CROMATINA SEXUAL

    A cromatina sexual, também conhecida como corpúsculo de Barr (identificada em 1949 por Barr e Bertram), corresponde a um dos cromossomos X que aparece condensado e geneticamente inativo nos núcleos das células somáticas. A cromatina sexual é considerada um exemplo de heterocromatina facultativa.

   O comportamento diferencial dos cromossomos X foi corretamente interpretado por Mary Lyon, que na década de 60, propôs a teoria da inativação, como um mecanismo para compensar a dosagem do produto dos genes localizados no cromossomo X, uma vez que as fêmeas possuem dois cromossomos X, enquanto que os machos possuem apenas um único cromossomo X.

A inativação do cromossomo X inicia-se logo após a fertilização e completa-se ao final da primeira semana de desenvolvimento embrionário. Em qualquer célula somática feminina, a inativação é aleatória: o X inativo pode ser o X paterno ou materno. Uma vez que um dos cromossomos ficou inativo em uma célula, todas as células-filhas desta terão o mesmo X inativo. Assim, as mulheres são consideradas "mosaico" em relação à expressão dos genes do cromossomo X, pois possui duas populações de células: um em que o X paterno é ativo e outra, em que o X materno é ativo.

O material mais usualmente empregado para a visualização da cromatina sexual são as células epiteliais da mucosa oral e os neutrófilos do sangue. Embora o fenômeno de compensação de dose seja comprovado citológica, genética e bioquimicamente, a frequência da cromatina sexual em amostras dos dois tipos de células não atinge 100% dos núcleos.

Nas células epiteliais da mucosa bucal o cromossomo X condensado aparece como um corpúsculo ligeiramente ovalado e colado à face interna do envelope nuclear.

No esfregaço de sangue, a cromatina é visualizada nos neutrófilos polimorfonucleares sob a forma de um corpúsculo arredondado, preso a um dos lobos do núcleo por um pedúnculo, sendo denominado baqueta.

GAMETOGÊNESE

As células germinativas, localizadas nas gônadas, dão origem às células sexuais ou gametas (espermatozóides e óvulos). O processo de formação dos gametas, denominado gametogênese, resulta da divisão de uma célula germinativa diplóide (2n) em célu­las haplóides (n), ou seja, células que recebem apenas um cro­mossomo de cada par de homólogos e que apresentam, então, só a metade do número de cromossomos encontrado nas células somáticas da espécie.

Além disso, por características próprias, o processo resulta na formação de quatro células diferentes gene­ticamente entre si e diferentes da célula-mãe. Esse tipo especial de divisão que reduz à metade o número de cromossomos rece­be o nome de meiose. Para que ocorra redução do número cromossômico, é necessário que aconte­çam duas divisões celulares sucessivas (as quais são chamadas de meiose I e meiose II) após uma única duplicação do DNA, que deve ocorrer durante o período S anterior à primeira divisão.

Significado da meiose:

§  Mantém constante o número de cromossomos de geração a geração;

§  Separa ao acaso os cromossomos maternos e paternos entre os gametas;

§  Possibilita a recombinação do material genético através do crossing-over.

ESPERMATOGÊNESE ou GAMETOGÊNESE MASCULINA

O início da meiose das células-mãe de espermatozóides ou espermatogônias (2n), localizadas nos túbulos seminíferos dos testículos se dá apenas na puberdade por volta dos 12 anos de idade, e permanece por toda a vida. Na puberdade, as espermatogônias, que haviam permanecido dormentes nos túbulos seminíferos dos testículos desde o período fetal, começam a aumentar de número. Depois de várias divisões mitóticas, as espermatogônias crescem e passam por mudanças graduais que as transformam em espermatócitos primários, as maiores células germinativas dos túbulos seminíferos. Em 24 dias, essas células (2n duplicado) terminam a meiose I e originam duas células denominadas espermatócitos secundários (n duplicado) que têm aproximadamente metade do tamanho dos espermatócitos primários. Nas próximas 8 horas essas células sofrem a meiose II e originam duas espermátides (n). Mais uns 40 dias são usados ainda para a maturação das espermátides em espermatozóides, em um processo conhecido como espermiogênese. A partir de 1 espermatogônia são formados, então, 4 espermatozóides.

            O processo inteiro da espermatogênese, que inclui a espermiogênese, leva cerca de dois meses. Quando a espermiogênese se completa, os espermatozóides caem na luz dos túbulos seminíferos.

As células de Sertoli, que revestem os túbulos seminíferos, sustentam e nutrem as células germinativas e estão envolvidas na regulação da espermatogênese. Os espermatozóides são transportados passivamente dos túbulos seminíferos para o epidídimo, onde são armazenados e tornam-se funcionalmente maduros. O epidídimo é um ducto alongado, espiralado, situado ao longo da borda posterior do testículo. Ele se continua com o ducto deferente, que transporta os espermatozóides para a uretra.

O espermatozóide maduro é uma célula móvel, que nada livremente, e consiste em cabeça e cauda. A cabeça do espermatozóide forma a maior parte do volume do espermatozóide e contém o núcleo haplóide. Os dois terços anteriores ao núcleo estão recobertos pelo acrossomo, organela semelhante a um capuz, que contém várias enzimas, incluindo uma importante denominada acrosina. Quando liberadas, estas enzimas permitem a penetração do espermatozóide no ovócito durante a fertilização.

OVOGÊNESE ou GAMETOGÊNESE FEMININA

 

A meiose inicia-se nas células da linhagem germinativa, ovogônias (2n) nos ovários, ainda durante a fase embrionária de forma que, no quinto mês de vida intra-uterina, todos os ovócitos que serão formados pela mulher. Essas células pré-gaméticas – ovócitos primários (2n duplicado) - permanecem em prófase I por vários anos[1], pelo menos até a fase de maturidade sexual (puberdade), que se dá por volta dos 12 anos de idade e até os 45-50 anos de idade. Quando um ovócito primário se forma, células do tecido conjuntivo (células do estroma ovariano) o envolvem e formam camada simples de células epiteliais foliculares achatadas. O ovócito primário envolvido por esta camada de células constitui um folículo primordial.

O ovócito primário cresce, durante a puberdade, as células epiteliais foliculares tornam-se cubóides e, depois, colunares formando um folículo primário. Quando adquire mais de uma camada de células foliculares cubóides, o folículo primário passa a ser denominado folículo secundário ou em maturação.

A ovulação começa com o início da puberdade, geralmente com a maturação de um folículo a cada mês, exceto quando são usados anticoncepcionais orais (pílulas de controle da natalidade). A longa duração da primeira divisão meiótica pode ser responsável, em parte, pela freqüência relativamente alta de erros da meiose, como a não-disjunção dos pares de homólogos (meiose I) ou das cromátides-irmãs (meiose II), que ocorrem com o aumento da idade materna. Os ovócitos primários em meiose I suspensa são vulneráveis a agentes ambientais como radiação.

Depois do nascimento, não se forma mais nenhum ovócito primário nas mulheres, o que contrasta com a produção contínua de espermatócitos primários nos homens, após a puberdade. Os ovócitos primários permanecem dormentes nos folículos ovarianos até a puberdade. Com a maturação do folículo, o ovócito primário aumenta de tamanho e, pouco antes da ovulação, completa a primeira divisão meiótica. Entretanto, ao contrário do que ocorre no estágio correspondente da espermatogênese, a divisão do citoplasma é desigual.

O ovócito secundário (n duplicado) fica com quase todo o citoplasma, e o primeiro corpo polar recebe muito pouco. O primeiro corpo polar é uma pequena célula não funcionante, que degenera logo. Na ovulação, o núcleo do ovócito secundário começa a segunda divisão meiótica, mas somente chega até a metáfase, quando a divisão é interrompida. Esta segunda divisão é completada quando um espermatozóide penetra no ovócito secundário e, novamente, a maior parte do citoplasma é mantida por uma das células, o ovócito fertilizado (ou ovótide). A outra célula, o segundo corpo polar degenera rapidamente. A maturação do ovócito é completada logo após a extrusão do segundo corpo polar.

Caso não haja fecundação, o ovócito morre e é eliminado na menstruação.

Há cerca de dois milhões de ovócitos primários nos ovários de uma menina recém-nascida, mas muitos regridem durante a infância de modo que, na adolescência, só permanecem não mais de 40 mil. Destes, somente cerca de 400 tornam-se ovócitos secundários e são expelidos durante o período reprodutivo. Poucos destes ovócitos (ou talvez nenhum) tornam-se maduros. O número de ovócitos que ovulam fica muito reduzido nas mulheres que tomam pílulas anticoncepcionais, porque os hormônios que estas contêm impedem a ovulação.

DIFERENÇAS ENTRE GAMETAS FEMININOS E MASCULINOS

O espermatozóide e o ovócito secundário diferem em vários aspectos por causa de sua adaptação para papéis especializados na reprodução. O ovócito é uma célula imóvel e muito grande em comparação com o espermatozóide, que, por sua vez, é altamente móvel. O ovócito é envolvido pela zona pelúcida (material glicoprotéico amorfo e acelular) e por uma camada de células foliculares denominada corona radiata. O ovócito também tem um citoplasma abundante contendo grânulos de vitelo, que nutrem o zigoto em divisão durante a primeira semana do desenvolvimento. O espermatozóide tem pouca semelhança com um ovócito, ou com qualquer outra célula, por causa de seu citoplasma escasso e sua especialização para a motilidade.

Quanto à constituição do cromossomo sexual, há duas espécies de espermatozóides normais: 23,X e 23,Y mas há somente uma espécie de ovócito normal: 23,X.

---

[1] Acredita-se que as células foliculares que envolvem o ovócito primário secretem uma substância denominada inibidor da maturação do ovócito (OMI), que mantém parado o processo meiótico.

ALTERAÇÕES NA DETERMINAÇÃO DO SEXO

O sexo genético de um embrião é estabelecido na fertilização. Porém, para algumas crianças neonatas, a determinação do sexo é difícil ou impossível, pois a genitália é ambígua, com anomalias que tendem a torná-la parecida com a do sexo cromossômico oposto. Tais anomalias podem variar desde a hipospadia branda nos homens (a uretra abre-se abaixo do pênis ou no períneo) a um clitóris aumentado nas mulheres.

São denominados hermafroditas, os indivíduos que possuem tanto o tecido ovariano como testicular.

Os pseudo-hermafroditas têm tecido gonadal de apenas um sexo.

Tais problemas não indicam necessariamente uma anomalia citogenética dos cromossomos sexuais, mas podem ser devido a genes autossômicos ou ainda a causas não-genéticas. A determinação do cariótipo da criança é uma parte essencial do diagnóstico.

Hermafroditismo verdadeiro (46,XY / 46,XX)
Os afetados apresentam tecido ovariano e testicular em diferentes gônadas ou na mesma (ovoteste). Em geral têm útero. O ovoteste, quando presente, localiza-se preferencialmente na cavidade abdominal e o testículo na bolsa escrotal ou na região inguinal. A genitália externa, apesar de ambígua, é claramente mais masculina que feminina. Mais ou menos 30% dos casos têm anomalias cromossômicas, como quimerismo (indivíduo que se formou a partir da fecundação de dois óvulos diferentes por dois espermatozóides diferen­tes). As células com números anor­mais decorrem de erros na separação dos cromossomos, ocorridos nas primeiras divisões do embrião.
Raramente o diagnóstico é realizado na infância. Os afetados são geralmente criados como homens. Na puberdade, 80% dos pacientes desenvolvem gineco­mastia e cerca de metade menstruam. Apesar de ocorrer ovulação, os indivíduos são estéreis. Não ocorre espermatogênese.


Pseudo-hermafroditismo masculino (46, XY)

Além dos distúrbios de formação do testículo durante o desen­volvimento embriológico, as causas do pseudo-hermafroditismo em pessoas 46,XY incluem anomalias de gonadotrofinas, erros inatos da biossíntese e do metabolismo de testosterona e anoma­lias das células-alvo de andrógenos.
Existem várias formas de insensibilidade androgênica que re­sultam em pseudo-hermafroditismo masculino. Um exemplo é a deficiência de 5α-redutase. A enzima responsável por converter o hormônio masculino testosterona na forma ati­va diidrotestosterona. Esta condição autossômica recessiva re­sulta em feminilização da genitália externa dos homens afetados. Embora o desenvolvimento testicular seja normal, o pênis é pe­queno e há uma vagina em fundo cego. A atribuição do sexo pode ser difícil.
Outro distúrbio bem estudado é uma síndrome ligada ao X recessiva conhecida como síndrome de insensibilidade androgênica (antes conhecida como feminilização testicular). Neste distúrbio, as pessoas afetadas são cromossomicamente masculinas (carió­tipo 46,XY), com genitália externa feminina aparentemente nor­mal, com vagina em fundo de saco, sem útero ou tubas ute­rinas (ocorre em cerca de 1 em 20.000 nativivos). 0s pelos axilares e pubianos são raros. Os testículos estão presentes no abdômen ou no canal inguinal, onde às vezes são confundidos com hérnias.

Embora os testículos secretem andrógenos normalmente, há uma falta de resposta do órgão-alvo aos andrógenos pela ausência de receptores nas células apropriadas.

Pseudo-hermafroditismo feminino (46, XX)

Os pseudo-hermafroditas femininos têm cariótipos 46,XX com tecido ovariano normal, mas com genitália externa ambí­gua ou masculina.

O pseudo-hermafroditismo feminino em geral se deve a hi­perplasia adrenal congênita, um distúrbio autossômico reces­sivo que surge de defeitos específicos em enzimas do córtex da adrenal (ou supra-renal) necessárias à biossíntese de cortisol, resultan­do na virilização de crianças femininas. O desenvolvimento ovariano é normal, mas a produção excessiva de andrógenos causa masculinização da genitália externa, com aumento do clitóris e fusão labial para formar uma estrutura similar à bolsa escrotal.
Embora qualquer uma das várias etapas enzimáticas possa estar defeituosa na hiperplasia adrenal congênita, o defeito mais comum é a deficiência da enzima 21-hidroxilase (ocorre em 1:12500 nascimentos). A deficiência de 21-­hidroxilase bloqueia a via normal de biossíntese, causando a hiperprodução dos precursores, que são então desviados para a via de biossíntese de andrógenos.
Enquanto as meninas com de­ficiência de 21-hidroxilase nascem com genitália ambígua, os meninos afetados têm genitália externa normal. Dentre os pacientes com essa deficiência 25% têm o tipo virili­zante simples e 75% têm o tipo com perda de sal, que é clinica­mente mais grave e pode levar à morte neonatal.

DETERMINAÇÃO DO SEXO

DETERMINAÇÃO SEXUAL CROMOSSÔMICA

            A estrutura do cromossomo Y e seu papel no desenvolvimento sexual foram determinados tanto no nível molecular quanto no nível genômico. Na meiose masculina, os cromossomos X e Y normalmente ficam pareados por segmentos nas pontas de seus braços curtos e sofrem recombinação nesta região. O segmento pareado inclui a região pseudo-autossômica dos cromossomos X e Y, assim chamado porque as cópias ligadas ao X e Y desta região são homólogas e sofrem recombinação homóloga (crossing-over) na meiose I, como os pares de autossomos

            Em comparação com os autossomos e o cromossomo X, o cromossomo Y é relativamente pobre em genes, devendo conter menos de 50 genes. Entretanto, as funções de uma grande proporção destes genes estão relacionadas ao desenvolvimento gonadal e genital.

            O gene SRY (região determinante do sexo no Y) fica perto do limite pseudo-autossômico no cromossomo Y, está presente em muitos homens 46,XX e é deletado ou limitado em uma proporção de pacientes femininos 46,XY o que implica fortemente o SRY na determinação sexual masculina. O SRY é expresso apenas brevemente no início do desenvolvimento em células da crista germinal pouco antes da diferenciação dos testículos. O SRY codifica uma proteína de ligação ao DNA que provavelmente é um fator de transcrição.

            O conceito atual é que a diferenciação da gônada é determinada pela ação coordenada de uma seqüência de genes que normalmente levam ao desenvolvimento testicular quando há presença do Y e de produto como o fator de desenvolvimento testicular (TDF); se não há cromossomo Y, o desenvolvimento se estabelece na via ovariana.

DIFERENCIAÇÃO SEXUAL GONADAL

            Até a sexta semana o embrião é neutro sob o ponto de vista sexual, pois suas gônadas são indiferenciadas, mistas, bissexuais. Nesse estágio, elas são duas pregas ou cristas gonadais que contém certo número de células germinativas primordiais. Contêm também cordões sexuais formados pela multiplicação das células da superfície da gônada.

            A partir da sexta semana de vida embrionária, inicia-se a diferenciação da gônada bissexual para testículo ou para ovário, conforme o embrião possua ou não cromossomo Y. Se existir pelo menos um cromossomo Y, os cordões sexuais se multiplicam na porção medular (interna) da gônada formando os cordões seminíferos que, por sua vez, originarão os canais seminíferos.

            Na ausência de cromossomo Y, os cordões sexuais degeneram na região medular mas, em compensação, desenvolve-se o córtex da gônada. A partir daí destacam-se para o interior, grupos de células que constituem os folículos primordiais.

            As diferenças genéticas entre o macho e a fêmea são mínimas, representadas por alguns genes localizados no cromossomo Y, responsáveis pela organização dos testículos.

            A partir da diferenciação da gônada bissexual a constituição cromossômica do embrião deixa de influir na diferenciação sexual, que passa a ser controlada inteiramente por hormônios.

            As células produtoras de hormônios no testículo fetal são as células de Sertoli, que ficam nos canais seminíferos, e produzem o hormônio antimülleriano (AMH) e as células de Leydig, localizadas entre os canais seminíferos responsáveis pela produção de hormônios androgênicos, particularmente a testosterona.

            Nos testículos, as células produtoras de hormônios masculinos formam-se precocemente, enquanto que nos ovários as células equivalentes, produtoras de hormônios femininos, só se formam mais tarde. A precocidade na produção de hormônios masculinos é importante porque tanto os embriões masculinos como os femininos vivem no útero, um ambiente dominado por hormônios femininos. Por isso, quando não há nenhum estímulo representado por hormônios do próprio embrião, desenvolvem-se estruturas genitais femininas, enquanto que se esse estímulo existir, as estruturas femininas são inibidas, desenvolvendo-se em seu lugar os genitais masculinos.

            O hormônio antimülleriano é produzido desde a oitava semana até a ocasião do nascimento. Sua ação consiste em provocar a autodigestão dos dutos de Muller e restringe-se ao local onde é produzido. A testosterona começa a ser produzida na nona semana de gestação, atinge o máximo por volta do quarto mês, cessa no quinto mês e só volta a ser produzida na puberdade; sua ação é provocar a diferenciação dos dutos de Wolff que formarão os genitais internos masculinos.

            Os dutos de Wolff e de Müller são dois pares de canais que, por volta da sétima semana de desenvolvimento, existem tanto nos embriões cromossomicamente masculinos como nos femininos. A partir da oitava semana, os hormônios masculinos determinam o desenvolvimento dos dutos de Wolff e a atrofia dos dutos de Müller, enquanto que no sexo feminino, faltando os hormônios embrionários masculinos, ocorre o contrário, ou seja, desenvolvem-se os dutos de Müller e atrofiam-se os de Wolff. Com isso, tem início a formação dos genitais internos masculinos e femininos.

            No embrião masculino, cada duto de Wolff em desenvolvimento originará um epidídimo, um canal deferente e uma vesícula seminal. No embrião feminino, os dois dutos de Müller desenvolvem-se e formam os dois ovidutos (ou tubas uterinas), o útero e a parte superior da vagina; o útero e a vagina são únicos porque derivam da soldadura dos dois dutos müllerianos.

DIFERENCIAÇÃO SEXUAL FENOTÍPICA

            A próxima fase do desenvolvimento sexual é a diferenciação da genitália externa que, nos embriões indiferenciados, é constituída por um, tubérculo genital, duas pregas e duas saliências genitais.

            No início do terceiro mês de gestação de um feto masculino, a testosterona produzida nos testículos é transformada em sua forma ativa, a 5-α-dihidrodrotestosterona, dentro das células das estruturas genitais externas. Sob o estímulo desse hormônio, o tubérculo genital cresce bastante e forma a glande do pênis; para a formação do corpo do pênis colaboram as pregas genitais que, ao fim do terceiro mês de gestação, se fecham.

            Além da genitália, vários órgãos são marcados pelo hormônio masculino e, na puberdade, respondem de acordo com um padrão masculino. Alguns desses padrões são: a secreção do hormônio gonadotrófico pelo hipotálamo, a maneira como o fígado metaboliza hormônios, o amadurecimento das glândulas anexas, a determinação de características do comportamento. Os testículos começam a descer para a bolsa escrotal a partir do sétimo mês de gestação, completando sua descida pouco antes do nascimento ou até o segundo mês após o nascimento.

            Se a gônada embrionária for um ovário, falta a testosterona. Nesse caso, o tubérculo genital cresce pouco e forma o clitóris; por outro lado, as pregas genitais e as saliências genitais permanecem abertas e constituirão, respectivamente, os pequenos e os grandes lábios da vulva. Os ovários não têm função na diferenciação da genitália externa. Por isso, enquanto o sexo feminino é constitucional, o masculino é induzido, ou seja, para ocorrer a determinação sexual masculina há necessidade de uma ação ativa dos hormônios masculinos; eventuais faltas nessa ação, em qualquer momento da vida, podem determinar alterações sexuais.

Resumindo:

A diferenciação sexual ocorre através de uma série de acontecimentos sucessivos e integrados: Formação do sexo cromossômico do zigoto à formação da gônada bissexual à diferenciação da gônada à diferenciação da genitália interna e diferenciação da genitália externa à diferenciação dos caracteres sexuais secundários.