de sangue. Este tecido é considerado um tecido altamente especializado, formado por alguns tipos de células, que compõem a parte figurada, que são os eritrócitos e leucócitos, os quais estão dispersos num meio líquido, o plasma, que corresponde à parte amorfa. 5.1.3.2.15 Funções Dentre as funções exercidas pelo tecido sanguíneo estão: o transporte de gases, como o O2 e o CO2, o transporte de nutrientes os quais serão absorvidos pelas células de modo a manter o metabolismo basal destas, transportar catabólitos excretados pelas células, transportar os hormônios, os eletrólitos, o calor e as células do sistema imunológico. 5.1.3.2.16 Tipos celulares Os tipos celulares que compõem o tecido sanguíneo são: os glóbulos vermelhos também chamados de eritrócitos e hemácias, os glóbulos brancos também chamados de leucócitos e as plaquetas. Esses tipos celulares serão descritos a seguir:
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Hemácias, eritrócitos ou glóbulos vermelhos são células anucleadas com
aspecto de disco bicôncavo, apresentando diâmetro de cerca de 7,2 mm, são ricas em hemoglobinas cuja função principal é transportar oxigênio. Leucócitos ou glóbulos brancos remetem a um grupo constituído por vários tipos celulares cujas células estão envolvidas com o mecanismo de defesa do organismo seja por atividade fagocítica ou por meio da produção de proteínas de defesa como os anticorpos. Em geral, os glóbulos brancos são classificados de acordo com a presença ou ausência, em seu citoplasma, de grânulos específicos em: 1. Granulócitos ou células polimorfonucleares: as quais apresentam como características núcleos com cromatina densa que são divididos em pequenas porções unidas por filamentos delgados de cromatina. O número destas porções pode variar sendo assim são denominadas de células polimorfonucleares. O citoplasma das células deste grupo possui grânulos de diferente composição química, coloração e funções, denominados grânulos específicos. De acordo com as diferentes características os leucócitos granulócitos, estes podem ser do tipo: a) neutrófilos- os quais apresentam núcleos de cromatina densa, de coloração escura, com formato de um bastão em forma da letra C ou U, denominadas também de bastonetes, quando jovem. Ao se tonarem maduras, essas células apresentam seus núcleos subdivididos em três a cinco porções conectadas por filamentos de cromatina, sendo denominadas de segmentado. b) eosinófilos- apresentam cerca de dois a três segmentos em seus núcleos, possui em seu citoplasma grande quantidade de grânulos grandes. c) basófilos- seus núcleos quase nunca são segmentados, sendo esféricos ou ovais e ocupam a maior parte do citoplasma. São consideradas as células menos frequentes dentre os leucócitos e as mais raras de serem encontradas em esfregaços. 2. Agranulócitos ou mononucleares: são células que apresentam como características principais, único núcleo em formato esférico ou oval e, ausência de granulócitos específicos em seu citoplasma. Há dois tipos de células agranulócitas:
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a) Linfócitos- são células geralmente pequenas, um pouco maiores que as
hemácias. Seu núcleo esférico tem cromatina densa. O citoplasma se resume a uma delgada camada levemente basófila ao redor do núcleo. b) Monócitos- são células grandes, as maiores do grupo dos leucócitos. Seu núcleo, de cromatina frouxa, é indentado e excêntrico (se situa fora do centro da célula). Possui bastante citoplasma, levemente basófilo. As plaquetas são restos celulares oriundos a partir da fragmentação de megacariócitos que são grandes células da medula óssea. Nestas estão presentes substâncias ativas no processo de coagulação sanguínea, sendo, por isso, também conhecidas como trombócitos (do grego, thrombos = coágulo), que impedem a ocorrência de hemorragias. 5.1.3.2.17 Plasma sanguíneo O plasma sanguíneo é composto por solução aquosa contendo proteínas, sais inorgânicos, aminoácidos, vitaminas, hormônios e glicose. No plasma sanguíneo ficam imersas as hemácias os leucócitos e as plaquetas das proteínas plasmáticas é: albumina, α e β-globulinas, lipoproteínas de baixa densidade (LDL), lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) e as proteínas da coagulação, como protrombina e fibrinogênio as quais são sintetizadas no fígado. Possuem como função o transporte de elementos figurados e substâncias dissolvidas, tais como nutrientes, medicamentos, dentre outros.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology and Developmental Biology. 5.ed. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2014. p.37-472 DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. De Robertis Bases da Biologia celular e molecular. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. EYNARD, Aldo R; VALENTICH, Mirta A; ROVASIO, Roberto A. Histologia e embriologia humanas: bases celulares e moleculares. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. HADLER, W. A.; SILVEIRA, S. R. Histofisiologia dos epitélios: correlação entre a morfologia e a função dos epitélios. Campinas: Editora da UNICAMP, 1993. KIERSZENBAUM, Abraham L. Histologia e Biologia Celular: uma introdução à patologia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. 654 p.
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JUNQUEIRA, L. C. V.; ZAGO, D. Embriologia médica e comparada. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982, 291p. JUNQUEIRA, L.C.U. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. 11ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 524p. LOWE, J. S.; ANDERSON, P. G. Stevens & Lowe´s Human Histology. 4.ed. Philadelphia: Elsevier, Mosby, 2015 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N. Embriologia clínica. 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. OVALLE, WK & NAHIRNEY P.C. NETTER. Bases da Histologia. 1ª edição, Elsevier. 2008. ROHEN JW, LUTJEN-DRECOLL E. Embriologia funcional: o desenvolvimento dos sistemas funcionais do organismo humano. 2a ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan; 2005. ROSS, Michael H., PAWLINA, Wojciech. Histologia – Texto e atlas. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 908 p. SANDLER, TW. LANGMAN – Embriologia Médica, 11a edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
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6 Tecido Muscular e Tecido Nervoso
6.1 Tecido Muscular 6.1.1 Características gerais O tecido muscular possui origem embrionária mesodérmica, sendo composto por células alongadas constituídas de grande quantidade de filamentos citoplasmáticos proteicos, actina e miosina, o que as denominam de fibras musculares ou miócitos.
6.1.2 Funções gerais Apresentam como função promover a contração tecidual a partir do uso energético de moléculas de ATP presentes nas células de modo a realizar o deslocamento das fibras de actina entre os filamentos de miosina, promovendo, assim, o encurtamento momentâneo das células. Seguido da contração, há a distensão celular.
6.1.3 Classificação e estudos dos diferentes tipos de tecido muscular A classificação do tecido muscular é realizada por meio das características morfológicas e funcionais adequadas ao papel que desempenham no organismo, podendo ser do tipo muscular estriado esquelético, estriado cardíaco e liso. Veja a imagem abaixo:
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Figura 6.1. – Estrutura dos três tipos de tecido muscular. Ilustração de cortes longitudinais dos tipos dos tecidos musculares é mostrada à esquerda, enquanto, à direita, há a representação dos cortes transversais. O músculo esquelético é composto por fibras de grande diâmetro, alongadas e multinucleadas sendo os núcleos dispostos na periferia. O músculo esquelético cardíaco é constituído por células ramificadas e unidas pelos discos intercalares. E, por fim, o músculo liso é composto por um agregado de células fusiformes, sendo cada célula composta por um ou mais núcleos dispostos na parte mais alta da célula. Fonte: Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p.182 Elsevier; 2012. A tabela 6.1 resume características gerais de cada um dos três tipos de tecido muscular.
ESQUELÉTICO Ligado ao esqueleto Tipo de Controle Voluntário Alongadas, cilínForma das fibras dricas Estriações Presentes Núcleos por fibras Muitos Posição do núcleo Periférico Velocidade de contração Mais rápido Habilidade de se manter Pouca contraído Localização
CARDÍACO
LISO
Parede do coração
Parede de órgãos
Involuntário Alongadas, cilíndricas que se ramificam e se fundem Presente Um ou dois Central Intermediário
Involuntário Alongadas, fusiformes Ausente Um Central Mais lento
Intermediário
Grande
Tabela 6.1 – Resumo das características gerais de cada um dos três tipos de tecido muscular.
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6.1.3.1 Tecido Muscular Estriado Esquelético O tecido muscular estriado esquelético é composto por feixes de células alongadas, podendo atingir 30 cm de comprimento; cilíndricas, com diâmetro que varia de 10 a 100 µm; e, multinucleadas, sendo os núcleos localizados na periferia das fibras, nas proximidades do sarcolema. Possuem essa denominação por terem características estriadas ao microscópio de luz e, por constituírem a maior parte da musculatura do corpo dos vertebrados (figura 6.2).
Figura 6.2 – Tecido muscular estriado esquelético – Língua corado com hematoxilina férrica e visualizado em objetivas de 100x e 400x. Nas imagens é possível observar os feixes musculares em corte transversal, as fibras musculares com núcleos deslocados para a periferia e microfibrilas no seu interior, a presença do perimísio que é o tecido conjuntivo que envolve o feixe de fibras e do endomísio que é o tecido conjuntivo que envolve cada fibra muscular.. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/citologia/4-histologiageral/68-tecidomuscular
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Cada filamento que compõe o feixe celular é denominado de miofibrila, cujos precursores embrionários são células alongadas que se fundiram, denominadas de mioblastos. As miofibrilas possuem em sua composição citoplasmática pequena quantidade de retículo endoplasmático rugoso e ribossomos; grande quantidade de retículo endoplasmático liso, também chamado de retículo sarcoplasmático, responsável por armazenar íons Ca2+ necessários para o processo de contração; numerosas mitocôndrias, as quais irão fornecer energia, armazenar glicogênio e gotículas lipídicas e, ainda, contem pigmentos de mioglobina, que são proteínas transportadoras de oxigênio, todas as funções para auxiliarem no processo de fornecimento de energia ao processo de contração. Cada miofibrila contem um conjunto de dois tipos proteicos, a miosina II, que representa os filamentos espessos de cerca de 16nm de diâmetro e 1,6µm2 de comprimento, e a actina, que representa os filamentos finos de cerca de 7nm de diâmetro e 1µm2 de comprimento , o qual se organiza de modo a originar bandas transversais, claras e escuras, características das células musculares estriadas, tanto as esqueléticas como as cardíacas (figura 6.3).
Figura 6.3 – Representação ilustrativa da fibra muscular esquelética. Fonte: http://biologia. ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_10.pdf Ao microscópio óptico é possível visualizar a fibra muscular como estriações transversais com alternância de faixas claras e escuras. Já, no microscópio de polarização é possível caracterizar a faixa escura como sendo anisotrópica denominada de banda A, cuja composição se dá por miofilamentos de miosina,
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enquanto, a faixa clara, ou banda I, é isotrópica, sendo constituída por miofilamentos de actina. No interior da banda A de uma fibra em estado de relaxamento há existe uma região mais clara, denominada zona H. No centro de cada banda I há uma linha transversal escura denominada de linha Z, que delimitem os sarcômeros. Um sarcômero é definido como sendo uma unidade funcional responsável pela contração muscular. Uma célula muscular é constituída por dezenas a centenas de sarcômeros arranjados na miofibrila (figura 6.4).
Figura 6.4 – Representação ilustrativa da miofibrila. Em a) diagrama ilustrando a estrutura e a posição dos filamentos finos e grossos do sarcômero. Em b) estrutura molecular do sarcômero. E, por fim, em c) arranjo estrutural das proteínas presentes nos músculos. fibra muscular esquelética. Fonte: http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_10.pdf O processo de contração das fibras musculares esqueléticas ocorre por estímulo das terminações das fibras nervosas motoras. Inicialmente, nas proximidades da superfície da célula muscular, o axônio ao perder a bainha de mielina se dilata e promove a formação da placa motora. Há a transmissão do impulso nervoso pela liberação de acetilcolina do terminal axônico. A acetilcolina irá se difundir pela fenda sináptica e, irá se associar aos receptores na membrana da célula muscular, o que torna membrana da célula muscular permeável ao Na+, resultando, assim, na despolarização desta (figura 6.5).
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Junção neuromuscular Axônio terminal
Ação da toxina Botullium A
Transmissor Normal de Lançamento Célula muscular
Cadeia leve Neurônio
Vesícula sinápticas
Cadeia pesada
Acetilcolina
Toxinas Botulinum quebram as proteínas SNARE
Receptor da toxina Botulinum
Preteínas SNARE Sintaxina Fenda sináptica
Célula muscular
Sinaptobrevina Acetilcolina lançada
Toxina Botulinum A
Acetilcolina recebida
Figura 6.5 – Início da contração muscular – estímulo e transferência do impulso nervoso às células que compõem o tecido muscular estriado esquelético. Fonte: http://www.disfuncaomiccional.med.br/nb-profissionais_mecanismos_acao.html A membrana plasmática transmite a despolarização para o interior da célula através de invaginações, que envolvem as junções das bandas A e I nos mamíferos ou a região do disco Z nos peixes e nos anfíbios, as quais compõem o sistema de túbulos transversais ou túbulos T. Em cada lado do túbulo T, há uma expansão do retículo sarcoplasmático, a cisterna terminal. O conjunto de um túbulo T e duas expansões do retículo sarcoplasmático é conhecido como tríade. Na tríade, a despolarização dos túbulos T é transmitida ao retículo sarcoplasmático, promovendo a abertura dos canais de Ca2+ com a consequente saída desse íon para o citoplasma. A ligação da subunidade troponina C aos quatro íons de Ca2+, promove, na troponina, alteração conformacional, responsável por deslocar a tropomiosina para dentro do sulco do filamento de actina, liberando o sítio de ligação da actina à miosina. A quebra de ATP faz com que a cabeça e parte da cauda da miosina II dobrem-se, levando junto a actina. A ligação e a quebra de outra molécula de ATP promovem a dissociação entre a actina e a miosina. O ciclo de ligação e dissociação das moléculas de ATP repete-se várias vezes, promovendo assim o
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deslizamento dos filamentos finos e espessos uns em relação aos outros. Na contração muscular, há o encurtamento dos sarcômeros, cujo comprimento de 2 a 3µm no músculo relaxado, pode atingir até 1µm na contração. Isso ocorre em decorrência da superior sobreposição dos filamentos de actina aos de miosina. As bandas I e H tornam-se mais estreitas, enquanto a banda A não altera a sua extensão (figura 6.6). O relaxamento do músculo ocorre quando o impulso nervoso é interrompido e, os íons Ca2+ são retirados do citoplasma, através de Ca2+ ATPases, por meio do retículo sarcoplasmático, onde se ligam à proteína calsequestrina. Com os níveis citosólicos de Ca2+ reduzidos, a troponina C perde aqueles ligados, e a troponina é convertida em tropomiosina, inibindo assim o sítio de ligação da actina à miosina (figura 6.6). 8
Ca2+
1
Ação potencial entra da célula adjacente
Ca2+ realiza trocas com Na+ Na+
9
Gradiente de Na+ é mantido pela Na+ – K+ – ATPase K+
ECF ATP
2
ICF
Voltagem fechada Ca2+
Canais abertos Ca2+ Célula entra
3
Na+ Ca2+
Entrada de Ca2+ desencadeia liberação Ca2+ de Ca2+ do retículo sarcoplasmático retículo sarcoplasmático Ca2+ (SR) Armazenado
T-tubule
ATP
7 4
Mais Ca2+ vem do SR
5
íons de Ca2+ se ligam à troponina para iniciar a contracção
Contração
Ca2+ é bombeado de volta para o retículo sarcoplasmático para armazenamento
6
Ca2+
O relaxamento ocorre quando Ca2+ se desassocia da troponina
Relaxamento
Actina
Miosina
Figura 6.6 – Representação esquemática da contração – relaxamento muscular. Fonte: http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=acoplamento+excita%C3%A7%C3%A3o-contra%C3%A7%C3%A3o&lang=3
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capítulo 6
6.1.3.2 Tecido Muscular Estriado Cardíaco O tecido muscular estriado cardíaco é formado por células cilíndricas, com diâmetro que varia de 10 a 20 µm; alongadas com cerca de 80 a 100 µm de comprimento; ramificadas; contendo um ou dois núcleos localizados no centro das células. Uma característica exclusiva do músculo cardíaco é a presença dos discos intercalares os quais correspondem a complexos juncionais, formados por interdigitações, junções de adesão e desmossomos, com a finalidade de impedir a separação das células com o batimento cardíaco, e por junções comunicantes, que, ao permitir a passagem de íons de uma célula à outra, promovem a rápida propagação da despolarização da membrana e a sincronização da contração das células. Possuem essa denominação de tecido muscular estriado cardíaco por terem características estriadas ao microscópio de luz e, por constituírem o tecido do coração, veias cavas superior e inferior e, veias pulmonares (figura 6.7).
Figura 6.7 – Tecido muscular estriado cardíaco – Coração corado com hematoxilina e eosina e visualizado em objetivas de 100x, 400x e 1000X. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/citologia/4-histologiageral/68-tecido-muscular As principais organelas que constituem as miofibrilas do músculo cardíaco são as mitocôndrias as quais ocupam metade do volume citoplasmático e, cujas funções são fornecer energia, armazenar glicogênio, gotículas lipídicas e capítulo 6 •
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transportar oxigênio por meio de mioglobinas; e o retículo endoplasmático. Os filamentos contráteis de actina e miosina são arranjados nas miofibrilas pelas invaginações da membrana plasmática, pelas cisternas do retículo sarcoplasmático e pelas numerosas mitocôndrias dispostas longitudinalmente. O músculo estriado cardíaco apresenta contração involuntária, isso porque células do nodo sinoatrial, o marcapasso, se despolarizam espontaneamente vezes por minuto, gerando o impulso nervoso o qual é deslocado para o nodo atrioventricular, seguindo para o feixe atrioventricular e, consequentemente, a todo órgão cardíaco. Ainda, a presença de nervos do sistema nervoso autônomo afeta o ritmo cardíaco, sendo a inervação do parassimpático responsável por diminuir os batimentos cardíacos, enquanto, a inervação simpática estimula a aceleração (figura 6.8). Nodo sinoatrial Nodo atrioventricular Fascículo atrioventricular (feixe de His)
Ramos direito e esquerdo Fibras de Purkinge
Figura 6.8 – Produção do impulso elétrico no coração. O nó sinusal (SA node) é responsável pela produção dos estímulos elétricos no coração, sendo transmitidos ao nó atrioventricular (AV node) onde são filtrados e reduzidos em 1/3 na sua frequência, sendo assim, enviados aos ventrículos pelos ramos (AV bundle branches) e fibras de Purkinje ocorrendo assim a contração do músculo esquelético cardíaco. A membrana plasmática transmite a despolarização para o interior da célula por meio das invaginações do túbulo T situados na linha Z, o qual é revestido por lâmina externa carregada negativamente a qual armazena íons Ca+2. Como há a associação de um túbulo T com somente uma expansão lateral do retículo sarcoplasmático há a formação de díades. Lembre-se que no tecido muscular
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estriado esquelético há a formação de tríades. Como o retículo endoplasmático é pouco desenvolvido, é necessária a contribuição de fontes extracelulares desse íon para que haja a contração. No momento da despolarização, o Ca2+ entra pelos túbulos T e pelos canais de sódio-cálcio presentes na membrana plasmática.
Figura 6.9 – Vista Esquemática dos nove principais eventos na contração e no relaxamento do músculo. Fonte – McARDLE; KATCH; KATCH, 2011, p. 381 Como ocorre no músculo estriado esquelético, o Ca2+ liga-se à troponina, promovendo alteração conformacional da proteína e liberando o sítio de ligação da actina à miosina. A quebra de ATP promove o dobramento parcial da capítulo 6 •
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miosina, levando junto a actina. A ligação e a quebra de outra molécula de ATP provocam a dissociação entre a actina e a miosina. O ciclo de ligação e dissociação repete-se várias vezes, ocorrendo o deslizamento dos filamentos finos e espessos uns em relação aos outros, de modo que há o encurtamento dos sarcômeros e assim de toda a fibra (figura 6.9).
6.1.3.3 Tecido Muscular Liso O tecido muscular liso é formado por células longas, espessas no centro e afiladas nas extremidades denominadas de células fusiformes, as quais apresentam de 3 a 10µm de diâmetro e 20 µm de comprimento, cujo citoplasma é composto por um único núcleo central e alongado, retículo endoplasmático rugoso, ribossomos livres, complexo de Golgi, retículo endoplasmático liso, mitocôndrias e glicogênio. Possuem esta denominação, pois a disposição dos feixes de filamentos contráteis ocorre em diferentes planos o faz com que as células deste músculo não apresentem estriações (figura 6.10).
Figura 6.10 – Tecido muscular liso – bexiga corado com hematoxilina e eosina e visualizado em objetivas de 100x e 400x. É possível observar a mucosa com epitélio de transição ou polimorfo e tecido conjuntivo. Abaixo da mucosa, encontramos o tecido muscular liso que aparece avermelhado. Nesse aumento são observadas fibras musculares lisas em corte longitudinal e em corte transversal.. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/citologia/4-histologiageral/68-tecido-muscular Neste tecido é observado no sarcolema grande quantidade de depressões com o aspecto e dimensões de vesículas, as cavéolas, as quais são definidas como sendo vesículas de pinocitose contendo íons Ca+2 que serão utilizados para dar início ao processo de contração que é involuntária e lenta, controlada
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pelo sistema nervoso autônomo (figura 6.11). Ainda, as proteínas actina e a miosina II do músculo liso são isoformas diferentes daquelas do músculo estriado. Sendo assim, os filamentos finos são formados pela actina, a isoforma da tropomiosina do músculo liso a qual é regulada pela fosforilação das cabeças da miosina; caldesmona e calponina as quais são responsáveis por bloquear o local de ligação da actina com a miosina; e a ausência de troponina; enquanto, os filamentos espessos são formados por moléculas de miosina II.
Figura 6.11 – Cavéolas – estruturas da membrana celular endocíticas/exocíticas ricas em glicoesfingolipídeos, colesterol e proteínas de membrana lipídeo-ancoradas.. Fonte: anatpat. unicamp.br No músculo liso não há a formação das placas motoras, sendo assim, o tecido conjuntivo presente entre as células musculares são os responsáveis por gerar dilatações nas terminações axônicas e promover a liberação dos neurotransmissores acetilcolina, capaz de estimular o movimento contrátil, ou norepinefrina, responsável por deprimir o processo de contração do músculo. As junções comunicantes presentes nas células fusiformes permitem a transmissão da despolarização da membrana por entre as células. A despolarização, o estiramento da célula e a depleção dos estoques internos de Ca2+ ativam os canais de Ca2+ presente na membrana plasmática, e a estimulação por agonistas, que agem sobre receptores acoplados a proteínas G, ativa os canais de Ca2+ do retículo endoplasmático, aumentando os níveis desse íon no citoplasma. O aumento dos íons de Ca2+ no citoplasma promove a formação do complexo cálcio-calmodulina pela associação de quatro íons Ca2+ aos receptores de
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uma molécula de calmodulina. O complexo cálcio-calmodulina é responsável por ativar a quinase da cadeia leve de miosina fosforilando-a; Essa fosforilação ocorre lentamente, o que faz com que a contração do músculo liso demore mais que a dos músculos esquelético e cardíaco e, ainda, pode apresentar caráter parcial de contração. A fosforilação provoca alteração conformacional da miosina fato que permite a associação desta à actina. Na presença de ATP, a cabeça de miosina inclina-se, produzindo a contração. Como os filamentos contráteis estão intercruzados nas células, o seu deslizamento faz com que elas se encurtem e se tornem globulares, reduzindo o diâmetro da luz do órgão. Quando ocorre a desfosforilação da miosina devido à diminuição do nível de Ca2+ no citoplasma, há a dissociação do complexo cálcio-calmodulina, seguido da inativação da quinase da cadeia leve da miosina e a subsequente desfosforilação das cadeias leves de miosina pela fosfatase o que resulta na indisponibilidade da miosina em se ligar à actina, consequentemente, há o relaxamento do músculo (figura 6.12). Ca2+
Canais do cálcio dependentes de voltagem
Receptor Fosfo lipase C
Retículo sarcoplasmático Ca2+
IP3
Gα β
γ
RhoGEF
DG RhoA-GTP (ativa)
PKC 2+
Ca
RhoA-GDP (inativa)
2+
Ca / calmodulina Rhocinase
MLCK (ativa) Actina + MLC (contraído) P MLC (relaxado)
Miosina fosfatase (ativa)
ATP
P Miosina fosfatase (inativa)
Figura 6.12 – Representação esquemática do mecanismo de regulação da contração do músculo liso.
6.2 Tecido Nervoso O tecido nervoso encontra-se distribuído por todo o organismo, interligando-se por meio da formação de uma rede de comunicações. Anatomicamente é dividido em: sistema nervoso central (SNC) que constitui no cérebro e na medula espinhal e, em sistema nervoso periférico (SNP) que constitui pelos nervos
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cranianos, nervos espinhais e nervos periféricos responsáveis por conduzir o impulso nervoso do SNC para órgãos efetores, por meio das fibras eferentes ou motores, e dos órgãos efetores para o SNC, por meio das fibras aferentes ou sensoriais; e também, por gânglios nervosos e terminações nervosas especializadas (figura 6.13.A). Em relação à função exercida, o sistema nervoso é dividido em: sistema nervoso somático (SNS) o qual é formado pelas partes somáticas do SNC e do SNP constituídos pelas inervações motoras e sensitivas de todas as partes do corpo com exceção das vísceras, do músculo liso e das glândulas; e, em sistema nervoso autônomo (SNA): consiste nas partes autonômas do SNC e SNP, os quais são responsáveis pela inervação eferente motora involuntária do músculo liso, do sistema de condução cardíaca e das glândulas, sendo o SNA ainda subvidido em sistema simpático e parassimpático (figura 6.13.B). Classificação Anatômica Cérebro Sistema nervoso central Espinhal dorsal
Sistema nervoso periférico
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Figura 6.13. – Representação ilustrativa do Sistema nervoso quanto à classificação anatômica e à função. A tabela 6.2 resume o modo e função de como o sistema nervoso humano é constituído com base na classificação anatômica.
DIVISÃO Sistema Nervoso Central (SNC) Sistema Nervoso Periférico
PARTES Encéfalo Medula Espinhal Nervos Gânglios
FUNÇÕES GERAIS Processamento e integração de informações Condução de informações entre órgãos receptores de estímulos, o SNC e órgãos efetuadores (músculos , glândulas etc.)
Tabela 6.2 – Resumo da constituição do sistema nervoso humano conforme a classificação anatômica. O tecido nervoso tem como funções gerais receber informações do meio externo por meio dos sentidos como, por exemplo, visão, audição, olfato, gosto e tato, e do meio interno por meio da temperatura, estiramento e níveis de
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substâncias; processá-las, elaborar uma resposta efetora que podem ser contrações musculares, secreções glandulares, sensações, informações cognitivas e, ainda, armazenar as informações, a memória.
6.2.1 Tipos celulares O tecido nervoso apresenta dois componentes principais: os neurônios são células com longos prolongamentos constituídas morfologicamente por três estruturas básicas, corpo celular, dendritos e axônio, as quais por meio da diferença de potencial elétrico (DDP) em sua membrana, o estímulo, promovem a transferência da informação para o sistema nervoso; as células da neuróglia (ou glia) são diversos tipos celulares, como, por exemplo, no SNC, essas células são os astrócitos, os oligodendrócitos, as células da micróglia e as células ependimárias; e no SNP, essas células são as células-satélites e as células de Schwann, adjacentes aos neurônios, cujas funções são sustentar e participar da atividade neuronal atuando nos processos neuronais delicados, isolamento elétrico dos corpos celulares e prolongamentos nervosos, e a manutenção de metabólitos entre o sistema vascular e os neurônios do sistema nervoso (figura 6.14). Nestas células nervosas, a matriz extracelular constitui apenas 10 a 20% do volume do encéfalo, sendo presente, moléculas como glicosaminoglicanos (ácido hialurônico, sulfato de condroitina e sulfato de heparana), que conferem uma estrutura de gel ao líquido tissular, permitindo a difusão entre capilares e células.
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Astrócito
Célula da micróglia
Dendrito
Nudeus
Oligodendrócitos
Astrócitos (células gliais) Oligodendrócitos (células glia) Axônio
Neurônio (corpo celular)
Terminais do axônio
Figura 6.14. – Ilustração das células que compõem o tecido nervoso – os neurônios e as células da glia e, o modo de interação entre elas.
6.2.1.1 Neurônios Os neurônios ou células nervosas são formados pelo corpo celular ou pericárdio, em geral, apresentando de 6 a 160µm, onde está localizado o núcleo e de onde partem os prolongamentos que são os dendritos e o axônio. Sendo o volume total dos prolongamentos superior ao volume do corpo celular. A morfologia do corpo celular varia conforme a localização e a atividade funcional do neurônio, podendo ser piramidal, estrelada, fusiforme, piriforme ou esférica. Sendo assim: Dendritos: definem-se como sendo prolongamentos ramificados do neurônio, especializados na recepção de estímulos provenientes de outros neurônios ou de células sensoriais; Corpo celular: representa a região onde se localiza o núcleo e a maioria das estruturas citoplasmáticas, sendo considerada a região metabolicamente ativa da célula. Axônios: definem-se como sendo prolongamento único e alongado responsável por transmitir os impulsos nervosos oriundos dos dendritos para outras células nervosas, musculares e glandulares.
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A figura 6.15. representa o corte histológico do cérebro evidenciando os neurônios e os astrócitos protoplasmáticos presentes na substância cinzenta.
Figura 6.15. Corte histológico do cérebro corado com impregnação argêntica, fazendo uso de objetivas 100X e 400X. É possível observar nesse corte os neurônios e os astrócitos protoplasmáticos com prolongamentos espessos e bem ramificados, sendo que, no aumento podemos observar essas células de maneira mais detalhada. Fonte: http://www.usjt.br/acervolaminas/index.php/citologia/6-histologia-especial/82-sistemanervoso No citoplasma das células nervosas são observados: núcleo grande, esférico ou ovoide, com variação de um a três nucléolos proeminentes, sendo visto, nos neurônios do sexo feminino um corpúsculo corresponde à cromatina sexual, o corpúsculo de Barr; retículo endoplasmático rugoso bem desenvolvido e com abundância de ribossomos livres, inclusive na forma de grânulos denominados de corpúsculo de Nissl; sendo essas duas organelas diretamente associadas à intensa atividade de síntese proteica incluindo neurotransmissores peptídicos; complexo de Golgi é volumoso e localiza-se próximo ao núcleo favorecendo também na síntese de moléculas; abundância de retículo endoplasmático liso responsável pelo armazenamento de íons Ca+2; grande quantidade de mitocôndrias distribuídas ao longo do neurônio de modo a suprir energeticamente a célula; numerosos lisossomos diretamente envolvidos no processo de renovação celular; presença de gotículas lipídicas as quais favorecem o armazenamento de energia; e, pro fim, o citoesqueleto é constituído por filamentos de actina, neurofilamentos, microtúbulos e proteínas motoras, como a dineína e a cinesina. Morfologicamente os neurônios são classificados em: Neurônios multipolares: são constituídos por um único axônio e dois ou mais dendritos, como por exemplo, os neurônios motores e os interneurônios (figura 6.16). Neurônios bipolares: são constituídos por um axônio e um dendrito, estando presentes apenas na retina e nos gânglios do nervo vestíbulo-coclear da
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orelha, são considerados os neurônios associados à recepção dos sentidos, paladar, olfato, audição, visão e equilíbrio (figura 6.16). Neurônios unipolares (ou pseudo-unipolares): são constituídos por um axônio o qual se divide em dois prolongamentos longos nas proximidades do corpo celular, estão presentes, predominantemente, no gânglio da raiz dorsal próximo do SNC na medula espinal (figura 6.16). Célula de Purkinje (cérebro)
Celula piramidal do córtex cerebral
Neurônio secretor da hipófise
Neurônio motor da medula espinhal Neurônios bipolares
Neurônio da área óptica Neurônio central do sistema nervoso autônomo
Neurônio ganglionar do sistema nervoso autônomo
Neurônio pseudo-unipolar
Figura 6.16. – Representação esquemática de alguns tipos de neurônios. A morfologia dessas células é muito complexa, com exceção dos neurônios bipolares e o pseudo-unipolar são neurônios do tipo multipolar. Fonte – Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p. 166. Elsevier; 2012. Enquanto, em relação à função os neurônios são classificados em: Neurônios sensoriais ou aferentes: são os neurônios responsáveis em receber os estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo transmitindo os impulsos nervosos de receptores periféricos ao SNC, tais como, as fibras aferentes somáticas as quais transmitem as sensações de dor, tato, pressão e temperatura a partir das superfícies corporais, como também, as sensações proprioceptivas e, as fibras aferentes viscerais as quais são responsáveis por transmitir os impulsos de dor e outras sensações da membrana da mucosa, glândulas e vasos sanguíneos (figura 6.17). Neurônios motores ou eferentes: são os neurônios que transmitem impulsos nervosos do SNC ou dos gânglios para as células efetoras musculares
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capítulo 6
esqueléticas como, por exemplo, as fibras eferentes somáticas; para as células efetoras musculares lisas; para as células de condução cardíaca como, por exemplo, fibras de Purkinje; e, por fim, para as glândulas como, por exemplo, fibras eferentes viscerais (figura 6.17). Interneurônios: são também chamados de neurônios intercalares, os quais são predominantes no sistema nervoso sendo considerados os neurônios responsáveis por conectar a rede de comunicação entre os neurônios sensoriais e os neurônios motores (figura 6.17). Receptores sensoriais
Dentritos
Dentritos
Dentritos
Corpo celular Axônio
Nós
Núcleo
Corpo celular
Núcleo Axônio
Mielina Axônio
Terminais axônicos
Neurônio sensorial
Neurônio motor
Porção de célula muscular
Terminais axônicos
Interneurônio
Figura 6.17. – Representação esquemática dos tipos de organização funcional do sistema nervoso em – neurônio sensorial, neurônio motor e interneurônios. Fonte:Moore KL, Persaud TVN, Torchia, MG. Embriologia clínica. 9a ed. Rio de Janeiro (RJ) – p. 166. Elsevier; 2012.
6.2.1.2 Células da glia ou neuroglia As células da glia ou neuróglia são células não neuronais do sistema nervoso central (SNC) incapazes de realizar a transmissão de impulsos nervosos, com funções de sustentação e isolamento elétrico (células de Schwann, oligodendrócitos e células-satélites), manutenção metabólica (astrócitos), revestimento de cavidades e manutenção hídrico-osmótica (células ependimárias) e defesa (micróglia). capítulo 6 •
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Calcula-se que haja no SNC 10 células da glia para cada neurônio, isso porque as células da glia fornecem um microambiente adequado para os neurônios em decorrência da quantidade mínima de material extracelular e, ainda, com desempenho de funções específicas. A seguir serão descritas algumas características das células cé lulas da glia: Oligodendrócitos: são responsáveis pela produção da bainha de mielina, a partir do enovelamento do prolongamento dos oligodendrócitos sob os axônios, cuja função será isolar eletricamente os neurônios do sistema nervoso central (figura 6.18).
Figura 6.18 – Oligodendrócitos representados por ilustração à esquerda e por corte histológico corado por hematoxilina e eosina à direita. Observe os oligodendrócitos indicados pela letra O, os astrócitos indicados pela letra A e o corpo celular dos neurônios evidenciando os núcleos e os nucléolos. Fonte: http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/imgapr03/HistPaper03_Fig3a.jpg Células de Schwann: possuem a mesma funcionalidade dos oligodendrócitos, o que as diferenciam é que essa promove o isolamento elétrico dos neurônios do sistema nervoso periférico (figura 6.19).
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Nó de Ranvier
Núcleo da célula de Schwann
Colar exterior do citoplasma da célula de Schwann Mielina Colar interior do citoplasma da célula de Schwann
Axônio
Mielina
Citoplasma peridional da célula de Schwann
Fenda Schmidt-Lanterman
Colar exterior do citoplasma da célula de Schwann
Figura 6.19 – Desenho esquemático ilustrando um axônio e suas bainhas de revestimento. O esquema mostra um corte longitudinal do axônio e suas relações com a mielina, o citoplasma da célula de Schwann e o nó de Ranvier. O citoplasma da célula de Schwann está presente em quatro locais. São eles – (1) o colarinho citoplasmático interno e (2) o colarinho citoplasmático externo da célula de Schwann, (3) os nós e (4) as incisuras de Schmidt-Lanterman. Veja que o citoplasma é contínuo em toda a extensão da célula de Schwann; ele não é uma série de ilhotas citoplasmáticas. O nó de Ranvier é o local em que sucessivas células de Schwann se encontram. As membranas plasmáticas adjacentes não estão firrmemente justapostas no nó e o líquido extracelular tem livre acesso a cesso à membrana plasmática neuronal. neurona l. Assim também, o nó é o local da despolarização da membrana plasmática neuronal durante a transmissão de impulsos nervosos. Fonte: ROSS & PAWLINA, PAWLINA, 2008, p.336. p. 336. Astrócitos: Astrócitos: são as maiores células da neuroglia apresentando forma estrelada, núcleo esférico e prolongamentos citoplasmáticos denominados de feixes de filamentos intermediários constituídos pela proteína fibrilar ácida da glia. Possuem a função de sustentação e modulação de diversas atividades e são classificados em dois tipos de astrócitos: o protoplasmático e o fibroso (figura 6.20). O astrócito protoplasmático possui grande quantidade de prolongamentos citoplasmáticos, porém curtos, encontrados em maior número na substância cinzenta, enquanto, o astrócito fibroso possui prolongamentos mais grossos, retos e em menor número, sendo encontrados principalmente na substância branca.
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Figura 6.20 – Astrócitos representados por ilustração na porção superior e por corte histológico corado por impregnação metálica por meio da técnica do sublimado-ouro de Cajal na porção inferior. Observe os prolongamentos que irradiam do corpo celular em direção a vasos e a outras células, como neurônios. A relação de astrócitos com vasos é a base da barreira hemoencefálica, pois os prolongamentos astrocitários induzem modificações nas células endoteliais que regulam a permeabilidade das mesmas a proteínas do plasma. Fonte: http:// anatpat.unicamp.br/bineuhistogeral.html Células Ependimárias: são células epiteliais colunares que revestem os ventrículos do cérebro e o canal central da medula espinhal (figura 6.21).
Figura 6.21 – Células ependimárias representada por corte histológico corado por hematoxihema toxilina e eosina. Observe que essa células revestem os ventrículos encefálicos e o canal central da medula. Fonte: http://www.uff.br/atlashistovet/TecNervoso.htm Microglia: são células pequenas e alongadas, com prolongamentos curtos e irregulares, com função fagocitária, ainda, secretam citocinas reguladoras do processo imunitário auxiliando assim no processo inflamatório e na reparação do SNC removendo os restos celulares provenientes da lesão (figura 6.22).
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Figura 6.22 – Micróglia representada por ilustração à esquerda e por corte histológico corado por impregnação argêntica de Rio Hortega à direita. Observe os prolongamentos que saem dos polos do núcleo e se ramificam de forma dicotômica. Estas formas, observadas em hipocampo de coelho, são de micróglia em repouso. Fonte: http://anatpat.unicamp.br/ bineuhistogeral.html
6.2.2 Sinapses Os neurônios estabelecem comunicações entre si por meio de estruturas denominadas sinapses nervosas que ocorrem por meio uma junção anatômica especializada quando estabelece conexão entre dois neurônios ou a partir de uma junção neuromuscular em que há a conexão entre os neurônios motor e as células musculares. A função sináptica é transformar, no neurônio pré-sináptico, o sinal elétrico em um sinal químico (sinapse química) que atua sobre a célula pós-sináptica. Sendo assim, as sinapses que envolvem a passagem de íons são ditas elétricas, e aquelas com a liberação de mediadores químicos, químicas (figura 6.23). Neurônio pré-sináptico Dendrite Sinapses
Neurônio pós-sináptico
botões sinápticos Bas sinapses
A. Sinapse
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Corpo celular
Axônio
Sinapse
B. Representação simplificada da sinapse
Figura 6.23. – Transmissão sináptica. A) Sinapse. B) Representação simplificada da sinapse. C) Representação simplificada da vesícula sináptica. Nas sinapses elétricas, é estabelecida a passagem direta dos íons de uma célula à outra por meio de junções comunicantes ou abertas, com a transmissão da informação de modo rápido. Essas sinapses são comuns nos invertebrados, mas não em mamíferos, nos quais estão presentes, apenas, no córtex, no tronco cerebral e na retina (figura 6.24A). Nas sinapses químicas ocorre a comunicação dos neurônios com outros neurônios ou com as células efetuadoras por meio de mediadores químicos denominados neurotransmissores. Inicialmente, a despolarização da membrana alcança a porção terminal do axônio, o botão sináptico, canais de Ca 2+ abremse, e a entrada desses íons provoca a fusão das vesículas sinápticas à membrana celular, também denominada de membrana pré-sináptica, e, a consequente exocitose dos neurotransmissores em um pequeno espaço (de 20 a 30nm) entre as duas células, a fenda sináptica. Eles se difundem e se aderem a receptores associados a canais iônicos na membrana da outra célula, também denominada de membrana pós-sináptica. Há a abertura dos canais, e a passagem de certos íons despolariza a membrana dessa célula. As moléculas sinalizadoras podem ainda se ligar a receptores associados a proteínas G ou receptores do tipo quinases, que ativam um segundo mensageiro (figura 6.24B).
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capítulo 6
Figura 6.24. Sinapses. A) Esquema representativo das sinapses elétricas. B) Esquema representativo das sinapses químicas. As sinapses podem ser classificadas ainda de acordo com a localização da fenda sináptica no neurônio pós-sináptico, sendo elas (figura 6.25): Sinapse axossomática: ocorre estabelecendo o contato entre o terminal axônico do neurônio pré-sináptico com o corpo celular do neurônio pós-sináptico; Sinapse axodendrítica: ocorre estabelecendo o contato entre o terminal axônico do neurônio pré-sináptico com os dendritos do neurônio pós-sináptico; Sinapse axoaxônica: ocorre estabelecendo o contato terminal axônico do neurônio pré-sináptico com o axônio do neurônio pós-sináptico. Axosomático or Axodendritico
Tipos de sinapses Axodendrítico
Terminais axônicos
Corpo celular ou dendrite
Axoaxônica
Terminais axônicos
Dendrite
Figura 6.25 – Tipos de sinapse conforme a localização da fenda sináptica no neurônio póssináptico. Fonte: JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2008, p.160. capítulo 6 •
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6.2.3 Substância branca e cinzenta O cérebro, cerebelo e medula espinhal quando cortados mostram regiões brancas, chamadas de substância branca, constituídas por axônios mielinizados, oligodendrócitos e outras células da glia e, regiões cinzentas, chamadas de substância cinzenta, constituída por corpos de neurônios, dendritos e a porção inicial não mielizada dos axônios e células da glia. A substância cinzenta é predominante nas superfícies do cérebro e cerebelo, constituindo o córtex cerebral e o córtex cerebelar, respectivamente. No córtex cerebral, a substância cinzenta está dividida em seis camadas diferenciadas pela forma e tamanho dos neurônios, sendo responsáveis por conectar as informações sensoriais e de gerar as respostas voluntárias. Enquanto, no córtex cerebelar a substância cinzenta está dividida em três camadas: a camada molecular mais externa, a camada central composta por células de Purkinje e, as camadas granulosas localizadas mais internamente. Em cortes transversais da medula espinhal, a substância branca se localiza na porção externa, enquanto, a substância cinzenta se situa na porção interna, com a forma da letra H. O traço horizontal do H possui um orifício revestido por células ependimárias. A substância cinzenta dos traços verticais do H forma os cornos anteriores os quais contem neurônios motores e cujos axônios são precursores dos nervos raquidianos. Ainda, forma os cornos posteriores os quais recebem as fibras dos neurônios situados nos gânglios dorsais dos ner vos espinhais.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARLSON, B. M. Human Embryology
and Developmental Biology.
6.ed. Philadelphia: Elsevier
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ANOTAÇÕES
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