Universidade Federal do Ceará Programa de Pós-graduação Integrado de Zootecnia Fisiologia da Reprodução e Lactação

1. Universidade Federal do CearáPrograma de Pós-graduação Integrado de ZootecniaFisiologia da Reprodução e Lactação CÉLULAS DE SERTOLI E LEYDIG Erika Bezerra de Menezes Prof. Arlindo de A. A. Moura

2. INTRODUÇÃO Testículo (Morfofuncional) Dois compartimentos Tubular e o intertubular Tubular Túbulos seminíferos Células somáticas – Células de Sertoli Células germinativas Intertubular Células de leydig Produz andrógenos Caracteres sexuais secundários e pela manutenção da espermatogênese (Russell et al., 1990) (França & Russell, 1998)

3. CÉLULAS DE SERTOLI • Enrico Sertoli (Milão – Itália) • Epitélio Seminífero (Ratos, camundongos e humanos) • 37% ocupados por um grupo de células • Camundongos – 20% • Célula semelhante a um três • Célula ramificada • Célula Mãe – funções • 1863 • Primeiros desenhos com auxílio de microscópio Longas extensões (Hess e França, 2005)

4. CÉLULAS DE SERTOLI • 1865 • Importância das Células de Sertoli • Suporte as células germinativas • 1878 • Células de Sertoli não se divide no testículo do animal adulto • Hipótese foi aceita  1963 • 1960 • Barreira hematotesticular (Attal e Courout, 1963) (Hess e França, 2005)

5. CÉLULAS DE SERTOLI (Hess e França, 2005) • von Ebner • 1888 • “As células de Sertoli”

6. CÉLULAS DE SERTOLI • Estrutura (Hess e França, 2005)

7. CÉLULAS DE SERTOLI • Estrutura (Kretser, 2007)

8. DETERMINAÇÃO DO SEXO XY Gônada indiferenciada SRY, SOX9 e NR5A1 (Sekido e Lovell Badge, 2008) Testículo Céls. de Sertoli (Epitélio celômico) Células Germinativas primordiais (Saco embrionário) Cordões sexuais (Orth & Jester, 1995) Trato reprodutivo masculino Regressão Ductos Müller Hormônio Antimülleriano (AMH)

9. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Células de Sertoli imaturas • Fetal / Neonatal inicial • Pré-puberdade (VergouWen et al., 1993) (Baker e O’Sharghnessey, 2001) 5 vezes Parto Puberdade (Hochereau-de- Reviers et al. 1976,1984,1987) (Plant e Marshall, 2001) Macaco Rhesus (Macaco mullata)

10. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • No adulto - Não sofre mitose • Raças sazonais • Variação no nº de células de Sertoli/testículo • Capacidade de proliferar • Precursora de células de Sertoli • ♂ Corriedale (Tarulli et al., 2006) (Tarulli et al., 2006) (Ahmed et al., 2009) (Bielli et al., 1999)

11. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Ratos Orth, 1982

12. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Bovinos e caprinos • Polonga-se até 6-10 semanas de idade; • Suínos • Duas fases após o nascimento • 1ª intensa - primeiro mês de vida; • 2ª antes da puberdade – 3 - 4 meses de vida • [ ] elevadas de FSH (Sharpe, 1994) (França et al., 2000)

13. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Cordeiros • Nascimento  250 x 106 de CS indiferenciadas • Puberdade •  500% (Kilgour et al., 1998)

14. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Genéticos (Humanos) • Gene FMR-1 • Hormônios • FSH •  taxa de proliferação • T3 • Altera o período regulando a proliferação e o tamanho das CS • GH • Fatores parácrinos (Slegtenhorst-Eegdeman et al., 1998) (Sharpe et al., 1999) Jannini et al., 1990) (Sharpe et al., 1994, 1999)

15. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI Adaptado de Sharpe et al., 2003

16. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI Adaptado de Sharpe et al., 2003

17. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI Adaptado de Sharpe et al., 2003

18. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI Adaptado de Sharpe et al., 2003

19. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • FSH Cels. de Sertoli • Diferenciação; • Síntese de estradiol; • Proteína ligadora de andrógenos (ABP); • Secreção do fluido tubular (Chemes, 1979; Steinberger 1981; Amann & Schanbacher 1983; Miyamoto et al. 1989; Bardin et al. 1994)

20. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Goitrogen (6-propyl-2-thiouracil) (PTU) • Bociogênico (Holsberger e Cooke, 2005)

21. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Regulação parácrina • Bovinos – regulação do desenvolvimento testicular • Fatores de crescimento • TGF-α, TGF-β e suas isoformas 1, 2 e 3 • Interleucinas • IL-1 α, IL-1 β e IL-6 (Russell et al., 1989)

22. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Ratos, suínos e homem • Desenvolvimento e desenvolvimento das células de Sertoli • FC - TGF-α TGF-β e suas isoformas 1, 2 e 3 • Interleucinas - IL-1 α, IL-1 β • TGF-α  promove a síntese de DNA • TGF-β promove a absorção de glicose e produção de lactato (Hoeben et al. 199) (Soder et al. 1991) (Petersen et al. 2001)

23. PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Término da fase mitótica das CS • Formação das junções de oclusão – Barreira hemato-testicular; • Início de maturação das células de Sertoli; • Secreção de fluido; • Formação do lume tubular; • Habilidade de sustentar a espermatogenese • Início de proliferação dos espermatócitos primários; (Russell et al., 1989) (Buzzard et al., 2003)

24. MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Próximo a puberdade • Morfologia e função • Células de Sertoli madura e não proliferativa • Núcleo aumenta • Nucléolo mais evidente (Sharpe et al., 2003)

25. MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI 34 semanas de idade 22 semanas de idade Túbulos seminíferos touros Angus 26 semanas de idade (Aguiar et al., 2006)

26. MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Inicio da puberdade • Morfologia e função • Células de Sertoli madura e não proliferativa • Núcleo aumenta • Nucléolo mais evidente • CS se unem a outras formando um compartimento adluminal • Ações são moduladas • Testosterona - Células de Leydig • Hormônios da tireóide (T3) - algumas espécies (Sharpe et al., 2003) (McLaren et al., 1993) (Sharpe et al., 1994)

27. COMPOSIÇÃO TESTICULAR Fig. 2 – Percentual de túbulos seminífero no parênquima testicular e número de células de Sertoli/g de testículo ( Leal et al., 2004 adaptado de França e Russell, 1998; and França e Godinho, 2003)

28. COMPOSIÇÃO TESTICULAR Fig. 2 – Percentual de túbulos seminífero no parênquima testicular e número de células de Sertoli/g de testículo ( Leal et al., 2004 adaptado de França e Russell, 1998; and França e Godinho, 2003)

29. ESPERMATOGÊNESE • As células germinativas não possui receptores para FSH e T4; • Células de Sertoli, sob a influencia desses hormônio propiciam a espermatogênese.

30. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI (Walker e Cheng, 2005)

31. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI Limitado ao período de proliferação da CS ERK  2 promotores ciclina D1 e E2F Atividade mitogênica (Walker e Cheng, 2005) 31

32. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI Efeito citoesqueleto das céls. de Sertoli Junção Cél.-cél. ? (Walker e Cheng, 2005) 32

33. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI ativação Lactato desidrogenase  Lactato gama glutamil peptidase  aa. Absorção de glicose  lactato ? (Walker e Cheng, 2005) 33

34. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI ? (Walker e Cheng, 2005) 34

35. REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI (Walker e Cheng, 2005) 35

36. CÉLULAS DE SERTOLI E CÉLULAS ESPERMATOGÊNICAS Johnson et al., (2008) modificado de Johnson (2007)

37. CÉLULAS DE SERTOLI E CÉLULAS ESPERMATOGÊNICAS • Barreira hemato-testicular (Junções firmes ou do tipo Tight) • Comunicação entre várias células de Sertoli; • Proteção para as células contra o sistema imune; traçador eletrondenso (nitrato de lantâneo) não atravessa compartimento basal 37

38. ESPERMATOGÊNESE • Produção diária de espermatozóide • O n° total de células de Sertoli • Capacidade de suporte • Células germinativas • Rendimento e a eficiência do processo espermatogênico (Queiroz e Cardoso, 1989) (Russel et al., 1999) (Russel e Peterson, 1984)

39. FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Suporte físico - Barreira hemato-testicular; • Fornecer nutrientes durante a espermatogênese; • Manutenção da integridade do epitélio seminífero, • Secretar fluido luminal que direcionar os espermatozóides para o epidídimo; • Secreção da proteína ligadora de androgenos (ABP); • Secretar por estímulos do FSH e da testosterona, os agentes parácrinos que intervém na formação e maturação dos espermatozóides;

40. FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE SERTOLI • Secretar inibina e ativina; • Converter T4  diidrotestosterona • Fagocitar restos citoplasmáticos dos SPTZ e células com defeito; • Secretar durante a vida embrionária, o hormônio anti-Mülleriano que garante a regrassão dos ductos de Müller no feto masculino.

41. ESPERMATOGÊNESE • Avaliação das SPTGênese em Touro Angus Testosterona Idade (meses)

42. CÉLULAS DE LEYDIG

43. HISTÓRICO • 1ª Descrição (Leydig, 1850) • Células poliédricas grandes (Microvilos) • Ricas em Retículo Endoplasmático Liso; • Gotas lipídicas • Mitocôndrias; • Complexo de Golgi. • Agrupamentos dispersos no interstício testicular

44. CÉLULAS DE LEYDIG

45. MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE DUAS CÉLS. DE LEYDIG Gotas lipídicas Mitocôndria

46. FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE LEYDIG • SÍNTESE DE ANDRÓGENOS (T4) • Diferenciação sexual; • Desenvolvimento do D. de Wolf; • Virilização da genitália externa (DHT); • Comportamento sexual; • Características sexuais secundárias; • Maturação sexual; • Regulação das gonadotrofinas hipofisárias; • Espermatogênese; • Desenvolvimento muscular.

47. Céls. de Leydig fetal ≠ Céls. de Leydig adulta Pouco dependente do LH Sensível a ação do ACTH Dependente do LH DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS DE LEYDIG FETAIS Mesênquima Céls. de Sertoli Céls. Endoteliais, Mioblastos e fibroblastos intersticiais Pdgf-A Dhh Sf1 Céls. Leydig primitivas Arx Fetais

48. PRODUÇÃO DE T4 TESTICULAR NA FASE FETAL Knockout para GnRH

49. FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE LEYDIG FETAIS Mesênquima Populações Céls. Leydig T4 Diferenciação do Sist. Urogenital (D. Wolf) Céls. de Leydig Fetais Insl 3 Descida testicular

50. ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO APÓS O NASCIMENTO ATÉ A FORMAÇÃO DAS CÉLULAS DE LEYDIG ADULTAS Células Tronco de Leydig (indiferenciadas) LH T3 e T4 Células precursoras Céls. de Leydig Proliferação Diferenciação IGF-1 Céls. de Leydig Imaturas Proliferação Diferenciação Céls. de Leydig Imaturas Proliferação Diferenciação Diferenciação Céls. De Leydig Adultas (Harman et al., 2001)