There is no uniquely standard concept of an effectively decidable set of real numbers or real n-tuples. Here we consider three notions: decidability up to measure zero [M.W. Parker, Undecidability in Rn: Riddled basins, the KAM tori, and the stability of the solar system, Phil. Sci. 70(2) (2003) 359–382], which we abbreviate d.m.z.; recursive approximability [or r.a.; K.-I. Ko, Complexity Theory of Real Functions, Birkhäuser, Boston, 1991]; and decidability ignoring boundaries [d.i.b.; W.C. Myrvold, The decision problem for entanglement, in: (...) R.S. Cohen et al. (Eds.), Potentiality, Entanglement, and Passion-at-a-Distance: Quantum Mechanical Studies fo Abner Shimony, Vol. 2, Kluwer Academic Publishers, Great Britain, 1997, pp. 177–190]. Unlike some others in the literature, these notions apply not only to certain nice sets, but to general sets in Rn and other appropriate spaces. We consider some motivations for these concepts and the logical relations between them. It has been argued that d.m.z. is especially appropriate for physical applications, and on Rn with the standard measure, it is strictly stronger than r.a. [M.W. Parker, Undecidability in Rn: Riddled basins, the KAM tori, and the stability of the solar system, Phil. Sci. 70(2) (2003) 359–382]. Here we show that this is the only implication that holds among our three decidabilities in that setting. Under arbitrary measures, even this implication fails. Yet for intervals of non-zero length, and more generally, convex sets of non-zero measure, the three concepts are equivalent. (shrink)

Recent work has defended “Euclidean” theories of set size, in which Cantor’s Principle (two sets have equally many elements if and only if there is a one-to-one correspondence between them) is abandoned in favor of the Part-Whole Principle (if A is a proper subset of B then A is smaller than B). It has also been suggested that Gödel’s argument for the unique correctness of Cantor’s Principle is inadequate. Here we see from simple examples, not that Euclidean theories of set (...) size are wrong, but that they must be either very weak and narrow or largely arbitrary and misleading. (shrink)

With essay deadlines looming for many of our students, Matt Parker relives some of the angst involved in writing philosophy. You’re not alone.

The theoretical foundations of climate science have received little attention from philosophers thus far, despite a number of outstanding issues. We provide a brief, non-technical overview of several of these issues – related to theorizing about climates, climate change, internal variability and more – and attempt to make preliminary progress in addressing some of them. In doing so, we hope to open a new thread of discussion in the emerging area of philosophy of climate science, focused on theoretical foundations.

We argued in a recent issue of this journal that if abortion is restricted,1 then there are parallel obligations for parents to donate body parts to their children. The strength of this obligation to donate is proportional to the strength of the abortion restrictions. If abortion is never permissible, then a parent must always donate any organ if they are a match. If abortion is sometimes permissible and sometimes not, then organ donation is sometimes obligatory and sometimes not. Our argument (...) was based on the following ideas: (a) that a fetus has full moral status, (b) that parents have special obligations to their offspring, fetus or not, and (c) that this special obligation is to protect them. The result is the conclusion that abortion restrictivists cannot also consistently deny that organ donation should be compulsory. (shrink)

OBJETIVO A gestação nos mamíferos domésticos é um processo fisiológico que implica mudanças físicas, metabólicas e hormonais na fêmea, que culminam com o nascimento de um novo indivíduo. Desta forma, a compreensão de tais mudanças e como estas favorecem um ambiente ideal de desenvolvimento embrionário inicial, até a placentação e a fisiologia envolvidas durante esses processos é fundamental na tomada de decisões quanto à saúde reprodutiva da fêmea, na seleção de futuras matrizes e até mesmo para a saúde fetal e (...) sanidade do novo animal. Neste capítulo, o estudante compreenderá de forma clara, concisa, didática e objetiva, as adaptações maternas e fetais para o estabelecimento da gestação após a fecundação, o desenvolvimento desta e também identificará as diferenças existentes entre as espécies de interesse zootécnico. INTRODUÇÃO O estabelecimento da gestação nos mamíferos domésticos inclui três etapas fundamentais: o reconhecimento materno da gestação ou prenhez (RMP), a implantação e a placentação. Dentro da fisiologia da reprodução nos mamíferos, a implantação e a placenta- ção constituem processos essenciais na nutrição do embrião e do feto e, portanto, para seu desenvolvimento; devido a isso, são etapas críticas para a produção animal já que possuem um efeito direto sobre a eficiência reprodutiva. Nos bovinos leiteiros, por exemplo, estima-se uma taxa de fertilização perto de 95%, embora apenas 55% desses zigotos se desenvolvam e cheguem ao parto, o qual representa uma perda de gestações perto de 35%. Entre 70% e 80% das mortes embrionárias ocorrem durante as três semanas seguintes à ovulação, o que coincide com o período no qual se estabelecem os processos de implantação e placentação supracitados. O desenvolvimento embrionário precoce depende da sincronia de eventos entre o oviduto-útero e o embrião. Foi determinado que a presença do embrião pode modificar as secreções ovidutais e uterinas durante as fases iniciais de desenvolvimento. O ambiente endócrino materno (predominância de progesterona) também modula as características das secreções ovidutais e uterinas para assegurar a sobrevivência embrionária no caso da fertilização ter sido bem sucedida. Se este último ocorrer, então o embrião deverá indicar à mãe a sua existência para que sejam mantidas as condições adequadas ao seu desenvolvimento. Como supracitado, o embrião em seu curso pelo oviduto requer certas secreções para sobreviver e desenvolver-se, no entanto, graças à fertilização in vitro, têm-se dispensado a importância das secreções ovidutais, já que se observou que um embrião é capaz de se desenvolver em condições laboratoriais fora do aparelho reprodutor materno durante as suas fases iniciais, e consegue estabelecer uma gestação normal que chega a termo após a sua reintrodução no útero. Em estágios mais tardios de desenvolvimento o embrião necessita necessariamente do meio uterino para sobreviver e continuar o seu crescimento. No bovino, por exemplo, o embrião só é capaz de alongar-se estando dentro do útero, indicando a presença de fatores específicos necessários para que o embrião se desenvolva de maneira normal. Um meio endócrino no qual predomina a progesterona materna durante a gestação induz a secreção do histiotrofo (ou leite uterino) que permite a nutrição e a sobrevivência do embrião antes da implantação e da formação da placenta, através do qual obterá a maioria do fornecimento e intercâmbio necessários para continuar o seu desenvolvimento intra-uterino. SEGMENTAÇÃO E DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO PRECOCE O desenvolvimento embrionário precoce, conhecido como período de pré- -implantação, é essencial; inclui processos de divisão e diferenciação celular que são realizadas no início com uma elevada sincronização para garantir o desenvolvimento correto do indivíduo dentro do útero. Esta fase envolve a passagem do zigoto (unicelular), a embrião (multicelular) e, por fim, em concepto (quando se distingue o embrião com suas membranas extraembrionárias). O desenvolvimento precoce é o estágio mais dinâmico e vulnerável na formação de um indivíduo. Investigações recentes demonstraram que alterações nesta etapa podem modificar características produtivas ou reprodutivas durante a vida adulta. É por isso que é necessário conhecer as etapas fisiologicamente normais envolvidas neste processo (figura 1). Em fases mais tardias de desenvolvimento, o embrião se converterá em um feto com todos os sistemas e tecidos diferenciados observados num animal adulto. Após a fertilização, o zigoto resultante é capaz de dar origem a um novo organismo completo, de modo que se considera como uma célula totipotencial. O desenvolvimento embrionário começa e se consegue graças a uma série de divisões mitóticas conhecidas como segmentação ou clivagem (cleavage, em inglês). A primeira divisão mitótica dá origem a duas células filhas idênticas (figura 1), e ocorre por volta das 20 às 30 horas depois da fertilização, com divisões subsequentes a cada 12 a 24 h, dependendo da espécie. As células resultantes destas divisões são conhecidas como blastômeros. A orientação da divisão inicial que dá origem aos dois primeiros blastô- meros, parece ser guiada pela posição dos corpos polares. As divisões iniciais das células embrionárias são sincrônicas, no entanto, conforme o desenvolvimento se torna assincrônicas. Assim, a divisão mitótica inicial dá origem a um embrião de duas células (dois blastômeros), a segunda a um embrião de quatro células, a terceira a um de oito células e a quarta a um com 16 células, onde passa a ser chamado de mórula. Estas divisões são realizadas sem o aumento do volume do citoplasma, para que seja restabelecida uma proporção celular mais adequada à das células somáticas, já que o ovócito é a célula mais grande do organismo (um ovócito mede entre 100 e 150 μm do ovócito, enquanto uma célula somática mede de 10 a 20 μm); e porque o embrião ainda está contido dentro da zona pelúcida (figura 1). Um dos pontos críticos durante o desenvolvimento embrionário precoce é a ativação do genoma embrionário. Durante as etapas iniciais após a fertilização, as proteínas e RNAs “herdados” do ovócito são responsáveis pelo metabolismo e desenvolvimento inicial do embrião. É apenas até o estágio de quatro (ratos) ou oito blastômeros (espécies domésticas e humanas) em que o embrião começa a sintetizar o seu próprio RNAm (mensageiro) e as proteínas específicas necessárias para controlar o seu crescimento e metabolismo. A qualidade do ovócito que é fertilizado, consequente- mente, tem um grande impacto sobre a sobrevivência inicial do embrião. Quando o embrião atinge uma média de 16 a 32 células é conhecido como mórula (tabela 1) (do latim morus: mora), e nesta fase o embrião começa a compactar-se, o que ocorre porque começam a estabelecer-se diferentes uniões celulares, de acordo com a relação espacial entre os blastômeros. As células centrais desenvolvem-se incluindo entre elas junções comunicantes, conhecidas também como junções GAP, enquanto as que se encontram na periferia estabelecem uniões estreitas, dando origem a duas subpopulações distintas de blastômeros: periféricos e centrais. Cabe mencionar que os blastômeros que compõem a mórula ainda são células capazes de dar origem a um novo indivíduo completo, ou seja, são totipotenciais. À medida que a mórula continua a dividir-se e a crescer, as células localizadas na periferia começam a liberar sódio para os espaços intercelulares, criando uma diferença na pressão osmótica seguida pela entrada de água ao embrião. O líquido se acumula e provoca a separação das células, distinguindo ainda mais as duas subpopulações de células mencionadas (periféricas e centrais) e forma-se uma cavidade cheia de líquido. Esta cavidade é conhecida como blastocele; com a sua formação o embrião entra em fase de blastocisto (figura 1, tabela 1). Da subpopulação celular da periferia se origina do trofoblasto (trofoectoderma) que formará a maioria das membranas extraembrionárias (placenta), e da subpopulação central é estabelecida a massa celular interna ou embrioblasto, que dará origem ao embrião propriamente dito, ou seja, ao feto. Ao continuar a multiplicação e crescimento do trofoblasto à medida que o blastocisto se desenvolve, as células da massa interna se diferenciam novamente em dois segmentos distintos: a endoderme primitiva ou hipoblasto e o epiblasto (figura 1), em que todos os tecidos do organismo (saco vitelino) são originados e as células germinativas primordiais. Uma vez formado, o epiblasto continua a dividir-se e a diferenciar-se para dar origem às três placas ou camadas germinativas conhecidas como endoderme, mesoderme e ectoderme. Este processo é conhecido como gastrulação, e durante este diferem-se no embrião as porções craniais, caudais, dorsais e ventrais, processo conhecido como polaridade do embrião, que orienta o desenvolvimento dos diversos tecidos e órgãos do indivíduo. À medida que o blastocisto continua crescendo e diferenciando-se, vai-se acumulando mais líquido no blastocele, com o que a pressão interna aumenta e a zona pelúcida começa a ficar mais fina. Este fato, juntamente com a ação de proteases produzidas pelo embrião, leva à ruptura da zona pelúcida e à saída do blastocisto (eclosão), pelo que, uma vez liberado, o embrião é conhecido como blastocisto eclodido. O trofoblasto embrionário entra, então, em contato direto com o endométrio, o que é considerado como o início da implantação. IMPLANTAÇÃO O trofoblasto embrionário, também conhecido como trofoectoderma, dá origem à maioria das membranas fetais ou placenta fetal. O processo no qual o trofoblasto se une ao endométrio materno é conhecido como implantação; para isso ocorre uma série de processos altamente sincronizados envolvendo secreções embrionárias e maternas, e interações físicas, durante um período limitado conhecido como janela de receptividade. A implantação é considerada um processo gradual que genericamente se divide em cinco fases, algumas das quais podem sobrepor-se parcialmente e diferir segundo a espécie: 1. Eclosão do blastocisto da zona pelúcida (figura 2); -/- 2. Pré-contato e orientação do blastocisto. É o contato inicial entre as células do trofoblasto e do epitélio endometrial, bem como a orientação da massa celular interna e do trofoectoderma, que assume especial importância em espécies cuja implantação é invasiva, como em roedores e primatas; 3. Aposição - refere-se ao posicionamento do blastocisto numa determinada área e de uma forma específica no útero. Começa a interdigitação das vilosidades coriônicas com o epitélio luminal do endométrio. 4. Adesão - requer sistemas de sinalização que envolvem glicoproteínas de adesão, como integrinas, selectinas e galectinas, com os seus ligantes, tanto no epitélio luminal como no epitélio trofoectoderma. 5. Invasão endometrial - este termo se relaciona ao tipo de placentação e é pertinente sobretudo para aquelas espécies onde existe uma fusão entre células do trofoblasto e do epitélio do endométrio durante a formação da placenta, ou que as células trofoblásticas penetrem as camadas endometriais e até modifiquem as células do endométrio que as rodeiam. Existem três tipos de implantação ou nidação. Na nidação central ou não invasiva, a vesícula embrionária ocupa uma posição central na luz do útero e, na sua relação com a mucosa uterina, unicamente através das vilosidades coriônicas (projeções das células trofoblásticas dentro das quais crescem capilares do feto), há adesão mas não invasão da mucosa. Este tipo ocorre nos ungulados domésticos, mas não em carnívoros. Na nidação excêntrica a vesícula embrionária está inserida num canal profundo da mucosa, parcialmente isolada da luz principal, e se apresenta na rata, cadela e gata. A nidação intersticial é própria dos primatas, rato e cobaia, e nesta produz-se a destruição do epitélio e do tecido conjuntivo do útero, de modo que a vesícula embrionária se afunda na própria lâmina mucosa e se desenvolve em um espaço intersticial. Até o momento da implantação, a nutrição do embrião é histotrófica, sendo as substâncias necessárias absorvidas através do trofoblasto, como foi mencionado anteriormente. A partir deste momento, o trofoblasto começa o desenvolvimento de uma série de membranas extraembrionárias que permitirão finalmente a troca de nutrientes e metabólitos entre o sangue materno e o do embrião, constituindo a placenta. Um fato necessário na implantação é a perda de receptores para progesterona no epitélio luminal do endométrio, e pré-sensibilização do mesmo pelos estrógenos. Apesar de parecer um efeito contraditório, este requisito permite o desaparecimento de uma camada de mucina e outros compostos proteicos, que revestem o endométrio e que atuam como uma película antiaderente que inicialmente não permite a aposição e adesão do embrião. O desaparecimento desta camada ocorre durante a janela de receptividade, seja em toda a superfície do endométrio (ruminantes, suínos e roedores) ou nas zonas específicas onde o blastocisto será implantado (humano e coelho). Por esta razão, a interação física entre o embrião e o endométrio desempenha um papel importante na implantação. Uma vez que a camada de glicoproteínas desaparecer, é possível a aposição do trofoectoderma embrionário e das células epiteliais do endométrio, iniciando assim a implantação propriamente dita através da intercomunicação entre os dois tecidos. A implantação pode ser considerada como a fixação do embrião ao útero a partir do ponto de vista físico e funcional. No entanto, como se trata de um processo progressivo e gradual, em que algumas das suas fases podem ser parcialmente sobrepostas, não existe consenso sobre o período em que se inicia e termina. Na borrega, por exemplo, estima-se que ocorra entre o dia 10 e o dia 22, enquanto na vaca entre os dias 11 e 40 pós-ovulação. Nas espécies polítocas, isto é, fêmeas que parem várias crias como as porcas, os blastocistos se distribuem ao longo dos cornos uterinos como resultado de movimentos musculares da parede uterina, aparentemente regulados por prostaglandinas e outros fatores secretados pelo útero. Por exemplo, nas porcas, os blastocistos se movem livremente entre os cornos, e a distribuição dos embriões ao implantar-se é mais uniforme do que poderia ser esperado se ocorresse meramente ao acaso. Tem observado que a deficiência na produção de ácido lisofosfatídico 3 (LPA3) e/ou seu receptor, ocasiona uma falha na distribuição dos embriões no útero. Por outro lado, não há evidência de que um blastocisto implantado exerça alguma influência inibitória sobre a implantação de outro blastocisto próximo a ele. Como supracitado, o processo de implantação inclui uma complexa interação entre o embrião e o útero, e cada um deles provê de estímulos essenciais para favorecer a progressão do outro, apresentando-se diferenças em tempos e particularidades dentro das diferentes espécies. -/- Porca O período de adesão situa-se entre os dias 12 e 24 após a fertilização. Ao redor do dia sete, o blastocisto é eclodido, porque o trofoblasto está em contato direto com o epitélio uterino e começa a proliferar com rapidez. O endoderme se forma e o blastocisto muda de uma pequena vesícula esférica para um tubo muito alongado que chega a medir cerca de um metro em poucos dias, ele que lhe proporciona uma superfície muito ampla para a absorção de nutrientes. Cadela Os embriões migram entre os dois cornos uterinos do dia 12 ao 17 após a fertilização, distribuindo-se de maneira uniforme. Estes embriões aderem ao endométrio entre os dias 16 e 18, e alcançam sua implantação final entre o dia 17 e 20 da gestação. Cabe ressaltar que nos caninos o período de pré-implantação é o mais longo das espécies domésticas, o que ocorre porque a cadela ovula ovócitos imaturos (ovócitos primários) que precisam amadurecer por dois a três dias, para formar ovócitos secundários, antes que a fertilização seja possível. Por isso, o zigoto canino chega à junção útero-tubárica entre o sétimo e o décimo dia após o pico pré-ovulatório de LH (a ovulação ocorre, em média, dois dias após o pico de LH), entrando no útero em estágio de mórula ou blastocisto em torno dos dias 10 a 12 depois do referido pico. Ovelha O desenvolvimento precoce do blastocisto é muito semelhante ao da porca. Observa-se certo grau de adesão desde o dia 10 da gestação, mas o alongamento do embrião é menos extenso do que em suínos e tem início entre o dia 11 e 12. Para a terceira semana o embrião ovino chega a medir até 30 cm de comprimento. O processo de implantação é concluído aproximadamente entre a quarta e quinta semana de gestação (figura 3). Vaca O processo de implantação é semelhante ao da borrega, mas tem início mais tarde. A zona pelúcida se perde por volta do dia 9 a 10 (blastocisto eclodido) e o embrião começa a alongar-se ao redor do dia 12 a 14, atingindo um comprimento de cerca de 60 mm para o dia 16, embora possa haver uma grande variação individual. A partir do dia 33, o córion é formado e existe uma adesão inicial que inclui dois ou quatro cotilédones, que se interdigitam rapidamente com o tecido materno de modo que o embrião começa a nutrir-se através deles. Égua O blastocisto atinge um diâmetro de cinco centímetros aos dois meses e pratica- mente não se alonga. Entre os dias seis e sete após a ovulação, o embrião começa a revestir-se de uma camada glicoproteica que se forma entre o trofoectoderma e a zona pelúcida e que contém e mantém o embrião esférico depois de ter eclodido. Esta cápsula é uma estrutura única nos equinos (cápsula embrionária), afina-se no dia 18 e se perde entre os dias 21 e 23 de gestação. Na décima semana as microvilosidades do córion se interdigitam com a mucosa da parede uterina e na semana 14 é completada a implantação. Espécies não domésticas Em algumas espécies como os marsupiais, os ursos, focas, doninhas e alguns tipos de cervídeos, pode interromper-se temporariamente o desenvolvimento do embrião in utero e adiar a sua implantação, como estratégia evolutiva para favorecer o nascimento das crias em condições ambientais favoráveis para a sua sobrevivência. Esta estratégia é conhecida como diapausa e pode ser uma condição obrigatória ou facultativa para cada gestação, dependendo da espécie. Os mecanismos que a desencadeiam e a concluem não estão totalmente explicados e são espécie-específica. RECONHECIMENTO MATERNO DA GESTAÇÃO (RMG/RMP) O estabelecimento da gestação em mamíferos domésticos requer a presença de um corpo lúteo CL funcional que produz progesterona em quantidades adequadas para manter o desenvolvimento embrionário inicial e permitir mudanças necessárias durante o período de peri-implantação. Para que o corpo lúteo seja mantido e a fêmea seja impedida de reiniciar um novo ciclo estral, o embrião deve sinalizar sua presença para a mãe. O sinal para o reconhecimento materno da gestação (RMG) provém então do embrião e podem ser de dois tipos: luteotrópico ou anti-luteolítico. No primeiro, a(s) substância(s) produzida(s) pelo embrião que atua(am) sobre o corpo lúteo para manter sua funcionalidade, por exemplo a gonadotrofina coriônica humana (hCG) e a prolactina em roedores. O segundo tipo de sinal previne ativamente a luteólise, e é o mecanismo presente nas espécies domésticas em que o embrião produz substâncias como o interferon-τ (IFN-τ) em ruminantes ou os estrógenos em suínos. Ruminantes Como supracitado, o IFN-τ é responsável pela sinalização para o reconhecimen- to materno da gestação neste grupo que engloba cabras, ovelhas e vacas (figura 4). É um fator produzido pelas células do trofoblasto do embrião, e pode ser detectado a partir dos dias 11 a 12 em ovinos e de 14 a 15 em bovinos. Uma vez secretado, o IFN-τ impede a lise do corpo lúteo (efeito anti-luteolítico) por meio do bloqueio indireto da síntese de prostaglandina F2 alfa (PGF2α). No trabalho acerca do ciclo estral foi explicado que a luteólise requer a presença de receptores de ocitocina (OTR) no endométrio, que ao unir-se ao seu ligante, a ocitocina (proveniente inicialmente do hipotálamo e posteriormente de origem lútea), estimulam a produção de PGF2α e estabelecem um feedback positivo, que culminará na destruição do CL. Para que os OTRs sejam sintetizados, é necessária uma estimulação prévia do endométrio com estradiol, que ocorre através da ligação com seus receptores (ER-1). O mecanismo pelo qual o IFN-τ impede a lise do corpo lúteo é bloqueando, direta ou indiretamente, a síntese de OTR e, consequentemente, a produção pulsátil de PGF2α. Suínos No caso dos suínos, considera-se que o sinal embrionário para o reconhecimento materno da gestação são os estrógenos, produzidos pelos embriões em torno do dia 11 a 12 pós-ovulação. O endométrio suíno produz PGF2α que, quando não há gestação, é secretado na circulação uterina (secreção endócrina), de onde é transportada em direção ao CL para causar luteólise. Se há embriões no útero produzindo suficiente quantidades de estradiol, isso redireciona a secreção de PGF2α para o lúmen uterino (secreção exócrina), evitando que seja liberado para a circulação e, portanto, é sequestrado impedindo que chegue ao corpo lúteo (figura 5). É importante enfatizar que a produção de PGF2α não é inibida, mas sua secreção é redirecionada. Este mecanismo é conhecido como teoria endócrino-exócrina. Vale ressaltar que para o sinal de reconhecimento materno da gestação na porca ser eficiente, é necessário a presença de pelo menos quatro embriões, dois em cada corno, uma vez que se não houver dois embriões, um em cada corno, ocorre luteólise e reinicia a atividade cíclica. Embora os estrógenos sejam identificados como o sinal de reconhecimento materno nesta espécie, o embrião suíno também produz outros fatores, como a PGE2 e o ácido lisofosfatídico, considerado necessário para o estabelecimento adequado da gestação. A PGE2 ocasiona uma redução na produção de PGF2α em favor da PGE2 no endométrio e favorece a contração do miométrio para permitir a migração de embriões. O ácido lisofosfatídico, juntamente com seu receptor, é um fator crítico que favorece a migração intra-uterina, e permite uma distribuição adequada dos embriões ao longo dos cornos. Outras substâncias produzidas pelo embrião suíno são o IFN-delta (IFN-δ) e IFN-gama (IFN-γ), que não possuem ação anti-luteolítica, mas poderiam intervir no processo de implantação. Equinos Na égua é essencial que o embrião, ainda rodeado pela sua cápsula embrionária, migre de 12 a 14 vezes por dia através do útero, entre os dias 12 e 14 após ovulação, a fim de distribuir o fator de reconhecimento materno (figura 6). Embora seja sabido que existe, este último ainda não foi identificado, mas foi estabelecido que é da natureza proteica e seu principal efeito é a inibição da produção endometrial de PGF₂α, mediante a redução na formação do receptores de ocitocina; desta forma, evita-se o início do sinal luteolítico. É interessante notar que nesta espécie a ocitocina não é de origem lútea e sim endometrial. Primatas Ao contrário das espécies domésticas mencionadas, o mecanismo de ação do sinal de reconhecimento materno em primatas é luteotrópico. No humano, o embrião produz gonadotrofina coriônica humana (hCG) após o início da implantação (dias 6 a 8). A hCG estende a vida funcional do CL por meio de sua ligação a receptores lúteos para LH, estimulando assim a liberação de progesterona. Este efeito permite a “sobrevivência” do CL pelo menos até o momento em que a produção de progesterona é transferida para a placenta para levar a gestação a termo. Carnívoros Na cadela não é necessário o reconhecimento da gestação, já que normalmente o corpo lúteo tem uma vida média maior que a duração da gestação. Como na égua, a migração dos embriões através do útero antes da implantação pode favorecer o reconhecimento materno. Adicionalmente, tem sido descrito que durante o período antes da implantação (< 10 dias depois da ovulação), há um aumento na expressão de genes relacionados com a imunomodulação local (IFN-γ, IL-4 e CD8+), que não estão presentes em cadelas durante o diestro. A produção de IFN-γ por parte do embrião canino, como em outras espécies, pode estar envolvida na implantação ou o reconheci- mento da gestação, mas até o momento não foi demonstrado de forma inequívoca. Na gata doméstica, o fator que favorece o reconhecimento materno da gestação ainda não foi descrito. Temos que lembrar que seja qual for o mecanismo envolvido, a produção do sinal embrionário de reconhecimento materno da gestação é importante, já que a contínua presença de progesterona na circulação materna, faz possível que ocorra o desenvolvimento precoce do embrião e eventualmente a implantação, com a formação do órgão temporal mais importante para o desenvolvimento fetal: a placenta. Resumindo, o sinal enviado pelo embrião deve ser dado antes do útero começar a secretar PGF2a, hormônio que causa a destruição do corpo lúteo produtor da progesterona necessária para a gestação. O embrião deve secretar algumas substâncias (denominadas EPF: Early Pregnant Factors/fatores de gestação precoce) que capte o endométrio materno e sirva para evitar a ação luteolítica da PGF2a. Na porca, em vez de ser evitada a secreção de PGF2a, o referido hormônio é “sequestrado na luz do útero” e, desta forma, passa a secretar-se em forma exócrina, sem ter efeito sobre o corpo lúteo. No bovino, o reconhecimento materno da gestação é o processo fisiológico no qual o embrião, por meio de sinais moleculares como a secreção de interferon-τ (IFN-τ), anuncia sua presença no trato reprodutivo materno a fim de evitar que seja desencadeado o mecanismo luteolítico exercido pela PGF2a sobre o corpo lúteo. PLACENTAÇÃO Nos mamíferos domésticos, o processo de implantação é gradual e prolongado, e ocorre paralelamente a processos como a gastrulação e a formação de membranas extra- embrionárias: saco vitelino, âmnio, alantóides e córion. A formação das membranas extraembrionárias nos mamíferos eutérios, ou seja, aqueles que formam uma placenta completa, é um processo indispensável que permite ao embrião aderir-se ou implantar-se ao endométrio materno. As quatro membranas extraembrionárias mencionadas são formadas a partir do trofoblasto, mesoderme e endoderme embrionários. O saco vitelino fornece nutrientes no desenvolvimento inicial do embrião e se converte em vestigial quando a gestação progride; tem origem no endoderma primitivo, estrutura que junta com o trofoblasto e o mesoderma, formam o córion e âmnions. O âmnion contém o líquido amniótico que está em contato direto com o embrião e é a membrana mais interna; ademais, protege o feto, proporciona lubrificação para o parto e serve como um depósito para urina e resíduos fetais. O córion, por outro lado, é a membrana mais externa do embrião e, portanto, é a que entra em contato direto com o endométrio uterino materno; se fixa ao útero, absorve nutrientes do útero, permite a troca gasosa materno/fetal e produz hormônios. O alantóide se origina de uma evaginação do intestino primitivo e é de onde surge o sistema vascular da placenta fetal; a fusão com o córion (placenta cotiledonária), carrega os vasos sanguíneos do cordão umbilical, que liga o feto com o alantóide e é um reservatório de nutrientes e resíduos. Conforme o embrião se desenvolve, o saco vitelino regride e o alantóide se enche de líquido, pelo que este último se funde com o córion para formar o corioalantóides, que se torna a membrana mais externa e, portanto, a porção fetal do placenta. A placenta é um órgão temporário que representa uma interface através da qual realiza a troca bidirecional de nutrientes, gases, hormônios e outras substâncias entre a mãe e o feto. A unidade funcional da placenta são as vilosidades corioalantóicas, as quais são projeções pequenas dos corioalantóides que se interdigitam com o endométrio uterino, cuja superfície de absorção permite essa troca. A placenta é um órgão endócrino capaz de produzir uma gama de hormônios que ajudam a controlar o ambiente uterino, favorecendo o desenvolvimento do feto, além disso possui um papel importante no momento do parto. Nas diferentes espécies a placenta tem características particulares, pelo qual existem várias classificações, de acordo com a sua posição uterina, a distribuição das vilosidades corioalantóicas e a sua histologia. Posição uterina Refere-se à posição do concepto em relação ao lúmen uterino (figura 7). Central: O concepto ao ser implantado permanece em contato com o lúmen do útero. A maioria das espécies domésticas de importância veterinária estão dentro desta classificação. Excêntrica: O concepto penetra parcialmente o endométrio materno, mas mantém um certo contato com o lúmen uterino. Os roedores (ratos e ratos) e a coelha possuem este tipo de placentação. Intersticial: O embrião invade o endométrio, perde contato com o lúmen uterino, e ao crescer o lúmen uterino se oblitera. Os humanos e a maioria dos primatas mostram este tipo de placenta. Distribuição das vilosidades As vilosidades que formam a interface materno-fetal podem estar distribuídas de maneira diferente ao longo da superfície dos corioalantóides, pelo qual a placenta pode ser classificada como (figura 8): Difusa: Neste tipo de placenta as vilosidades estão distribuídas ao comprimento de toda a superfície do córion (corioalantóides) de maneira uniforme. As placentas de suínos e equinos se enquadram nesta classificação, embora, nesta última espécie, as vilosidades formem estruturas mais ramificadas, que são chamadas microcotilédones (figura 10). Zonal: Esta placenta se apresenta nos carnívoros domésticos, tanto caninos como felinos. As vilosidades que determinam a zona de troca de nutrientes e resíduos, e de ligação com o endométrio são delimitadas de forma a formar uma cintura central em torno do feto (figura 9). Distingue-se também uma segunda região chamada paraplacenta, que se localiza em ambos lados deste “cinto”, e do qual a função não é inteiramente conhecida, embora sabe-se que desempenha um papel importante na troca de ferro da mãe para o feto. As extremidades laterais dos corioalantóides nestas placentas não possuem vilosidades por isso não se ligam ao endométrio. Uma terceira região é a zona transparente nas extremidades distais do córion que tem pouca vascularização. Esta zona pode estar envolvida na absorção de materiais diretamente do lúmen uterino (figura 11). Cotiledonária: É o tipo de placentação que se encontra presente nos ruminantes (ovinos, caprinos e bovinos). As vilosidades coriônicas nestas espécies são agrupadas em pequenas áreas do córion chamadas cotilédones, que se interdigitam e fundem-se parcialmente com locais delimitados no endométrio chamados carúnculas, formando, em conjunto, estruturas conhecidas como placentomas. Cabe destacar que as carúnculas carecem de glândulas endometriais, que só estão presentes nas porções inter-carun- culares do endométrio. Os placentomas, por sua vez, são altamente vascularizados e são remodelados com o progresso da gestação, ramificando-se para aumentar a superfície de troca e o fluxo sanguíneo para aumentar os requisitos do feto em crescimento. Nas zonas inter-carunculares, a placenta é ligada ao endométrio por meio de sistemas de adesão superficial que envolvem glicoproteínas. Acredita-se que a adesão do concepto com o endométrio (carúnculas) é estabelecida em torno de 30 dias em ovinos e 40 dias em bovinos. (figuras 13 a 17). Discoidal: Nestas placentas, as vilosidades agrupam-se numa área circular ou oval, formando uma estrutura discoidal. Este tipo de placenta é encontrada principal- mente em coelhas, roedores e primatas, incluindo os humanos. Histologicamente Esta classificação considera o número de camadas de tecido que compõem a placenta e que separam a circulação materna da circulação fetal (tabela 3). O número máximo é de seis camadas, três do lado fetal (córion, tecido intersticial e endotélio do vaso sanguíneo) e três do lado materno (epitélio endometrial, tecido intersticial e endotélio vascular) (figura 19 e tabela 3). O modo de distinguir e nomear os diferentes tipos de placenta nesta classificação é usando como prefixo a camada materna que está em contato com o córion fetal. As diferentes placentas baseados em sua histologia são as seguintes (figura 19): Epiteliocorial: É o menos íntimo entre os tipos de placentas (figura 20). Estas placentas conservam intactas as seis camadas de tecido, portanto que mantêm as circulações materna e fetal mais separadas, e consideradas como as mais impermeáveis. Este tipo de placenta está presente na porca e égua. Lembre-se de que as placentas da porca e da égua são diferentes e as vilosidades ocupam uma grande proporção da área de superfície do córion (figura 19 A). Também apresenta-se nos ruminantes, no entanto, as placentas dos ruminantes apresentam algumas características particulares que as colocam como um subgrupo e se chamam sinepiteliocorial ou sindesmocorial (figura 19 B). Na vaca, este tipo apresenta-se nos primeiros 2-3 meses de gestação. Além da característica de erosão parcial do epitélio endometrial, um tipo de célula único é encontrado na placenta de ruminantes. Essas células são chamadas células gigantes binucleadas. Como o nome indica, elas são caracterizadas como bastante grandes e com dois núcleos. Na placenta dos ruminantes, algumas células do epitélio coriônico conhecidas como células binucleadas, se fundem com algumas células do epitélio endometrial, criando inicialmente células gigantes trinucleadas e mais tarde placas ou sincícios multinucleados. Estes sincícios têm em consequência uma origem tanto fetal como materna, que criam lugares delimitados nos quais em vez de existir intacta uma camada de epitélio coriônico e outra de epitélio endometrial, encontra-se uma só camada que combina as duas origens. As células gigantes binucleadas migram e mudam seu número ao longo da gestação em forma dinâmica. Este tipo celular é importante porque secretam uma variedade de hormônios. Células gigantes binucleadas aparecem por volta do dia 14 na ovelha e entre os dias 18 e 20 na vaca. Endoteliocorial: 5 camadas. Neste tipo de placentação o córion fetal está em contato direto com o endotélio vascular do endométrio graças à erosão do epitélio e do tecido conectivo endometrial (tecido intersticial) durante a implantação (figura 19 C). De modo que o intercâmbio de substâncias e resíduos só requer atravessar quatro camadas de tecidos. Este tipo de placenta é presente principalmente em cães e felinos. Nota-se nas figuras 19 C e 21 que este tipo de placenta é mais íntimo do que a placenta epiteliocorial porque o epitélio endometrial não existe mais. Hemocorial: 3 camadas (figura 22). Aqui o epitélio coriônico está intacto e entra em contato direto com o sangue materno em regiões onde formam reservatórios de sangue semelhantes a poços (figura 19 D). O intercâmbio de substâncias e resíduos entre a mãe e o feto é mais direto uma vez que é necessário atravessar apenas três camadas para chegar até à circulação fetal. Algumas espécies de primatas, incluindo o ser humano e os roedores possuem este tipo de placentação. MEMBRANAS EXTRAEMBRIONÁRIAS EM AVES Ao mesmo tempo que se estabelece o corpo embrionário e os esboços de cada um dos órgãos começam a gerar-se, torna-se imperioso garantir a sobrevivência do embrião. Tenha-se em conta que nas aves todo o necessário para o desenvolvimento é encontrado no ovo pelo que deve-se reforçar a eficácia das estruturas criadas para garantir o objetivo a que se destina. O exterior é fornecido apenas com o O2; emite CO2 e vapor de água no exterior (perda de 15% da água durante a incubação inicial). Além disso, o neonato não é imaturo, como nos anfíbios, mas está em um estádio maduro juvenil. Como indicado, são quatro as problemáticas a que deve fazer frente o embrião: prover-se de um meio que garanta o desenvolvimento volumétrico, amortecendo os movimentos físicos excessivos que possam traumatizá-lo e evitar a dessecação; assegurar que os nutrientes (vitelo e albúmen) sejam incorporados de forma correta no interior do embrião; assegurar o intercâmbio de gases; e eliminar substâncias tóxicas derivadas do metabolismo proteico. Para atender estas necessidades são desenvolvidas uma série de membranas extrambrionárias que se vão expandindo progressivamente pelo interior do ovo. A dureza da casca e sua relativa impermeabilidade protege-o igualmente da intempérie terrestre. -/- Figura 23: Evolução das membranas extraembrionárias de galinha (3 e 10 dias de incubação). -/- Saco vitelino: o saco vitelino é a primeira membrana extraembrionária em formação. Aparece como consequência direta da gastrulação: as camadas germinativas que se formam ao nível do disco embrionário expandem-se progressivamente contornando o vitelo. Assim, as células provenientes da área opaca (equivalente ao trofoblasto dos mamíferos) migram sobre o vitelo, terminando quase por cobrir, o mesmo ocorre com o endoderma mais internamente, formando-se assim um saco bilaminar. Posteriormente, o mesoderma se interpõe entre ambos, progredindo igualmente no sentido distal, rodeando o endoderma e aderindo-se ao mesmo e ao equivalente de trofoblasto. Ao estabelecer-se o celoma, o saco é constituído pelo endoderma e folha esplâncnica do mesoderma lateral. Este mesoderma vai progredindo no sentido distal e se vasculariza profunda- mente; os vasos distais se anastomosam formando um anel vascular denominado seio terminal, que marca o limite do mesoderma em expansão. Assim, sobre o vitelo é distinguível um área distal não vascularizada (área vitelina) e uma área proximal vascularizada (área vasculosa) que vai ficando progressivamente maior. Ao sexto dia de incubação mais da metade da superfície do vitelo foi envolvido pelo mesoderma. Os nutrientes do vitelo são absorvidos e desdobrados a componentes mais simples por enzimas produzidas pelo endoderma, sendo incorporados aos vasos vitelinos que os veicularão até o coração, que os impulsionará a todo o embrião. Durante a fase embrionária (até ao sexto dia de incubação), o oxigênio do exterior chega até a área vasculosa por difusão, incorporando-se daqui ao embrião; além disso, durante a primeira semana, as alterações na composição e volume do vitelo fazem que se disponha flutuando sobre o albúmen, o que faz com que a área vasculosa fique em contato com a casca, favorecendo-se assim a respiração. O intestino primitivo se instaura a partir das porções mais proximais do saco vitelino à vez que o corpo é fechado (2º-3º dia). O saco vitelino vai regredindo à medida que se vão esgotando os nutrientes do vitelo que aloja. Pouco antes do nascimento é incorporado à cavidade corporal como divertículo vitelino que fica unido ao jejuno; o divertículo vitelino persiste até seis dias após o nascimento, constituindo uma fonte adicional de nutrientes. -/- Figura 24: Feto de galinho ao fim, perto de ser eclodido. -/- mnios: no segundo dia (-30 horas) de incubação se formam as dobras amnióticas na somatopleura extraembrionária, perto do disco embrionário. Progridem dorsalmente, terminando por convergir e fundir-se cerca de 72 horas de incubação, coincidindo com o fechamento corporal, assim sendo constituído o âmnios, que terminará perdendo todo o contato com o córion. A cavidade amniótica que limita está cheia de um líquido seroso que garante que o embrião seja desenvolvido em um meio aquoso; este líquido é secretado pelo âmnios, mas também composto por substâncias formadas pelos rins, cavidade oral e aparelho respiratório. Córion: após a formação do celoma e o estabelecimento e fusão das dobras amnióticas, a parte da somatopleura extraembrionária que fica mais periférica constitui o córion (também denominado serosa nas aves); permanece formada pela área opaca expandida e mesoderma somático. Progressivamente vai aderindo-se à membrana testácea interna deslocando o albúmen; sobre o dia 12 termina por cobrir toda a superfície interna da casca. Intervém na troca gasosa com o meio ambiente através dos poros da casca e na captação do cálcio desta. Alantóides: o alantóide inicia a sua formação no dia 3 de incubação. Cresce rapidamente, ocupando o espaço exocelômico, terminando por cobrir o âmnios e saco vitelino. Progressivamente, entre os dias 4 a 10, sua parte mais externa se funde com o córion, formando-se o alantocórion, membrana trilaminar que cobrirá a superfície interna da casca, aderindo-se à membrana testácea interna, cujo mesoderma (esplâncnico) se vasculariza intensamente. A partir do dia 7 substitui completamente a área vasculosa como órgão respiratório, sendo garantido o aumento gradual das necessidades de troca gasosa na fase fetal do desenvolvimento (desde o dia 8), de rápido crescimento. A capacidade de capilarização desta membrana é muito maior do que a do saco vitelino. Na cavidade alantóica acumula-se a urina produzida pelos rins, afastando os produtos tóxicos do embrião; a membrana também age sobre este fluido intervindo na manutenção do equilíbrio hídrico e mineral do embrião. -/- Figura 25: Formação do saco vitelino. Limite entre a área vascular e avascular. Seio terminal. -/- O albúmen perde água rapidamente e torna-se menos volumoso e mais viscoso, terminando por desaparecer progressivamente. A ligação do alantocórion à membrana testácea interna faz com que seja marginalizado para uma posição periférica, no polo agudo do ovo. Aqui, o alantocórion que o rodeia constitui o saco do albúmen. O albúmen é a principal fonte de água e proteínas. A água é incorporada ao vitelo, o que, ao tornar-se mais volumoso, provoca que, entre os dias 3 e 4, se rompa a membrana vitelina; apenas restos mortais devem permanecer entre o saco vitelino e o albúmen. Dentro do saco vitelino, a água se acumula principalmente sob o embrião -fluido subembrionário-; este fluido atinge o seu volume máximo (15 ml) no dia 6. As proteínas serão incorporadas principalmente a partir de no dia 12, seja através do saco vitelino, do saco do albúmen ou por ingestão de líquido amniótico, dada a comunicação seroamniótica que se estabelece. Na galinha, a eclosão ocorre aos 21 dias de incubação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- Anotações de aulas de Embriologia Básica, Prof. Dr. Edson João da Silva, UFRPE, 2021. BAZER, Fuller W. et al. Novel pathways for implantation and establishment and maintenance of pregnancy in mammals. MHR: Basic science of reproductive medicine, v. 16, n. 3, p. 135-152, 2009. CARTER, Anthony M. Evolution of placental function in mammals: the molecular basis of gas and nutrient transfer, hormone secretion, and immune responses. Physiological Reviews, 2012. CARTER, A. M.; ENDERS, A. C. Placentation in mammals: Definitive placenta, yolk sac, and paraplacenta. Theriogenology, v. 86, n. 1, p. 278-287, 2016. CONSTANTINESCU, G.M.; SCHATTEN, H. Comparative reproductive biology. Carlton: Blackwell Publishing, 2007. 402p. Avicultura: Formação do Ovo. Desenvolvimento Embrionário e Diferenciação Sexual nos Animais Domésticos. Disponível em:. Acesso em: Dezembro de 2021. 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Defina e caracterize os meios de reconhecimento materno da gestação (RMG) nos animais domésticos. -/- 6. O que diferencia o RMG em ruminantes e suínos? -/- 7. Qual o papel do estradiol no RMG em porcas? O que ocorre quando a porca não fica gestante? -/- 8. Explique o RMG em cães e gatos. -/- 9. Defina placentação e sua importância para a reprodução dos animais domésticos. -/- 10. Quais são as classificações da placentação? Classifique a placentação das fêmeas domésticas. -/- 11. Caracterize e diferencie o processo de placentação em fêmeas domésticas. -/- 12. Observe a figura e responda o que se pede:. (shrink)

DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO E DIFERENCIAÇÃO SEXUAL -/- E. I. C. da Silva Departamento de Agropecuária – IFPE Campus Belo Jardim Departamento de Zootecnia – UFRPE sede -/- 1.1 INTRODUÇÃO O sexo foi definido como a soma das diferenças morfológicas, fisiológicas e psicológicas que distinguem o macho da fêmea permitindo a reprodução sexual e assegurando a continuidade das espécies. Os processos de diferenciação sexual são realizados durante o desenvolvimento embrionário, onde ocorre a proliferação, diferenciação e maturação das células germinativas e primordiais, precursoras (...) de ovócitos e espermatozoides em fêmeas e machos, respectivamente. Assim, os embriões machos e fêmeas iniciam o seu desenvolvimento de forma semelhante, de modo que em ambos os sexos se estabelecem em estruturas idênticas a partir das quais se formarão os órgãos reprodutores correspondentes a cada sexo. O conhecimento da origem e do desenvolvimento do aparelho genital é indispensável para entender sua função e as alterações que produzem infertilidade ou esterilidade. 1.2 DETERMINAÇÃO DO SEXO CROMOSSÔMICO Nos mamíferos, o sexo cromossômico é determinado no momento da fertilização, quando um óvulo, que contém um cromossomo X, é fecundado por um espermatozoide portador de um cromossomo X ou um cromossomo Y. No primeiro caso, o complemento cromossômico seria XX, o que originaria uma fêmea (sexo homogamético), e no segundo daria como resultado um macho com a fórmula cromossômica XY (sexo heterogâmico). 1.3 A GÔNADA INDIFERENCIADA A primeira manifestação das gônadas se aprecia no embrião em forma de um par de eminências longitudinais chamadas cristas ou dobras gonodais, situadas em ambos os lados da linha média entre os mesonefros (rins em desenvolvimento) e do mesentério dorsal. Nos embriões dos mamíferos, as células germinativas primordiais (CGP) manifestam-se em estágios precoces do desenvolvimento, podendo ser detectadas pela primeira vez na metade da gastrulação. As CGP são células grandes, de citoplasma claro e núcleo grande e redondo, localizadas na parede do saco vitelino, perto do alantoide. Essas células possuem grande capacidade de proliferação e vão migrar desde o endoderma do intestino e o epitélio do saco vitelino, através do mesentério, até as cristas gonodais. Isso ocorre por volta do 26° dia da gestação no bovino. Sua migração realiza-se graças aos movimentos de translocação passiva e deslocamento ameboide ativo. Desconhece-se o mecanismo pelo qual estas células são dirigidas para as cristas gonodais, porém foram estudadas algumas moléculas que se expressam durante sua migração e que poderiam desempenhar um papel importante na diferenciação deste tipo celular. A fosfatase alcalina é uma enzima que tem sido usada como marcador de CGP para determinar a sua origem e migração. Num estudo recente, foi inserido um marcador fluorescente que se exprime unicamente nas células germinativas primordiais de embriões transgênicos, e utilizando este marcador e a fosfatase alcalina determinou-se a origem e o padrão de migração destas células. O primeiro sinal de diferenciação das células germinativas primordiais é a expressão de fosfatase alcalina, e esta apareceu pela primeira vez na parte mais posterior da linha primitiva. No sétimo dia de desenvolvimento no embrião do camundongo, o endoderma visceral (AF+) é substituído pelo endoderma definitivo (AF-) originado na parte anterior da linha primitiva. O fator de transcrição Oct-4 é expresso nas CGP de ambos os sexos, pelo que acredita-se estar envolvido na mantença a totipotêncialidade das células. O receptor tirosina quinase, cujo ligante é o fator de Steel, é outra das moléculas que expressam as CGP. Tem sido demonstrado que este receptor possui um papel muito importante na sobrevivência deste tipo celular. Existem outros fatores que promovem a sobrevivência e/ou proliferação de CGP in vitro. Em experiências realizadas com o fator de transformação beta I (TGFβ-I), observou-se que este tem um efeito negativo sobre a proliferação das CGP. Outra atividade que tem sido postulada a este fator é o de um agente quimioatraente que possivelmente possa direcionar a migração destas células para a gônada. a) Um formado pelas células germinativas primordiais (precursoras dos gametas masculinos ou femininos), rodeadas de células somáticas das quais posteriormente se derivarão as células de Sertoli no macho e as células da granulosa na fêmea. b) O tecido que formará o estroma da gônada: tecido conjuntivo, vasos sanguíneos e as células intersticiais com atividade esteroidogênica (células de Leydig no testículo e a teca interna do ovário). As células somáticas do primórdio gonodal originam-se do mesoderma. Inicialmente são de três tipos: mesenquimáticas, mesoteliais e endoteliais. As células mesenquimáticas e mesoteliais iniciam grande atividade proliferativa ao chegar as CGP. Observa-se então uma condensação de células de origem mesotelial e mesenquimatoso que forma um agregado compacto denominado "blastema gonodal". A partir deste primórdio embrionário, diferenciam-se dois tecidos gonodais: os cordões sexuais e o estroma. Os cordões sexuais são arranjos epiteliais que se encontram delimitados por uma folha basal, e dentro deles encontramos as CGP. Por sua vez, no estroma encontram-se células do tipo mesenquimático e vasos sanguíneos. Neste momento, as gônadas são indiferenciadas e bipotencialmente sexuais, sendo impossível diferenciar, morfologicamente, uma gônada masculina de uma feminina, mas no caso dos machos genéticos já existe uma diferenciação da gônada a nível molecular. Nesta fase já se encontram presentes as estruturas das quais se desenvolvem os dutos mesonéfricos ou de Wolff precursores do aparelho genital masculino e os dutos paramesonéfricos ou de Müller que darão origem ao aparelho reprodutor feminino. Há uma série de fatores envolvidos no desenvolvimento precoce da gônada, entre os quais o fator esteroidogênico I (SFI: Steroidogenic fator l), que é um membro da subfamília de receptores nucleares, receptores órfãos. Este fator de transcrição tem um local de ligação ao DNA composto por dois dedos-de-Zinc. O SFI foi identificado como um ativador de genes envolvidos na biossíntese de esteroides em diferentes células. O SFI está presente durante o desenvolvimento embrionário em regiões associadas com funções endócrinas como gônadas, adrenais, pituitárias e hipotálamos. Os animais homozigotos para o gene SFI defeituoso, necessitam de gônadas e adrenais e têm a função gonadotrófica alterada. Os ratos sem SFI carecem de gonadotrofos e têm um desenvolvimento anormal do núcleo ventro-medial do hipotálamo; em particular as gônadas deixam de se desenvolver entre os dias 11 a 15 e degeneram-se por apoptose. No entanto, a crista genital forma-se e é colonizada pelas células germinativas, o que indica que estas continuam a receber o sinal adequado para a sua migração. Portanto, o SFI não está envolvido no desenvolvimento precoce da gônada e do sistema urogenital, mas parece estar envolvido na manutenção do crescimento das células somáticas presentes na gônada indiferenciada. O gene associado ao tumor de Wilms (WTI: Wilm's tumor Associated) está envolvido no desenvolvimento da gônada e do rim. Durante o desenvolvimento embrionário, WTI se expressa em todo o mesoderma intermediário e posteriormente na gônada indiferenciada, bem como no rim em formação. WTI regula o sinal indutivo do mesênquima para o epitélio celômico dos mesonefros. Se este for o caso, então WTI é responsável pelo crescimento da crista genital ao dirigir a entrada do epitélio celômico. Dado que estas células darão origem às células de Sertoli, a carência de WTI pode causar o desenvolvimento de embriões XY como fêmeas simplesmente porque não se formam as células de Sertoli. Em geral, todos os genes importantes na diferenciação do mesoderma intermediário e do sistema urogenital intervêm no desenvolvimento da gônada precoce. 1.4 DIFERENCIAÇÃO GONODAL O desenvolvimento das gônadas e ductos genitais descritos até o momento, é o mesmo para ambos os sexos. Igualmente, os genes descritos, que estão envolvidos no desenvolvimento das gônadas, ductos genitais e migração das células germinativas, afetam igualmente os embriões com genótipo XX ou XY. A gônada primitiva consiste anatomicamente de uma medula (interna) e uma crosta (externa), e de acordo com o local onde ocorre a colonização das células germinativas, diferenciara em testículo ou um ovário, respectivamente. Nos mamíferos, a primeira manifestação estrutural de diferenciação sexual é detectada na gônada dos machos, onde as células germinativas estão localizadas na medula. A diferenciação do testículo inicia-se quando os cordões sexuais se separam do epitélio celômico como consequência dos arranjos produzidos por uma invasão do mesênquima e vasos sanguíneos que provoca a compactação dos cordões, agora denominados cordões testiculares. As células que rodeiam os cordões se achatam e formam as células mioides, que são responsáveis pela formação das membranas basais. As células do epitélio interno, ou seja, as células de Sertoli, têm duas funções principais: o suporte das CGP e a síntese da hormona antimulleriana, responsável pela regressão dos ductos de Müller e secretada durante o período de diferenciação sexual. As células do estroma que rodeiam os cordões testiculares diferenciam-se para formar vários tipos de células: células mioides, fibroblastos, endotélio e células de Leydig, que são as mais importantes pela sua atividade endócrina. Posteriormente, os cordões testiculares dão origem aos túbulos seminíferos, que contêm o epitélio que produzirá os espermatozoides ao chegar à puberdade. Na fêmea, durante os estágios iniciais de diferenciação gonodal, não se observam mudanças em relação à gônada indiferenciada, só pode-se observar um certo crescimento devido à proliferação de células somáticas e germinativas. As células germinativas iniciam um período de proliferação, que termina com o início da meiose. Iniciada a meiose, dá-se o processo de foliculogênese; neste momento os cordões epiteliais se fragmentam, de tal maneira que cada ovócito fica rodeado de células epiteliais cobertas por uma folha basal fina (figura 1). Para que a gônada primitiva se desenvolva em testículo é indispensável a presença do cromossoma Y, independentemente do número de cromossomas X que contenha o genoma de um indivíduo. O gene determinante do testículo encontra-se localizado no cromossoma Y, denominado sry em ratos e SRY em humanos. O gene sry se expressa durante o desenvolvimento embrionário na crista genital de embriões de camundongos. A expressão é detectável no dia 10,5, pouco depois do aparecimento das cristas genitais, atinge o seu máximo durante o dia 11,5 e mantém-se até pouco depois de ocorrerem os primeiros sinais morfológicos de diferenciação testicular no dia 12,5. Este padrão de expressão é compatível com a teoria de que sry atua induzindo a ativação dos genes (figura 2) que conduzem ao desenvolvimento testicular, sem que exista a necessidade da expressão contínua de sry para manter a diferenciação do testículo após o dia 12,5. Como mencionado anteriormente, a gônada primitiva é composta por vários tipos de células. No entanto, as células germinativas primordiais não são o local de expressão do sry, já que os embriões que necessitam de células germinativas mantêm a expressão de sry e desenvolvem o sexo gonodal normalmente. As células somáticas na gônada em desenvolvimento incluem também as células de suporte. Sabe-se que é nestas células que o sry é expresso para que se diferenciem em células de Sertoli, e a expressão transitória de sry indica que deve ativar a outros genes para a manutenção das células de Sertoli. Uma vez diferenciadas as células de Sertoli, elas se encarregarão da diferenciação do resto das células na gônada. -/- Figura 1: Representação da diferenciação dos órgãos genitais internos. Adaptado de BRONSON, 1989. Figura 2: Cascada de genes envolvidos na diferenciação sexual, adaptado de KOOPMAN, 1999. O fator sry é necessário para a diferenciação do testículo. Embora não se conheçam os genes que provavelmente regulam esse gene, estudos realizados em camundongos demonstram que este gene parece coordenar-se com certos genes autossômicos. Entre estes genes autossômicos, o sox9, que é produzido pelas células de Sertoli uma vez que são estimuladas por sry, de modo que sox9 é um dos genes relacionados estruturalmente com sry. O Sox9 funciona como um fator de transcrição, mas não se sabe se a proteína tem qualquer outra função estrutural; este gene exprime-se abundantemente nos condrócitos e está relacionado com defeitos do aparelho ósseo chamados displasia campomélica. Curiosamente, os pacientes XY com esta condição sofrem frequentemente de reversão do sexo. O Sox9 é um dos poucos genes, além do SRY, do qual as mutações demonstraram interferir com a determinação sexual masculina. No entanto, apenas 75% dos pacientes com anomalias esqueléticas de tipo displasia campomélica têm reversão sexual e não foram encontrados casos de reversão sexual devido a um defeito de Sox9 que não seja acompanhado de defeitos esqueléticos. Isso indica que o Sox9 é apenas um membro da rede de genes que são ativados para determinar a diferenciação sexual, enquanto a rota que rege a condrogênese é mais sensível a perturbações deste. O momento em que se detecta a expressão do gene Sox9 (11dpc em ratos) coincide com a máxima expressão de sry, o que poderia indicar a possibilidade de que sry regule positivamente a Sox9. De fato, na região do promotor de Sox9 há um local de união ao que potencialmente se pode unir o sry. A expressão de Sox9 durante a diferenciação sexual sugere um papel abaixo de sry na diferenciação das células de Sertoli. O cromossoma X também é importante na diferenciação gonodal. O gene DAX-I foi isolado do lócus DSS (Dosage sensitive sex reversal) do cromossoma X. DAX-I é parte da cascata de determinação sexual, mas não é necessário para a formação do testículo. DAX-I é um membro dos receptores nucleares conhecidos como receptores órfãos. Este gene demonstrou ser um poderoso repressor da transcrição de SFI e de vários genes. Os padrões de expressão de DAX-I são complementares daqueles de SFI, ambos expressos nas cristas genitais. Em resumo, dada a evidência exposta, desenvolveu-se a hipótese de que DAX-I é um antagonista de sry; esse antagonismo é dependente dos níveis relativos de DAX-I e sry e de um limiar que varia de espécie para espécie. A DAX-I foi classificada como o gene antitestículo. Na fêmea (cariótipo XX) é importante que ocorra a inativação de um dos cromossomas sexuais X para que se mantenha o equilíbrio genético ao igualar o conteúdo de DNA dos cromossomas. Esse cromossoma inativado constitui o chamado corpúsculo de Barr. No entanto, para que a meiose se realize, é necessário dos dois cromossomas X ativos nos ovócitos para assegurar a diferenciação ovárica e a fertilidade. 1.5 DIFERENCIAÇÃO DOS DUCTOS SEXUAIS O embrião possui, além das gônadas indiferenciadas, dois sistemas de ductos: os de potencialidade masculina denominam-se ductos de Wolff ou mesonéfricos, e os de potencialidade feminina se chamam ductos de Müller ou paramesonéfricos (figura 1). Se a diferenciação gonodal levou à formação de um testículo, a partir do ducto mesonéfrico ou de Wolff se desenvolverão os ductos eferentes, o epidídimo, os ductos deferentes e as vesículas seminais. As hormonas importantes no desenvolvimento do aparelho genital masculino são a testosterona, produzida pelas células de Leydig, e sua forma 5α reduzida, a 5α di-hidrotestosterona. Acredita-se que a testosterona é responsável pela virilização dos ductos de Wolff, e a di-hidrotestosterona dos órgãos genitais externos. No macho, os canais de Müller atrofiam-se devido à ação de uma hormona fetal de origem testicular denominada hormona inibidora das estruturas de Müller (HIM) ou hormona antimulleriana. Este processo começa assim que os cordões espermáticos se formam e se diferenciam as células de Sertoli. A existência de HIM foi proposta baseada em estudos realizados em bezerras freemartin, devido à existência de uma hormona responsável pela atresia dos ductos de Müller que na fêmea dá origem ao útero e aos ovidutos. Essa hormona provoca a involução do aparelho genital do bovino nas gestações gemelares nas quais os produtos de diferente sexo têm comunicação sanguínea por ter ocorrido a anastomose dos vasos de ambas as placentas (figura 3). A HIM é uma glicoproteína pertencente à subfamília de TGFβ, é expressa pelas células que darão origem às células de Sertoli e é um dos primeiros marcadores de diferenciação nestas células. A HIM é secretada na vida adulta pelas células de Sertoli no testículo e por células da granulosa no ovário. No rato a HIM é expressa-se no 12° dia em um teste padrão que segue muito de perto o aumento na expressão de sry. No macho, esta secreção de HIM continua durante a vida fetal e adulta, contudo os níveis de HIM declinam na puberdade devido a um aumento na secreção de testosterona. Vários fatores intervêm na regulação do gene de HIM, incluindo os acima descritos SFI e Sox9. O gene HIM contém segmentos de DNA que são conservados em várias espécies de vertebrados. Existe um nexo de ligação para SFI, que ativa a transcrição de HIM. A mutação no local de ligação de SFI resulta em reversão do sexo em indivíduos XY incluindo genitais femininos normais, presença de um útero formado enfatizando a importância de SFI na determinação sexual e na expressão de HIM. Embora SFI seja um bom candidato como regulador de HIM, é expresso em outras células, como as de Leydig e adrenais, que não expressam HIM. Em contrapartida, Sox9 é expresso unicamente nas células de Sertoli que são as produtoras de HIM. O gene HIM também tem um nexo de ligação para Sox9. Além disso, Sox9 pode atuar sinergicamente com SFI para promover a secreção de HIM. Ao contrário destes dois fatores de transcrição, DAX-I antagoniza a ação de Sox9 e provavelmente SFI sobre o promotor de HIM. Assim, para que as células de Sertoli secretem HIM, a transcrição de DAX-I deve diminuir. Figura 3: Representação da diferenciação dos órgãos genitais externos. Adaptado de BRONSON, 1989. Os ductos de Wolff tornam-se o sistema de ejaculação do macho. A porção mais próxima dos testículos dá origem ao epidídimo, a parte central ao ducto deferente e a porção mais distal às vesículas seminais. A próstata e a parte membranosa da uretra do macho desenvolvem-se a partir da porção pélvica do seio urogenital. A virilização e diferenciação dos ductos de Wolff dependem da produção de testosterona pelo testículo. Quanto aos órgãos genitais externos do macho, o tubérculo genital é ampliado e as dobras uretrais se fundem para formar a uretra peniana. A fusão das dobras uretrais aproxima os tubérculos genitais para formar o escroto (figura 4). Figura 4: Diferenciação do aparelho genital da fêmea e do macho. Adaptado de KOOPMAN, 1989. A diferenciação dos órgãos genitais da fêmea ocorre de forma passiva, já que a ausência de testículos e por isso da hormona inibidora dos ductos de Müller (HIM), assim como dos andrógenos virilizantes, favorece o desenvolvimento dos ductos de Müller, enquanto os de Wolff sofrem atrofia. A porção cefálica dos ductos de Müller dá origem aos ovidutos, que na sua terminação caudal se fundem com o útero. O contato dos ductos de Müller com o seio urogenital induz uma intensa proliferação celular que resulta na formação da área uterovaginal localizado entre o seio urogenital e os ductos de Müller. As células do prato uterovaginal proliferam e aumentam a distância entre as duas estruturas criando o espaço que formará a vagina quando o prato é canalizado e forma um lúmen. Em contraste com o que ocorre no macho, na fêmea a maior parte do seio urogenital se mantém exposta na superfície da abertura onde desembocam a vagina e a uretra. O tubérculo urogenital da fêmea tem um crescimento limitado e forma o clitóris. A sequência de passos da diferenciação sexual do aparelho genital é resumida na tabela 1. Tabela 1: Destino em desenvolvimento dos rudimentos sexuais dos fetos macho e fêmea dos mamíferos -/- Rudimento sexual Macho Fêmea Gônada Testículo Ovário Ductos de Müller (Paramesonéfricos) Vestígios Útero, parte da vagina, ovidutos Ductos de Wolff (Mesonéfricos) Ductos eferentes deferentes, epidídimo, vesículas seminais Vestígios Seio urogenital Uretra, próstata, glândulas bulbouretrais Parte da vagina, uretra, vestíbulo, glândulas vestibulares Tubérculo genital Pênis Clitóris Pregas vestibulares Escroto Lábios vulvares Fonte: HAFEZ, 2004. 1.6 DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DO HIPOTÁLAMO Os processos de diferenciação sexual não se limitam apenas às células somáticas do organismo do feto, mas incluem também os centros nervosos superiores do cérebro. Assim, da mesma maneira que a gônada e os ductos sexuais se desenvolvem para o tipo feminino ou masculino, propôs-se que o cérebro pode ser "masculinizado" ou permanecer "Feminizado". A diferenciação do hipotálamo vai depender do ambiente esteroidal do neonato e ocorre na fase perinatal. Estes eventos serão de grande transcendência na vida reprodutiva do indivíduo. Tanto a fêmea como o macho nascem com a capacidade de secreção de gonadotropinas de acordo com um padrão cíclico; contudo, no macho, a exposição do hipotálamo à ação dos andrógenos testiculares durante os primeiros dias da vida extrauterina provoca a masculinização, com o qual o hipotálamo do macho é programado para que a secreção de gonadotropinas se realize a um ritmo relativamente constante por parte da hipófise (secreção tônica). Na fêmea, tanto a secreção tônica como a cíclica se conservam. No entanto, observou-se que a injeção de testosterona ou o transplante de testículo na rata fêmea durante os primeiros dias de vida, suprime a sua futura atividade estral (secreção cíclica). Por outro lado, se os ovários forem transplantados para o rato macho normal castrado na idade adulta, o animal não desenvolve qualquer atividade cíclica, mas se os machos transplantados forem castrados ao nascer, o ovário é capaz de efetuar mudanças cíclicas e ovulações. Isto foi demonstrado em roedores, mas não em animais domésticos ou na espécie humana. Portanto, o padrão de secreção de gonadotropinas, seja cíclico ou tônico, não depende da hipófise, mas do hipotálamo e sua correta diferenciação. 1.7 CONCLUSÕES A maioria dos conhecimentos no campo da biologia do desenvolvimento e, muito especificamente, dos processos de diferenciação sexual têm sido originados de estudos relacionados com desordens congênitas, que na sua maioria devem-se a defeitos de genes específicos. A análise detalhada destas desordens permitiu entender alguns mecanismos endócrinos, moleculares e genéticos envolvidos na diferenciação sexual. A identificação do gene sry como determinante do testículo foi uma contribuição crucial e abriu as portas à compreensão dos mecanismos moleculares e celulares relacionados com o desenvolvimento do testículo. Se este gene não estiver presente, é criado um programa genético alternativo para levar a cabo a diferenciação gonodal para o ovário. Finalmente, devemos ter presente que é necessária uma correlação entre mudanças morfológicas e expressão de genes durante o desenvolvimento para entender os mecanismos relacionados com a diferenciação. -/- Apoio -/- Realização -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDERSON, Robert et al. The onset of germ cell migration in the mouse embryo. Mechanisms of development, v. 91, n. 1-2, p. 61-68, 2000. AUSTIN, Colin Russell; SHORT, R. V. Reproduction in Mammals: Volume 1, Germ Cells and Fertilization. Londres: Cambridge University Press, 1972. BRONSON, Franklin H. Mammalian reproductive biology. Chicago: University of Chicago Press, 1989. BUEHR, Mia. The primordial germ cells of mammals: some current perspectives. Experimental cell research, v. 232, n. 2, p. 194-207, 1997. BYSKOV, Anne G. Differentiation of mammalian embryonic gonad. Physiological reviews, v. 66, n. 1, p. 71-117, 1986. CAPEL, Blanche et al. Migration of mesonephric cells into the mammalian gonad depends on Sry. Mechanisms of development, v. 84, n. 1-2, p. 127-131, 1999. CAPEL, Blanche. The battle of the sexes. Mechanisms of development, v. 92, n. 1, p. 89-103, 2000. DERIVAUX, Jules; BARNABÉ, Renato Campanarut. Reprodução dos animais domésticos. Zaragoza: Acribia, 1980. DOMENICE, Sorahia et al. Aspectos moleculares da determinação e diferenciação sexual. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, v. 46, n. 4, p. 433-443, 2002. DONAHOE, Patricia K. et al. Mullerian inhibiting substance activity in bovine fetal, newborn and prepubertal testes. Biology of reproduction, v. 16, n. 2, p. 238-243, 1977. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, B. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HANLEY, Neil A. et al. Steroidogenic factor 1 (SF-1) is essential for ovarian development and function. Molecular and cellular endocrinology, v. 163, n. 1-2, p. 27-32, 2000. HIORT, Olaf; PAUL-MARTIN, H. The molecular basis of male sexual differentiation. European journal of endocrinology, v. 142, n. 2, p. 101-110, 2000. HOLY, Lubos; MARTÍNEZ JÚSTIZ, G. Colab. Biología de la reproducción bovina. Havana: Revolucionária, 1975. JOSSO, Nathalie et al. The role of anti-Müllerian hormone in gonadal development. Molecular and cellular endocrinology, v. 145, n. 1-2, p. 3-7, 1998. JOST, Alfred et al. Studies on sex differentiation in mammals. In: Proceedings of the 1972 Laurentian Hormone Conference. Londres: Academic Press, 1973. p. 1-41. KNOBIL, Ernst. 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According to the powerful qualities view, properties are both powerful and qualitative. Indeed, on this view the powerfulness of a property is identical to its qualitativity. Proponents claim that this view provides an attractive alternative to both the view that properties are pure powers and the view that they are pure qualities. It remains unclear, however, whether the claimed identity between powerfulness and qualitativity can be made coherent in a way that allows the powerful qualities view to constitute this sort (...) of alternative. I argue here that this can be done, given a particular conception of both the qualitativity and powerfulness of properties. On this conception, a property is qualitative just in the sense that its essence is fixed independently of any distinct properties, and it is powerful just if its essence grounds its dispositional role. (shrink)

Understanding everyday behavior relies heavily upon understanding our ability to improvise, how we are able to continuously anticipate and adapt in order to coordinate with our environment and others. Here we consider the ability of musicians to improvise, where they must spontaneously coordinate their actions with co-performers in order to produce novel musical expressions. Investigations of this behavior have traditionally focused on describing the organization of cognitive structures. The focus, here, however, is on the ability of the time-evolving patterns of (...) inter-musician movement coordination as revealed by the mathematical tools of complex dynamical systems to provide a new understanding of what potentiates the novelty of spontaneous musical action. We demonstrate this approach through the application of cross wavelet spectral analysis, which isolates the strength and patterning of the behavioral coordination that occurs between improvising musicians across a range of nested time-scales. Revealing the sophistication of the previously unexplored dynamics of movement coordination between improvising musicians is an important step towards understanding how creative musical expressions emerge from the spontaneous coordination of multiple musical bodies. (shrink)

It is often taken for granted that our desires can contribute to what it is rational for us to do. This paper examines an account of desire—the ‘guise of the good’— that promises an explanation of this datum. I argue that extant guise-of-the-good accounts fail to provide an adequate explanation of how a class of desires—basic desires—contributes to practical rationality. I develop an alternative guise-of-the-good account on which basic desires attune us to our reasons for action in virtue of their (...) biological function. This account emphasises the role of desire as part of our competence to recognise and respond to normative reasons. (shrink)

Discussions about the nature of essence and about the inference problem for non-Humean theories of nomic modality have largely proceeded independently of each other. In this article I argue that the right conclusions to draw about the inference problem actually depend significantly on how best to understand the nature of essence. In particular, I argue that this conclusion holds for the version of the inference problem developed and defended by Alexander Bird. I argue that Bird’s own argument that this problem (...) is fatal for David Armstrong’s influential theory of the laws of nature but not for dispositional essentialism is seriously flawed. In place of this argument, I develop an argument that whether Bird’s inference problem raises serious difficulties for Armstrong’s theory depends on the answers to substantial questions about how best to understand essence. The key consequence is that considerations about the nature of essence have significant, underappreciated implications for Armstrong’s theory. (shrink)

Many philosophers have suggested that claims of need play a special normative role in ethical thought and talk. But what do such claims mean? What does this special role amount to? Progress on these questions can be made by attending to a puzzle concerning some linguistic differences between two types of 'need' sentence: one where 'need' occurs as a verb, and where it occurs as a noun. I argue that the resources developed to solve the puzzle advance our understanding of (...) the metaphysics of need, the meaning of 'need' sentences, and the function of claims of need in ethical discourse. (shrink)

Default positions, predetermined starting points that aid in complex decision-making, are common in clinical medicine. In this article, we identify and critically examine common default positions in clinical ethics practice. Whether default positions ought to be held is an important normative question, but here we are primarily interested in the descriptive, rather than normative, properties of default positions. We argue that default positions in clinical ethics function to protect and promote important values in medicine—respect for persons, utility, and justice. Further, (...) default positions in clinical ethics may also guard against harm. Where default positions exist, there are epistemic burdens to overturn them. The person wishing to reject the default position, rather than the person endorsing it, bears this burden. The person who bears the burden of meeting the epistemic requirements must provide evidence proportional to the degree of harm the default position protects against. Default positions that protect against significant harm impose significant epistemic requirements to overturn. This asymmetry not only makes medical decision-making more economical but also serves to promote and protect certain values. The identification and analysis of common and recognizable default positions can help to identify other default positions and the conditions under which their associated epistemic requirements are met. The article concludes with considerations of potential problems with the use of default positions in clinical ethics. (shrink)

It has recently been argued that a person’s moral judgments (about both their own and others’ actions) are constrained by the nature and extent of their relevant ignorance and, thus, that such judgments are determined in the first instance by the person’s epistemic circumstances. It has been argued, in other words, that the epistemic is logically prior to other normative (e.g., ethical, prudential, pecuniary) considerations in human decision-making, that these other normative considerations figure in decision-making only after (logically and temporally) (...) relevant ignorance has constrained the decision-maker’s menu of options. If this is right, then a person’s moral judgments in some set of circumstances should vary with their knowledge and ignorance of these circumstances. In this study, we test the hypothesis of the logical priority of the epistemic. We describe two experiments in which subjects’ knowledge and ignorance of relevant consequences were manipulated. In the second experiment, we also compared the effect of ignorance on moral judgments with that of personal force, a factor previously shown to influence moral judgments. We found broad empirical support for the armchair arguments that epistemic considerations are logically prior to normative considerations. (shrink)

I defend a new account of constitutive essence on which an entity’s constitutively essential properties are its most fundamental, nontrivial necessary properties. I argue that this account accommodates the Finean counterexamples to classic modalism about essence, provides an independently plausible account of constitutive essence, and does not run into clear counterexamples. I conclude that this theory provides a promising way forward for attempts to produce an adequate nonprimitivist, modalist account of essence. As both triviality and fundamentality in the account are (...) understood in terms of grounding, the theory also potentially has important implications for the relation between essence and grounding. (shrink)

The practice of medicine frequently involves the unconsented restriction of liberty. The reasons for unilateral liberty restrictions are typically that being confined, strapped down, or sedated are necessary to prevent the person from harming themselves or others. In this paper, we target the ethics of chemical restraints, which are medications that are used to intentionally restrict the mental states associated with the unwanted behaviors, and are typically not specifically indicated for the condition for which the patient is being treated. Specifically, (...) we aim to identify the conditions under which chemical restraints are ethically permissible. It is wrong to assume that what is morally true of physical restraints is also true of chemical restraints. Our aim is thus to identify the conditions under which chemical restraints are permissible while distinguishing these conditions from those of the application of physical restraints. (shrink)

According to a well-known argument against dispositional essentialism, the nature of unmanifested token powers leaves dispositional essentialists with an objectionable commitment to the reality of non-existent entities. The idea is that, because unmanifested token powers are directed at their non-existent token manifestations, they require the reality of those manifestations. Arguably the most promising response to this argument works by claiming that, if properties are universals, dispositional directedness need only entail the reality of actually existing manifestation types. I argue that this (...) response fails, because no version of the response can adequately accommodate dispositions of the sort that follow from Coulomb’s law. This result both defeats an important argument that dispositional essentialists ought to be realists about universals and appears to leave dispositional essentialists with a problematic commitment to either non-relational connections or a Meinongian ontology. (shrink)

Taylor has recently argued that adopting either the standard Kimian or Davidsonian approaches to the metaphysics of events quite directly solves the regress of pure powers. I argue, though, that on closer inspection Taylor’s proposal does not succeed, given either the Kimian or the Davidsonian account of events.

In biomedical ethics, there is widespread acceptance of moral realism, the view that moral claims express a proposition and that at least some of these propositions are true. Biomedical ethics is also in the business of attributing moral obligations, such as “S should do X.” The problem, as we argue, is that against the background of moral realism, most of these attributions are erroneous or inaccurate. The typical obligation attribution issued by a biomedical ethicist fails to truly capture the person's (...) actual obligations. We offer a novel argument for rife error in obligation attribution. The argument starts with the idea of an epistemic burden. Epistemic burdens are all of those epistemic obstacles one must surmount in order to achieve some aim. Epistemic burdens shape decision-making such that given two otherwise equal options, a person will choose the option that has the lesser of epistemic burdens. Epistemic burdens determine one's potential obligations and, conversely, their non-obligations. The problem for biomedical ethics is that ethicists have little to no access to others' epistemic burdens. Given this lack of access and the fact that epistemic burdens determine potential obligations, biomedical ethicists often can only attribute accurate obligations out of luck. This suggests that the practice of attributing obligations in biomedical ethics is rife with error. To resolve this widespread error, we argue that this practice should be abolished from the discourse of biomedical ethics. (shrink)

A recent, seemingly appealing version of the powerful qualities view defines properties’ qualitativity via an essentialist claim and their powerfulness via a grounding claim. Roughly, this approach holds that properties are qualities because they have qualitative essences, while they are powerful because their instances or essences ground causal-modal facts. I argue that this theory should be replaced with one that defines the powerfulness of qualities in terms of both a grounding claim and a ‘meta-grounding’ claim. Specifically, I formulate and defend (...) a view on which qualities are powerful just if instances of those qualitiesat least partiallyground dispositionsin virtue of the essences of those qualities. (shrink)

While the inference problem is widely thought to be one of the most serious problems facing non-Humean accounts of laws, Jonathan Schaffer has argued that a primitivist response straightforwardly dissolves the problem. On this basis, he claims that the inference problem is really a pseudo-problem. Here I clarify the prospects of a primitivist response to the inference problem and their implications for the philosophical significance of the problem. I argue both that it is a substantial question whether this sort of (...) response ought to be accepted and that the inference problem, contra Schaffer, remains a significant problem with important implications for the non-Humean position. I also argue that this discussion indicates grounds to be wary about applying the Schaffer-style strategy of straightforwardly dissolving problems by stipulation to other philosophical problems. (shrink)

We aim to establish the following claim: other factors held constant, the relative weights of the epistemic burdens of competing treatment options serve to determine the options that patient surrogates pursue. Simply put, surrogates confront an incentive, ceteris paribus, to pursue treatment options with respect to which their knowledge is most adequate to the requirements of the case. Regardless of what the patient would choose, options that require more knowledge than the surrogate possesses (or is likely to learn) will either (...) be neglected altogether or deeply discounted in the surrogate’s incentive structure. We establish this claim by arguing that the relation between epistemic burdens and incentives in decision-making is a general feature of surrogate decision-making. After establishing the claim, we draw out some of the implications for surrogate decision-making in medicine and offer philosophical and psychological explanations of the phenomenon. (shrink)

Experiences of urges, impulses, or inclinations are among the most basic elements in the practical life of conscious agents. This article develops a theory of urges and their epistemology. The article motivates a tripartite framework that distinguishes urges, conscious experiences of urges, and exercises of capacities that agents have to control their urges. The article elaborates the elements of the tripartite framework, in particular, the phenomenological contribution of motor imagery. It argues that experiences of urges and exercises of control over (...) urges play coordinate roles in enabling an agent’s awareness of their impulses. (shrink)

Desire satisfaction has not received detailed philosophical examination. Yet intuitive judgments about the satisfaction of desires have been used as data points guiding theories of desire, desire content, and the semantics of ‘desire’. This paper examines desire satisfaction and the standard propositional view of desire. Firstly, I argue that there are several distinct concepts of satisfaction. Secondly, I argue that separating them defuses a difficulty for the standard view in accommodating desires that Derek Parfit described as ‘implicitly conditional on their (...) own persistence’, a problem posed by Shieva Kleinschmidt, Kris McDaniel, and Ben Bradley. The solution undercuts a key motivation for rejecting the standard view in favour of more radical accounts proposed in the literature. (shrink)

According to the governing conception of the laws of nature, laws, in some sense, determine concrete goings-on. Just how to understand the sort of determination at play in governance is, however, a substantial question. One potential answer to this question, which has recently received some attention, is that laws govern by grounding what happens in the concrete world. If this account succeeded, it would show that governance can be understood in terms of an independently motivated and widely accepted notion. Thus (...) far, though, the grounding conception of governance has not been developed or evaluated in detail. In this paper, I fill this gap by mapping out and evaluating various possible ways of developing this conception of governance. My main conclusion is that the grounding conception runs into serious difficulties in trying to capture the key idea that governing laws determine the distribution of fundamental property instances. (shrink)

Contemporary scholarship is divided over whether Anselm maintains a version of Eudaemonism. The debate centers on the question of whether the will for justice only moderates the will for happiness or, instead, provides a distinct end for which to act. Because of two key passages, various scholars hold that Anselm maintained elements of medieval Eudaemonism. In this article, I argue that Anselm separates morality from happiness, and I provide a sketch of his alternative view. First, I argue against some recent (...) perspectives that Anselm maintained Eudaemonism. To do so, I provide a non-Eudaemonist reading of the two key passages and show how Eudaemonist readings are lacking in different respects. Second, I examine what this argument means for Anselm’s understanding of happiness and moral obligation. While there are some Eudaemonist themes in Anselm’s thinking, he flatly denies and revises aspects of the system. (shrink)

Thaddeus Metz has developed and defended a “modal-relational” account of moral status based on his interpretation of salient Sub-Saharan African values. Roughly, on this account, a being has moral status to the degree that it can enter into friendly or communal relationships with characteristic human beings. In this paper, it is argued that this theory’s true significance for environmental ethics has thus far not been recognized. Metz’s own view is that the theory entails that only sentient beings have moral status. (...) It is argued here that this is a mistake, and that, once this error is corrected, the view can be used to synthesize major, competing accounts of moral status into a novel, unified account of the moral status of human beings, sentient animals, non-sentient organisms, and inanimate members of the “web of life”. The result is a new framework for thinking about the moral status of various natural entities, which ought to be of great interest to environmental ethicists. (shrink)

Some theorists argue that moral bioenhancement ought to be compulsory. I take this argument one step further, arguing that if moral bioenhancement ought to be compulsory, then its administration ought to be covert rather than overt. This is to say that it is morally preferable for compulsory moral bioenhancement to be administered without the recipients knowing that they are receiving the enhancement. My argument for this is that if moral bioenhancement ought to be compulsory, then its administration is a matter (...) of public health, and for this reason should be governed by public health ethics. I argue that the covert administration of a compulsory moral bioenhancement program better conforms to public health ethics than does an overt compulsory program. In particular, a covert compulsory program promotes values such as liberty, utility, equality, and autonomy better than an overt program does. Thus, a covert compulsory moral bioenhancement program is morally preferable to an overt moral bioenhancement program. (shrink)

Epistemic burdens – the nature and extent of our ignorance (that and how) with respect to various courses of action – serve to determine our incentive structures. Courses of action that seem to bear impossibly heavy epistemic burdens are typically not counted as options in an actor’s menu, while courses of action that seem to bear comparatively heavy epistemic burdens are systematically discounted in an actor’s menu relative to options that appear less epistemically burdensome. That ignorance serves to determine what (...) counts as an option means that epistemic considerations are logically prior to moral, prudential, and economic considerations: in order to have moral, prudential, or economic obligations, one must have options, and epistemic burdens serve to determine our options. One cannot have obligations without doing some epistemic work. We defend this claim on introspective grounds. We also consider how epistemic burdens distort surrogate decision-making. The unique epistemology of surrogate cases makes the priority of the epistemic readily apparent. We then argue that anyone who accepts a principle similar to ought implies can is committed to the logical priority of the epistemic. We also consider and reject several possible counterarguments. -/- . (shrink)

It is plausible that current generations owe something to future generations. One possibility is that we have a duty to not harm them. Another possibility is that we have a duty to protect them. In either case, however, to satisfy the duties to future generations from environmental or political degradation, we need to engage in widespread collective action. But, as we are, we have a limited ability to do so, in part because we lack the self-discipline necessary for successful collective (...) action. Given that having an obligation hinges on being able to satisfy it, the apparent duty to future generations is at odds with our apparent inability to satisfy it. Thus, we either need to rethink our duties to future generations or rethink the nature of our abilities. I argue in this chapter that we should rethink the nature of our abilities. Specifically, we should enhance our self-discipline, which is distinct from enhancements of motivation, judgment, or emotion. Even the most intelligent, motivated, and empathetic actor is likely to slip up, which encourages others to withdraw their cooperation. Without the necessary self-discipline to sustain our public cooperative behavior, collective action is likely to fail, leaving us with one alternative: to abandon our duties to future generations. (shrink)

Moral bioenhancement is the potential practice of manipulating individuals’ moral behaviors by biological means in order to help resolve pressing moral issues such as climate change and terrorism. This practice has obvious ethical implications, and these implications have been and continue to be discussed in the bioethics literature. What have not been discussed are the epistemological implications of moral bioenhancement. This article details some of these implications of engaging in moral bioenhancement. The argument begins by making the distinction between moral (...) bioenhancement that manipulates the contents of mental states and that which manipulates other, non-representational states. Either way, I argue, the enhanced moral psychology will fail to conform to epistemic norms, and the only way to resolve this failure and allow the moral bioenhancement to be effective in addressing the targeted moral issues is to make the moral bioenhancement covert. (shrink)

As the federal government distributed remdesivir to some of the states COVID-19 hit hardest, policymakers scrambled to develop criteria to allocate the drug to their hospitals. Our state, Michigan, was among those states to receive an initial quantity of the drug from the U.S. government. The disparities in burden of disease in Michigan are striking. Detroit has a death rate more than three times the state average. Our recommendation to the state was that it should prioritize the communities that bear (...) a disproportionate burden of suffering in the allocation of the new potential treatment. This recommendation is justified not only for new drugs with uncertain effects, but also for drugs of certain benefit or vaccines. For states with significant health disparities, such as Michigan, this allocation priority may help to repair them. In fact, any other allocation strategy may make them worse. (shrink)

There is recent empirical evidence that personal identity is constituted by one’s moral traits. If true, this poses a problem for those who advocate for moral enhancement, or the manipulation of a person’s moral traits through pharmaceutical or other biological means. Specifically, if moral enhancement manipulates a person’s moral traits, and those moral traits constitute personal identity, then it is possible that moral enhancement could alter a person’s identity. I go a step further and argue that under the right conditions, (...) moral enhancement can constitute murder. I then argue that these conditions are not remote. (shrink)

This paper evaluates the claim that some desires provide reasons in virtue of their connection with conscious affective experiences like feelings of attraction or aversion. I clarify the nature of affective desires and several distinct ways in which affective desires might provide reasons. Against accounts proposed by Ruth Chang, Declan Smithies and Jeremy Weiss, I motivate doubts that it is the phenomenology of affective experiences that explains their normative or rational significance. I outline an alternative approach that centralises the function (...) of such experiences. (shrink)

Some have suggested that certain classical physical systems have undecidable long-term behavior, without specifying an appropriate notion of decidability over the reals. We introduce such a notion, decidability in (or d- ) for any measure , which is particularly appropriate for physics and in some ways more intuitive than Ko's (1991) recursive approximability (r.a.). For Lebesgue measure , d- implies r.a. Sets with positive -measure that are sufficiently "riddled" with holes are never d- but are often r.a. This explicates Sommerer (...) and Ott's (1996) claim of uncomputable behavior in a system with riddled basins of attraction. Furthermore, it clarifies speculations that the stability of the solar system (and similar systems) may be undecidable, for the invariant tori established by KAM theory form sets that are not d-. (shrink)

In this paper I’ll examine whether we could be justified in attributing consciousness to artificial intelligent systems. First, I’ll give a brief history of the concept of artificial intelligence (AI) and get clear on the terms I’ll be using. Second, I’ll briefly review the kinds of AI programs on offer today, identifying which research program I think provides the best candidate for machine consciousness. Lastly, I’ll consider the three most plausible ways of knowing whether a machine is conscious: (1) an (...) AI demonstrates a sufficient level of organizational similarity to that of a human thinker, (2) an inference to the best explanation, and (3) what I call “punting to panpsychism”, i.e., the idea that if everything is conscious, then we get machine consciousness in AI for free. However, I argue that all three of these methods for attributing machine consciousness are inadequate since they each face serious philosophical problems which I will survey and specifically tailor to each method. (shrink)

This introduction provides brief outlines of the articles collected in this special issue of the International Journal of Philosophical Studies on the topic of Ethics and Emotions. It also announces the winners of the 2021 Robert Papazian and PERITIA prizes.

As the science and technology of the brain and mind develop, so do the ways in which brains and minds may be surveilled and manipulated. Some cognitive libertarians worry that these developments undermine cognitive liberty, or “freedom of thought.” I argue that protecting an individual’s cognitive liberty undermines others’ ability to use their own cognitive liberty. Given that the threatening devices and processes are not relevantly different from ordinary and frequent intrusions upon one’s brain and mind, strong protections of cognitive (...) liberty may proscribe neurotechnological intrusions, but also ordinary intrusions. Thus, the cognitive libertarian position “hog-ties” others’ use of their own liberties. This problem for the cognitive libertarian is the same problem that ordinary libertarianism faces in protecting individual rights to property and person. But the libertarian strategies for resolving the problem don’t work for the cognitive libertarian. I conclude that the right to mental privacy is weaker than what cognitive libertarians want it to be. (shrink)

Despite the lack of evidence for their effectiveness, the use of physical restraints for patients is widespread. The best ethical justification for restraining patients is that it prevents them from harming themselves. We argue that even if the empirical evidence supported their effectiveness in achieving this aim, their use would nevertheless be unethical, so long as well known exceptions to informed consent fail to apply. Specifically, we argue that ethically justifiable restraint use demands certain necessary and sufficient conditions. These conditions (...) are that the physician obtain informed consent for their application, that their application be medically appropriate, and that restraints be the least liberty-restricting way of achieving the intended benefit. It is a further question whether their application is ever medically appropriate, given the dearth of evidence for their effectiveness. (shrink)

Various thinkers are concerned that the Orthodox view of Ancestral Sin does not avoid the age-old Augustinian concern of Pelagianism. After all, the doctrine of Ancestral Sin maintains that fallen human beings do not necessarily or inevitably commit actual sins. In contemporary literature, this claim could be articulated as a denial of the ‘inevitability thesis.’ A denial of the inevitability thesis, so contemporary thinkers maintain, seems to imply both that human beings can place themselves in right relation to God as (...) well as the Pelagian denial that all require Christ's work to attain this right relation to God. This article demonstrates that the Ancestral Sin, along with a denial of the inevitability thesis, is neither Pelagian nor Semi-Pelagian. I show that the doctrine of Ancestral Sin denies (Semi-) Pelagianism in various ways. I show that, for Ancestral Sin to entail (Semi-) Pelagianism, one must commit to several assumptions, each of which is plausibly deniable and none of which Orthodox thinkers affirm. (shrink)

We thank all the thoughtful authors for their insightful comments. In this response, we try to address some of themes that emerged from the commentaries. We leave aside some of those comments that...

Augustine’s privation theory of evil maintains that something is evil in virtue of a privation, a lack of something which ought to be present in a particular nature. While it is not evil for a human to lack wings, it is indeed evil for a human to lack rationality according to the end of a rational nature. Much of the literature on the privation theory focuses on whether it can successfully defend against counterexamples of positive evils, such as pain. This (...) focus of the discussion is not surprising, given that the privation theory is a theory about the nature of evil. But it is also a theory that protects venerable theological concerns, namely, that God is the good creator of everything, and that everything is good. It is the purpose of this article to further this discussion on both fronts. I argue that the counterexample of pain still defeats the privation theory despite the most recent defense. What is more, I suggest, this is not theologically disastrous. The individual who rejects the privation theory is not obligated to reject the theological theses which motivate it. To show how a rejection of the privation theory is a live option, I offer an alternative view of evil that also maintains these theological theses and encompasses both privative and positive evils. (shrink)

PURPOSE: The conventional wisdom in dental and medical education is that dental and medical students experience "ethical erosion" over the duration of dental and medical school. There is some evidence for this claim, but in the case of dental education this evidence consists entirely of survey research, which doesn't measure behavior. The purpose of this study was to measure the altruistic behavior of dental students, in order to fill the significant gap in knowledge of how students are disposed to behave, (...) rather than how they are disposed to think. -/- METHODS: To test the altruistic behavior of dental students, we conducted a field experiment using the Ultimatum Game, which is a game commonly used in economics to observe social behavior. Students from each of the four years of dental school played the game in standardized conditions with real money. -/- RESULTS: Students exhibited greater levels of altruism than the general population typically does. Students' altruism peaked in year four. Students' altruism was associated with the socioeconomic status of responder. -/- CONCLUSION: The results suggest that that dental students are more altruistic than the population average and that altruism increases during their education. Thus, if a decreasing ability to behave altruistically is observed during dental school, it is not likely due to a general disposition of students, but rather some factor specific to the educational environment in which the decrease is observed. (shrink)

In a recent issue of Bioethics, I argued that compulsory moral bioenhancement should be administered covertly. Alexander Zambrano has criticized this argument on two fronts. First, contrary to my claim, Zambrano claims that the prevention of ultimate harm by covert moral bioenhancement fails to meet conditions for permissible liberty‐restricting public health interventions. Second, contrary to my claim, Zambrano claims that covert moral bioenhancement undermines autonomy to a greater degree than does overt moral bioenhancement. In this paper, I rebut both of (...) these arguments, then finish by noting important avenues of research that Zambrano’s arguments motivate. (shrink)

In standard probability theory, probability zero is not the same as impossibility. But many have suggested that only impossible events should have probability zero. This can be arranged if we allow infinitesimal probabilities, but infinitesimals do not solve all of the problems. We will see that regular probabilities are not invariant over rigid transformations, even for simple, bounded, countable, constructive, and disjoint sets. Hence, regular chances cannot be determined by space-time invariant physical laws, and regular credences cannot satisfy seemingly reasonable (...) symmetry principles. Moreover, the examples here are immune to the objections against Williamson’s infinite coin flips. (shrink)

We critically engage two traditional views of scientific data and outline a novel philosophical view that we call the pragmatic-representational view of data. On the PR view, data are representations that are the product of a process of inquiry, and they should be evaluated in terms of their adequacy or fitness for particular purposes. Some important implications of the PR view for data assessment, related to misrepresentation, context-sensitivity, and complementary use, are highlighted. The PR view provides insight into the common (...) but little-discussed practices of iteratively reusing and repurposing data, which result in many datasets’ having a phylogeny—an origin and complex evolutionary history—that is relevant to their evaluation and future use. We relate these insights to the open-data and data-rescue movements, and highlight several future avenues of research that build on the PR view of data. (shrink)

Humans are morally deficient in a variety of ways. Some of these deficiencies threaten the continued existence of our species. For example, we appear to be incapable of responding to climate change in ways that are likely to prevent the consequent suffering. Some people are morally better than others, but we could all be better. The price of not becoming morally better is that when those events that threaten us occur, we will suffer from them. If we can prevent this (...) suffering from occurring, then we ought to do so. That we ought to make ourselves morally better in order to prevent very bad things from happening justifies, according to some, the development and administration of moral enhancement. I address in this paper the idea that moral enhancement could give rise to moral transhumans, or moral post-persons. Contrary to recent arguments that we shouldn’t engender moral post-persons, I argue that we should. Roughly, the reasons for this conclusion are that we can expect moral post-persons to resemble the morally best of us, our moral exemplars. Since moral exemplars promote their interests by promoting the interests of others (or they promote others’ interests at the expense of their own) we can expect moral post-persons to pursue our interests. Since we should also pursue our own interests, we should bring about moral post-persons. (shrink)

Slurring expressions display puzzling behaviour when embedded, such as under negation and in attitude and speech reports. They frequently appear to retain their characteristic qualities, like offensiveness and propensity to derogate. Yet it is sometimes possible to understand them as lacking these qualities. A theory of slurring expressions should explain this variability. We develop an explanation that deploys the linguistic notion of focus. Our proposal is that a speaker can conversationally implicate metalinguistic claims about the aptness of a focused slurring (...) expression. This explanation of variability relies on independently motivated mechanisms and is compatible with any theory of slurring expressions. (shrink)

Berger (forthcoming) states that moral intimacy is important in applying the best interests standard. But what he calls moral intimacy requires that someone has overcome epistemic burdens needed to represent the patient. We argue elsewhere that good surrogate decision-making is first and foremost a matter of overcoming epistemic burdens, or those obstacles that stand in the way of a surrogate decision-maker knowing what a patient wants and how to satisfy those preferences. Berger’s notion of moral intimacy depends on epistemic intimacy: (...) the fact that a surrogate's epistemic burdens with respect to the best interests of the incapacitated patient have been adequately surmounted, plus some other feature. Thus, where a particular patient-surrogate relationship fails to be morally intimate, what is lacking is either epistemic intimacy or this second feature. Furthermore, Berger uses the notion of moral intimacy as an explanans for the application of the best interests standard. We argue that the notions of epistemic intimacy and epistemic burdens not only help to explain the notion of moral intimacy, but also better explain the application of the best interests standard. Given the role of epistemic burdens and the epistemic intimacy that overcoming them enables, bioethicists and physicians should consider a surrogate’s epistemic standing relative to the patient’s best interests before pronouncing on the former’s ethical probity. (shrink)