EPIDÍDIMO

Doutorando: Rodrigo V. de Oliveira

Orientador: Arlindo Alencar de Araripe Moura

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA

DISCIPLINA TÓPICOS ESPECIAIS EM FISIOLOGIA DA REPRODUÇÃO E LACTAÇÃO

INTRODUÇÃO

Epidídimo

Testículo

Espermatogônia

Espermatócito primário

Espermatócito secundário

Espermátides

Túbulo seminífero

Célula de

Sertoli

Túbulo seminífero

EPIDÍDIMO

• É um orgão delgado que se estende entre os polos do testículo ao longo de sua borda medial, e possui em seu interior um ducto longo e enovelado circundado por uma camada de células musculares lisas.

Touro: 40mVarrão: 60mCavalo: 80m

Figura 1. Corte histológico longitudinal epididimário (40x).

DIVISÃO ANATÔMICA E HISTOLOGIA REGIONAL DO EPIDÍDIMO

cabeça

corpo

caudaEpitelio pseudoestratificado

baixo, com poucos estereocílios, com lúmen amplo

repleto de espermatozóides

Epitélio pseudoestratificado alto com cílios longos e baixa

concentração de espermatozóides;

Epitélio pseudoestraificado colunar com estereocílios

estereocílios  encurvados e o vacúolos supranucleares, maior lúmen ductal e concentração de

espermatozóides,

Figura 1. Histologia regional do epidídimo. Marengo et al., 2008

Canais eferentes

Cabeça Corpo distal

Corpo proximal Corpo

Figura 1. Secção transversal do ducto epididimário.

Epitélio

Leucócito

Cél. Basal

Cél. Apical

Secreção de prótons

Cél. Clear

Retirada substâncias do lúmen

Junções Tight

Céls. Musculares lisas

Céls. Principais

Absorção e secreção

Lúmen

EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO• Manutenção:

– Dependente de Testosterona (T4)• Testicular

– T4 (5a redutase) DHT – T4 (aromatase P450) E2– IGF e EGF

Ligação dos canais eferentes

EPITÉLIO EPIDIDIMÁRIO

• Região da cabeça (canais eferentes):

– Epitélio + absorção• Cl• COH• Na

• Região do corpo– Epitélio _ secreção

• L-carnitina• Inositol• Ptns

FUNÇÕES EPIDIDIMÁRIAS

• Concentração– Ductos eferentes

• Maturação– Cabeça e corpo (cauda)

• Transporte

• Proteção

• Armazenamento– Quiescente: Cauda (+ 15 dias)

Marengo et al., 2008

CONCENTRAÇÃO ESPERMÁTICA

• Reabsorção do fluído testicular (90%)

• Ductos eferentes– capilares fenestrados

• Células Principais– Canais Na+

Zhou et al., 2001

MATURAÇÃO ESPERMÁTICA

• Processo sequencial do desenvolvimento da capacidade fecundante dos espermatozóides ao longo do seu transporte epididimário.

• Aspectos: morfológicos,bioquímicos e funcionais

• Dinâmica do perfil protéico do fluído epididimário => Maturação espermática

(Dacheux et al., 2003)

Gráfico 1. A capacidade fecundante de espermatozóides (eixo y) obtidos de diferentes regiões epididimárias (eixo x) após a inseminação artificial em várias espécies.

Ovo

s fe

rtil

izad

os

ou

pre

nh

ez (

%)

cabeça corpo cauda Cooper et al., 2007

Tabela 1. Transito epididimário dos espermatozóides em diferentes espécies

Cabeça Corpo Cauda Total

Touro 2 2 10 14

Varrão 3 2 9 14

Garanhão 2 3 5 10

Rato 3 3 5 11

Homem 2 1 5 8

FLUÍDO EPIDIMÁRIO

• Complexidade dinâmica• Hiperosmótico (360-400 mOsm)

– Imobiliza os sptz

• pH = 6,5• Composição:

– componentes orgânicos (MM): inositol, glutamato

– Íons inorgânicos: K, Cl, Ca e Na– Proteínas

Dacheux and Dacheux, 2002

CONCENTRAÇÃO DAS PROTEÍNAS EPIDIDIMÁRIAS

Porção Inicial da cabeça:

2-4 mg/ml

Porção final da cabeça (máximo) :

50-60 mg/ml

Cauda do epidídimo:

20-30 mg/ml

Fouchecourt et al., 2000

PROTEÍNAS EPIDIDIMÁRIAS• Osteopontina• Manosidase e Galactosidase • Lactoferrina

– Defesa; (+ garanhões)• α-L-fucosidase

– Modificações carbohidratos de ptns de membrana• Catepsina D (peptidase)• Prostaglandina d sintetase (PGDS)

– Interação com ptns hidrofóbicas, hormônios (T4)• NCP2 (HE1, CTP, Proteína transportadora de colesterol)

– Estabilidade da membrana espermática• GPX (glutationa peroxidase):

– estresse oxidativo• beta-N-acetil-hexosaminidase,

– Interação sptz-zp• PGDS (prostaglandin D2 synthase), • E-RAPB (epididymal retinoic acid-binding protein).• CRISP (cystein-rich secretory protein)• Clusterina (+) Moura et al., 2006; Aitken et al., 2007; Dacheux et al., 2009

CRISP (cystein-rich secretory protein)

• Múltiplas isoformas

• Fusão sptz-oócito

• Crisp-1 D (30 kDa)

CAPACITAÇÃO

Roberts et al., 2006

CLUSTERINA

• Glicoproteína – Heterodímero (S-S) – a: 38 kDa/b: 36 kDa)

• Ep. Epididimário e Céls. de Sertoli– Membrana espermática

• Proteção espermática (danos oxidativos)

Bailey et al., 2002; Moreno et al., 2002

EPIDIDIMOSSOMOS

• São vesículas membranosas ricas em proteínas liberadas pelo epitélio epididimário, através de um processo de secreção apócrina.

• Perfil protéico:– Glicosilfosfatidinositol P25b:– PP26h: Ligação a zona pelúcida– HE5: Fator inibitório da migração de macrofágos– Ubiquitina: seleção espermática– Glutationa peroxidase: estresse oxidatixo

• Função (?)– Transporte de ptns à membrana espermática– Proteção contra proteases luminais

Cornwall (2009)

Figura 3. Diagrama esquemático da secreção apócrina no epitélio epididimário

epididimossomos

DIFERÊNCIAÇÃO ESPERMÁTICA NO EPIDIDÍMO

• Reorganização da membrana plasmática• Migração da Gota Citoplasmática• Remoção seletiva das células espermáticas

anormais • Condensação da cromatina• Aquisição da capacidade fecundante

– Aquisição da motilidade progressiva– Capacidade de ligação zona pelúcida– Capacidade de fertilização e sobrevivência embrionária

REORGANIZAÇÃO DA MEMBRANA ESPERMÁTICA E ACROSSOMA

• Alteração do teor de fosfolipídios: (+ fluidez e estabilidade)

Carneiro: (+) taxa de esteróis/fosfolipídios (0:26=>0:44)Suínos: (-) fosfatidiletanolamina(+) fosfatidilcolina.

• Alteração perfil protéico• (-) testiculares: clusterina, albumina, transferrina e PGDS• (+) epididimárias

MIGRAÇÃO DA GOTA CITOPLASMÁTICA

• Gota citoplasmática– Região:

• Difusão água• Entrada de osmólitos

– Canais de K e Cl

– Liberação:• ejaculação

Rao et al., 1980; Yeung et al., 2005

REMOÇÃO SELETIVA DAS CÉLULAS ANORMAIS

• Durante o transito epididimário– Fagocitose (Céls. Epiteliais dos Ductos eferentes e

macrofágos na cauda do epidídimo)• (-) Céls. Anormalidades: cabeça, acrossomo e peça

intermediária

– Marcador para fagocitose• Secreção epidimária

– Ubiquitina (18,5 kDa)– Ubiquinação ptns de membrana

BASKA et al., 2008; HORN et al., 2002

CONDENSAÇÃO DA CROMATINA

+ PONTES (S-S) ENTRE RESÍDUOS DE CISTEÍNA EM NUCLEOPROTEÍNAS

Região epididimária: Porção final da cabeça e corpo

AQUISIÇÃO DA CAPACIDADE DE FERTILIZAÇÃO

Movimento progressivo

Movimento vibratório

Capacidade de ligação a zona pelúcida Fertilização

Movimento progressivo

Capacidade de Fertilização

Manutenção do desenvolvimento embrionário

AÇÃO DE COMPONENTES DO FLUÍDO EPIDIDIMÁRIO NO DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA ESPERMÁTICA AO ESTRESSE OSMÓTICO

glutamato

Mio-inositol

L-carnitina

taurina

1. Desidratação => Quiescência sptz

2. Reserva de osmólitos intracelular

Resistência

Estresses osmóticos

GFC

Glicerolfosfocolina: GFC

Soluto impermeável

H2O

cabeça cauda+

ejaculação

INFERTILIDADE CAUSADA POR ALTERAÇÕES EPIDIDIMÁRIAS

• Angulosidade flagelar:– Ratos knockouT C-ros

• Proto-oncogene• Fluído epidimário:

– (+) K+ – (+) pH– (-) fosfato

• Espermatozóide– (-) mio-inositol e glutamato

• Não ultrapassa a junção útero-tubária

Cooper et al., 2007; Yeung et al., 1998

Considerações finais

• A elucidação da fisiologia epididimária proporciona uma maior compreensão de outras áreas de estudo relacionadas da ação de andrógenos, proteção de células a danos oxidativos bem como diagnósticos e tratamentos de doenças do epidídimo.

Rodrigo V. de Oliveira

oliveirarv@rocketmail.com