Advances in neuroscience implicate reentrant signaling as the predominant form of communication between brain areas. This principle was used in a series of masking experiments that defy explanation by feed-forward theories. The masking occurs when a brief display of target plus mask is continued with the mask alone. Two masking processes were found: an early process affected by physical factors such as adapting luminance and a later process affected by attentional factors such as set size. This later process is called (...) masking by object substitution, because it occurs whenever there is a mismatch between the reentrant visual representation and the ongoing lower level activity. Iterative reentrant processing was formalized in a computational model that provides an excellent fit to the data. The model provides a more comprehensive account of all forms of visual masking than do the long-held feed-forward views based on inhibitory contour interactions. (shrink)

For many years there has been a debate about the role of the parietal lobe in the generation of behavior. Does it generate movement plans (intention) or choose objects in the environment for further processing? To answer this, we focus on the lateral intraparietal area (LIP), an area that has been shown to play independent roles in target selection for saccades and the generation of visual attention. Based on results from a variety of tasks, we propose that LIP acts as (...) a priority map in which objects are represented by activity proportional to their behavioral priority. We present evidence to show that the priority map combines bottom-up inputs like a rapid visual response with an array of top-down signals like a saccade plan. The spatial location representing the peak of the map is used by the oculomotor system to target saccades and by the visual system to guide visual attention. (shrink)

There has been recent epistemological interest as to whether knowledge is “transmitted” by testimony from the testifier to the hearer, where a hearer acquires knowledge “second-hand.” Yet there is a related area in epistemology of testimony which raises a distinct epistemological problem: the relation of understanding to testimony. In what follows, I am interested in one facet of this relation: whether/how a hearer can receive testimonial knowledge without fully understanding the content of the testimony? I use Thomas Aquinas to motivate (...) a case where, in principle, the content of received testimony cannot be understood but nevertheless constitutes knowledge. Aquinas not only argues that we can receive testimonial knowledge without understanding the content of that testimony, but that we have duties to do so in certain cases. (shrink)

The distinction between the discrete and the continuous lies at the heart of mathematics. Discrete mathematics (arithmetic, algebra, combinatorics, graph theory, cryptography, logic) has a set of concepts, techniques, and application areas largely distinct from continuous mathematics (traditional geometry, calculus, most of functional analysis, differential equations, topology). The interaction between the two – for example in computer models of continuous systems such as fluid flow – is a central issue in the applicable mathematics of the last hundred years. This article (...) explains the distinction and why it has proved to be one of the great organizing themes of mathematics. (shrink)

In this paper I describe a novel application of contemplative techniques to software engineering with the goal of augmenting the intellectual capabilities of knowledge workers within the field in four areas: flexibility, attention, creativity, and trust. The augmentation of software engineers’ intellectual capabilities is proposed as a third complement to the traditional focus of methodologies on the process and environmental factors of the software development endeavor. I argue that these capabilities have been shown to be open to improvement through the (...) practices traditionally used in spiritual traditions, but now used increasingly in other fields of knowledge work, such as in the medical profession and the education field. Historically, the intellectual capabilities of software engineers have been treated as a given within any particular software development effort. This is argued to be an aspect ripe for inclusion within software development methodologies. (shrink)

This qualitative case study investigates the environmental implications of tourist arrivals in Matabungkay Beach, Lian, and their impact on the destination image. Through in-depth interviews with seven key stakeholders, including local residents, business owners, and environmental activists, the study explores perceptions, concerns, and potential solutions regarding the intersection of tourism and environmental sustainability. Findings reveal a complex relationship between tourism and environmental degradation, with participants expressing concerns about poor waste management, impacts on destination image, and health concerns. These challenges not (...) only threaten the natural beauty and biodiversity of the area but also tarnish the destination's image, affecting its appeal to tourists and potential investors. Despite these challenges, participants highlight existing initiatives and potential solutions, including community-based conservation efforts, sustainable tourism practices, and enhanced regulations. Collaboration among stakeholders is emphasized as crucial for achieving a balance between tourism development and environmental preservation. The study underscores the need for comprehensive strategies includes formulated an ordinance for comprehensive waste management and pollution control ordinance to optimize the destination image of Matabungkay Beach while addressing its environmental challenges. By integrating sustainable practices and fostering community engagement, the destination can enhance its appeal while safeguarding its natural resources for future generations. (shrink)

The late scholastics, from the fourteenth to the seventeenth centuries, contributed to many fields of knowledge other than philosophy. They developed a method of conceptual analysis that was very productive in those disciplines in which theory is relatively more important than empirical results. That includes mathematics, where the scholastics developed the analysis of continuous motion, which fed into the calculus, and the theory of risk and probability. The method came to the fore especially in the social sciences. In legal theory (...) they developed, for example, the ethical analyses of the conditions of validity of contracts, and natural rights theory. In political theory, they introduced constitutionalism and the thought experiment of a “state of nature”. Their contributions to economics included concepts still regarded as basic, such as demand, capital, labour, and scarcity. Faculty psychology and semiotics are other areas of significance. In such disciplines, later developments rely crucially on scholastic concepts and vocabulary. (shrink)

The imperviousness of mathematical truth to anti-objectivist attacks has always heartened those who defend objectivism in other areas, such as ethics. It is argued that the parallel between mathematics and ethics is close and does support objectivist theories of ethics. The parallel depends on the foundational role of equality in both disciplines. Despite obvious differences in their subject matter, mathematics and ethics share a status as pure forms of knowledge, distinct from empirical sciences. A pure understanding of principles is possible (...) because of the simplicity of the notion of equality, despite the different origins of our understanding of equality of objects in general and of the equality of the ethical worth of persons. (shrink)

There exists a real dearth of literature available to Anglophones dealing with philosophical connections between transhumanism and Marxism. This is surprising, given the existence of works on just this relation in the other major European languages and the fact that 47 per cent of people surveyed in the 2007 Interests and Beliefs Survey of the Members of the World Transhumanist Association identified as “left,” though not strictly Marxist (Hughes 2008). Rather than seeking to explain this dearth here, I aim to (...) contribute to its being filled in by identifying three fundamental areas of similarity between transhumanism and Marxism. These are: the importance of material conditions, and particularly technological advancement, for revolution; conceptions of human nature; and conceptions of nature in general. While it is true that both Marxism and (especially) transhumanism are broad fields that encompass diverse positions, even working with somewhat generalized characterizations of the two reveals interesting parallels and dissimilarities fruitful for future work. -/- This comparison also shows that transhumanism and Marxism can learn important lessons from one another that are complementary to their respective projects. I suggest that Marxists can learn from transhumanists two lessons: that some “natural” forces may become reified forces and the extent to which the productive apparatus is now relevant to revolution. Transhumanists, on the other hand, can learn from Marxist theory the essentially social nature of the human being and the ramifications this has for the transformation of the human condition and for the forms of social organization compatible with transhumanist aims. Transhumanists can also benefit from considering the relevance of Marx’s theory of alienation to their goals of technological advancement. (shrink)

John Courtney Murray is openly acknowledged as one of the greatest public political thinkers that American Catholicism has produced. His work significantly influenced the Catholic Church's public understanding of the role of religion in a pluralistic society through his contributions to the Declaration on Religious Liberty (Dignitatis Humanae) of the Second Vatican Council. He was even acclaimed in the secular world, appearing on the cover of Time on December 12, 1960. His legacy in the area of church–state relations, however, ran (...) into serious difficulties shortly after his death. Many have alleged that the cause of this nonreception lay in a new religious pluralism in the United States or in a lack of consensus on basic moral or philosophical issues. I will argue, by contrast, that one overlooked, but highly influential, reason for this lack of reception lies in Murray's position on the relationship between nature and grace. The triumph of a competing view in the post-conciliar Catholic Church and wider academy, both in theology and in philosophy, undermined the possibility of Murray's vision finding traction within either realm. (shrink)

While feminist aestheticians have long interrogated gendered, raced, and classed hierarchies in the arts, feminist philosophers still don’t talk much about popular music. Even though Angela Davis and bell hooks have seriously engaged popular music, they are often situated on the margins of philosophy. It is my contention that feminist aesthetics has a lot to offer to the study of popular music, and the case of popular music points feminist aesthetics to some of its own limitations and unasked questions. This (...) essay addresses the paucity of work in feminist philosophy and popular music by applying insights from other areas of feminist aesthetics to questions of popular music, and thereby using feminist aesthetics – specifically, Julia Kristea’s notion of female genius and the genius spectator – to critique itself. (shrink)

Over the last three years I have been fortunate to teach an unusual class, one that provides an academic background in ethical and social and political theory using the medium of comedy. I have taught the class at two schools, a private liberal arts college in western Pennsylvania and a public regional state university in southern Georgia. While the schools vary widely in a number of ways, there are characteristics that the students share: the school in Pennsylvania had a large (...) population of students raised in a middle class industrial context, and the school in Georgia had a majority of students from middle-to-lower class agricultural backgrounds. Because of recent collapses in the economy of the tool and dye industry in the Great Lakes region, and the ongoing concerns for development in rural and urban areas of the southeastern United States, both groups of students were in similarly dire economic and working conditions. All faced the distinct possibility that they would not do as well in life as their parents. Most of the students grew up with television and film and had a love of comedy when they arrived at college. -/- Entertainment and mass media contributed to the students' mindset and the lens through which they viewed and interpreted their lived experience. Comedic mass media in the form of television sitcoms and films were common choices for inexpensive entertainment, in their childhood, in their past, in their homes, and now in their college dorms and apartments. In asking students to connect their own history with cultural trends depicted in comedy in film and television, even through the history of television, gave the students a familiar venue to critically consider their own intellectual growth and development and that of American society as a whole. -/- Many of them were familiar with the internet, and enjoyed the internet as a source of information about celebrities as well as the history and episodes of their favorite television shows and films. Students are rediscovering and discovering television programs that their professors may have watched as children, with the availability of a wide range of comedy television programs available on cable, especially TVLand, Comedy Central and Nick-at-Night. -/- In this article I will elaborate on the value of comedy as a teaching tool for philosophers and professors. I will provide a number of examples, showing how comedy can provide fertile examples of ethical theory at work, and I will show how comedy can be used to clarify cultural norms and values. Finally, I will discuss the political activism and student empowerment involved in teaching Philosophy, Comedy and Film in southern Georgia. (shrink)

Although the Greek language of the archaic period lacked nominative expressions equivalent to the English “knowledge”, Greek speakers and writers employed a number of verbs in speaking of those who fail or succeed in knowing some fact, truth, state of affairs, or area of expertise—most commonly eidenai, gignôskein, epistamai, sunienai, and noein (in its aorist forms). In the Homeric poems, knowledge can be attained either through direct observation, through a revelatory trial or testing procedure, or from the reliable testimony of (...) others (each of these approaches figures in the discovery of Odysseus’ identity). Three broad ‘epistemic sentiments’ pervade early Greek poetry: the inability of mortals to grasp the nature of things lying beyond their immediate experience; the inability of mortals to grasp the larger course of events or ‘conceiving of what lies ahead and behind’ (prossô kai opissô); and the ability of ‘gifted’ poets and seers to overcome these limitations by drawing upon divine sources of truth and wisdom. (shrink)

Belief-state ascription — determining what someone “knew,” “believed,” was “aware of,” etc. — is central to many areas of law. In criminal law, the distinction between knowledge and recklessness, and the use of broad jury instructions concerning other belief states, presupposes a common and stable understanding of what those belief-state terms mean. But a wealth of empirical work at the intersection of philosophy and psychology — falling under the banner of “Experimental Epistemology” — reveals how laypeople’s understandings of mens rea (...) concepts differ systematically from what scholars, courts, and perhaps legislators, have assumed. -/- As implemented, mens rea concepts are much more context-dependent and normatively evaluative than the conventional wisdom suggests, even assuming that jurors are following jury instructions to the letter. As a result, there is less difference between knowledge and recklessness than is typically assumed; jurors consistently “over”-ascribe knowledge to criminal defendants; and concepts like “belief,” “awareness,” and “conscious disregard” mean different things in different contexts, resulting in mens rea findings systematically responsive to aspects of the case traditionally considered irrelevant to the meaning of those terms. -/- This Article provides the first systematic account of the factors driving jurors’ ascriptions of the specific belief states criminal law invokes. After surveying mens rea jury instructions, introducing the Experimental Epistemology literature to the legal literature on mens rea, and examining the implications of that literature for criminal law, this Article considers ways to begin bridging the surprisingly large gap between mens rea theory and practice. (shrink)

This monograph has three purposes. It attempts first to describe in general terms methods of investigation proper to strict phenomenology and to new rhetoric. Second, it describes certain recent developments by the author that lead to a de-projective approach to phenomenology and which are of potential significance in a variety of areas of study, including new rhetoric. Finally, suggestions are made with a view to bringing portions of rigorous phenomenology into close connection with certain of the basic concerns of new (...) rhetoric. (shrink)

Shirley Chan and twelve other established scholars prepared fourteen insightful, detailed textual analyses of several of the recovered ancient Chinese manuscripts. The book consists of a Preface, Acknowledgements, fourteen chapters, and a list of contributors. The five chapter titles that begin with Chinese are written in Chinese, with English abstracts. In the Preface Shirley Chan notes the diversity in unity of the essays. The authors use their respective areas of specialization and different disciplinary methods to explicate the philosophical, philological, historical, (...) and literary contents and contexts of the recovered texts. Their unifying focus is "how do these recovered texts shed new light on important works.". (shrink)

ABSTRACT: In a previous article (O’Shea 2006) I provided a concise overview of the reception of Kant’s philosophy among analytic philosophers during the periods from the ‘early analytic’ reactions to Kant in Frege, Russell, Carnap and others, to the systematic Kant-inspired works in epistemology and metaphysics of C. I. Lewis and P. F. Strawson, in particular. In this chapter I use the recently reinvigorated work of Wilfrid Sellars (1912–1989) in the second half of the twentieth century as the basis for (...) presenting some of the most familiar ‘analytic Kantian’ themes that continue to animate current debates. I also argue that the complex relationships between Sellars’ philosophy and Kant’s thought are often misunderstood. Overall the chapter examines Sellars’ analytic appropriations of Kant in three topic-areas of significant current philosophical debate: (1) conceptual analysis and the structure of human knowledge; (2) laws of nature, the causal modalities, and the pragmatic or relative a priori; and (3) the disputes concerning Kant and nonconceptual content. (shrink)

In the field of machine consciousness, it has been argued that in order to build human-like conscious machines, we must first have a computational model of qualia. To this end, some have proposed a framework that supports qualia in machines by implementing a model with three computational areas (i.e., the subconceptual, conceptual, and linguistic areas). These abstract mechanisms purportedly enable the assessment of artificial qualia. However, several critics of the machine consciousness project dispute this possibility. For instance, Searle, in his (...) Chinese room objection, argues that however sophisticated a computational system is, it can never exhibit intentionality; thus, would also fail to exhibit consciousness or any of its varieties. This paper argues that the proposed architecture mentioned above answers the problem posed by Searle, at least in part. Specifically, it argues that we could reformulate Searle’s worries in the Chinese room in terms of the three-stage artificial qualia model. And by doing so, we could see that the person doing all the translations in the room could realize the three areas in the proposed framework. Consequently, this demonstrates the actualization of self-consciousness in machines. (shrink)

NOTE TO THE READER - December, 2021 ●●●●● -/- After a long period of time devoted to research in other areas, the author returned to the subject of this paper in a book-length study, CRITIQUE OF IMPURE REASON: Horizons of Possibility and Meaning. In this book (Chapter 11, “The Metalogic of Meaning”), the position developed in the 1982 paper, "Referential Consistency as a Criterion of Meaning", has been substantively revised and several important corrections made. It is recommended that readers read (...) the revised and corrected version that appears in the book, CRITIQUE OF IMPURE REASON. ●●●●● -/- The book is available in a printed edition, ISBN 978-0-578-88646-6, from online booksellers such as Barnes & Noble, Amazon, and through independent bookstores. The book is also available as a freely downloadable _corrected second edition_ eBook, DOI: 10.5281/zenodo.5458352, through PhilSci, PhilPapers, HAL, and other online archives. ●●●●● -/- In addition to the above-mentioned book, readers may find "A Primer on Bartlett's CRITIQUE OF IMPURE REASON" to be useful as a guide to the nearly 900-page CRITIQUE. The primer is available as a free download through PhilPapers. ●●●●● -/- "Referential Consistency as a Criterion of Meaning" describes a logically compelling criterion of meaning — that is, a necessary condition of meaning, one which is non-arbitrary and compelling. One cannot _not_ accept the proposed criterion without self-referential inconsistency. This “metalogical” variety of self-referential inconsistency is new, opening a third category beyond semantical and pragmatical forms of self-referential inconsistency. ●●●●● -/- It is argued that such a criterion of meaning can serve as an instrument of internal criticism for any theoretical framework that permits reference to a class of objects. The paper combines the concern of the logical empiricists to formulate a rigorous meaning criterion, with the analytical interest in identifying and eliminating self-defeating statements through an analysis of the referential structure of theories. ●●●●● -/- The paper is followed by a list of other publications by the author that further develop and extend the ideas presented here. (shrink)

In this chapter we consider three philosophical perspectives (including those of Stalnaker and Lewis) on the question of whether and how the principle of conditional excluded middle should figure in the logic and semantics of counterfactuals. We articulate and defend a third view that is patterned after belief revision theories offered in other areas of logic and philosophy. Unlike Lewis’ view, the belief revision perspective does not reject conditional excluded middle, and unlike Stalnaker’s, it does not embrace supervaluationism. We adduce (...) both theoretical and empirical considerations to argue that the belief revision perspective should be preferred to its alternatives. The empirical considerations are drawn from the results of four empirical studies (which we report below) of non-experts’ judgments about counterfactuals and conditional excluded middle. (shrink)

Dialectic, as commonly approached, is not an analytic study, as the notion is defined in the paper. Where it is analytically approached, the result is pragmatic in nature, as well as syntactic and semantic. This paper lays the foundations of a purely formal analysis of conversations. This study is accordingly called "Conversation Theory". The key notions of "conversation", "dialogue", "conversation game", "rules of response", "epistemic community" and "channel of informations" are defined precisely, and an analysis of how these notions fit (...) together is given. Particular attention is given to distinguishing conversation theory from standard logic. The paper concludes by analysing a few sample conversation-games, indicating areas needing further research, by pointing out the simplification inherent in the sample games. (shrink)

Job burnout, organizational commitment, and work environment continue to be important areas of research to be studied in the realm of company employment and employee retention. Job burnout is the state of physical and emotional exhaustion and perceiving one’s profession as dull or overwhelming. Meanwhile, organizational commitment refers to the company’s attitude towards the organization and their employees, encompassing loyalty, moral responsibility, and their willingness to work. And lastly, work environment provides opportunities for employees to establish connections, develop skills, and (...) maximize their full potential in performing tasks. For the current study, researchers utilized descriptive-correlational research design to investigate the influence of Work Environment towards the job burnout and organizational commitment of BPO agents in selected companies in Bulacan, Philippines. Hence, Danish Psychosocial Work Environment Questionnaire (DPQ), Maslach Burnout Inventory - General Survey (MBI-GS), and the Three-Dimensional Model of Organizational Commitment Scale (ACS, NCS, CCS) were employed to properly assess the study's objectives. Multiple Linear Regression Analysis was performed to analyze the collected data. Based on the analysis, findings show that work environment has no significant influence on the job burnout and organizational commitment of BPO Agents. Furthermore, the results of this study were thoroughly evaluated, leading to an in-depth discussion. Based on the findings, recommendations were made to benefit the stakeholders of the study and contributeto the existing body of knowledge. (shrink)

The problem of evil is an ideal topic for experimental philosophy. Suffering--which is at the heart of most prominent formulations of the problem of evil--is a universal human experience and has been the topic of careful reflection for millennia. However, interpretations of suffering and how it bears on the existence of God are tremendously diverse and nuanced. We might immediately find ourselves wondering why (and how!) something so universal might be understood in so many different ways. Why does suffering push (...) some people toward atheism while pushing others toward deeper faith? What cultural, psychological, or sociological differences account for this diversity of responses? And, importantly, what light might this diversity of responses shed on the problem of evil and how it has been formulated by philosophers in recent years? The primary aim of this paper is to highlight how the tools and resources of experimental philosophy might be fruitfully applied to the problem of evil. In the first section, we review some recent work in this area and describe the current state of this emergent body of literature. In the second section, we review the broader and more recent theoretical developments on the problem of evil. Finally, in the final section, we outline some potential areas of future empirical research that we see as especially promising given those developments. (shrink)

Biological ontologies are used to organize, curate, and interpret the vast quantities of data arising from biological experiments. While this works well when using a single ontology, integrating multiple ontologies can be problematic, as they are developed independently, which can lead to incompatibilities. The Open Biological and Biomedical Ontologies Foundry was created to address this by facilitating the development, harmonization, application, and sharing of ontologies, guided by a set of overarching principles. One challenge in reaching these goals was that the (...) OBO principles were not originally encoded in a precise fashion, and interpretation was subjective. Here we show how we have addressed this by formally encoding the OBO principles as operational rules and implementing a suite of automated validation checks and a dashboard for objectively evaluating each ontology’s compliance with each principle. This entailed a substantial effort to curate metadata across all ontologies and to coordinate with individual stakeholders. We have applied these checks across the full OBO suite of ontologies, revealing areas where individual ontologies require changes to conform to our principles. Our work demonstrates how a sizable federated community can be organized and evaluated on objective criteria that help improve overall quality and interoperability, which is vital for the sustenance of the OBO project and towards the overall goals of making data FAIR. Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest. (shrink)

Precision medicine and molecular systems medicine (MSM) are highly utilized and successful approaches to improve understanding, diagnosis, and treatment of many diseases from bench-to-bedside. Especially in the COVID-19 pandemic, molecular techniques and biotechnological innovation have proven to be of utmost importance for rapid developments in disease diagnostics and treatment, including DNA and RNA sequencing technology, treatment with drugs and natural products and vaccine development. The COVID-19 crisis, however, has also demonstrated the need for systemic thinking and transdisciplinarity and the limits (...) of MSM: the neglect of the bio-psycho-social systemic nature of humans and their context as the object of individual therapeutic and population-oriented interventions. COVID-19 illustrates how a medical problem requires a transdisciplinary approach in epidemiology, pathology, internal medicine, public health, environmental medicine, and socio-economic modeling. Regarding the need for conceptual integration of these different kinds of knowledge we suggest the application of general system theory (GST). This approach endorses an organism-centered view on health and disease, which according to Ludwig von Bertalanffy who was the founder of GST, we call Organismal Systems Medicine (OSM). We argue that systems science offers wider applications in the field of pathology and can contribute to an integrative systems medicine by (i) integration of evidence across functional and structural differentially scaled subsystems, (ii) conceptualization of complex multilevel systems, and (iii) suggesting mechanisms and non-linear relationships underlying the observed phenomena. We underline these points with a proposal on multi-level systems pathology including neurophysiology, endocrinology, immune system, genetics, and general metabolism. An integration of these areas is necessary to understand excess mortality rates and polypharmacological treatments. In the pandemic era this multi-level systems pathology is most important to assess potential vaccines, their effectiveness, short-, and long-time adverse effects. We further argue that these conceptual frameworks are not only valid in the COVID-19 era but also important to be integrated in a medicinal curriculum. (shrink)

This paper investigates two assumptions of the exponential discounted utility theory (EDU) to which Callender draws our attention: namely that we can cleanly distinguish pure from impure temporal preferences, and that past discounting can be ignored. Drawing on recent empirical work in this area, we argue that in so far as one might have thought that past-directed preferences are more pure than future ones, then there is evidence that people’s pure preferences (in so far as we can make sense of (...) that notion) show more interpersonal variation than has previously been thought. (shrink)

Throughout the biological and biomedical sciences there is a growing need for, prescriptive ‘minimum information’ (MI) checklists specifying the key information to include when reporting experimental results are beginning to find favor with experimentalists, analysts, publishers and funders alike. Such checklists aim to ensure that methods, data, analyses and results are described to a level sufficient to support the unambiguous interpretation, sophisticated search, reanalysis and experimental corroboration and reuse of data sets, facilitating the extraction of maximum value from data sets (...) them. However, such ‘minimum information’ MI checklists are usually developed independently by groups working within representatives of particular biologically- or technologically-delineated domains. Consequently, an overview of the full range of checklists can be difficult to establish without intensive searching, and even tracking thetheir individual evolution of single checklists may be a non-trivial exercise. Checklists are also inevitably partially redundant when measured one against another, and where they overlap is far from straightforward. Furthermore, conflicts in scope and arbitrary decisions on wording and sub-structuring make integration difficult. This presents inhibit their use in combination. Overall, these issues present significant difficulties for the users of checklists, especially those in areas such as systems biology, who routinely combine information from multiple biological domains and technology platforms. To address all of the above, we present MIBBI (Minimum Information for Biological and Biomedical Investigations); a web-based communal resource for such checklists, designed to act as a ‘one-stop shop’ for those exploring the range of extant checklist projects, and to foster collaborative, integrative development and ultimately promote gradual integration of checklists. (shrink)

This study analyzed the monitoring and evaluation of HIV/AIDS prevention programs in Southern Senatorial District of Cross River State, Nigeria. The study considered different levels of care/support and tested for locational variations in the monitoring/evaluation of HIV/AIDs prevention programs. A descriptive survey research design was utilized. This study covered 596 public health employees (doctors, nurses, pharmacists, and laboratory employees) in the study area. A sample of 239 respondents was chosen using the proportional stratified random sampling procedure. Data was collected using (...) a questionnaire constructed by the researchers and validated by specialists. Data gathered were analyzed using descriptive and inferential statistics. Results indicated that HIV/AIDs programs have been successfully monitored/evaluated to a high extent. High rates of success in the monitoring/evaluation of HIV/AIDs prevention programs are attributable to high rates of care/support provided to people living with HIV/AIDs. There was a significant variation in the monitoring/evaluation of HIV/AIDs prevention programs based on the location of health facilities, with higher rates recorded for urban areas. Based on the findings, it was concluded that the monitoring/evaluation of HIV/AIDs prevention programs in the Southern Senatorial District of Cross River State had recorded a significant level of success. The study recommended, among others, that there should be even distribution of medical facilities, resources and personnel to both urban and rural areas to promote equity and access to materials needed to contain or mitigate the spread of the pandemic across all locations. (shrink)

Context — Children and adults with psychopathic traits and conduct or oppositional defiant disorder demonstrate poor decision making and are impaired in reversal learning. However, the neural basis of this impairment has not previously been investigated. Furthermore, despite high comorbidity of psychopathic traits and attention deficit/hyperactivity disorder, to our knowledge, no research has attempted to distinguish neural correlates of childhood psychopathic traits and attention-deficit/hyperactivity disorder. Objective—To determine the neural regions that underlie the reversal learning impairments in children with psychopathic traits (...) plus conduct or oppositional defiant disorder. Design — Case-control study. Setting — Government clinical research institute. Participants — Forty-two adolescents aged 10 to 17 years: 14 with psychopathic traits and oppositional defiant disorder or conduct disorder, 14 with attention-deficit/hyperactivity disorder only, and 14 healthy controls. Main Outcome Measure — Blood oxygenation level–dependent signal as measured via functional magnetic resonance imaging during a probabilistic reversal task. Results — Children with psychopathic traits showed abnormal responses within the ventromedial prefrontal cortex (Brodmann area 10) during punished reversal errors compared with children wit hattention deficit/hyperactivity disorder and healthy children (P < .05 corrected for multiple comparisons). Conclusions — To our knowledge, this study provides the first evidence of abnormal ventromedial prefrontal cortex responsiveness in children with psychopathic traits and demonstrates this dysfunction was not attributable to comorbid attention-deficit/hyperactivity disorder. These findings suggest that reversal learning impairments in patients with developmental psychopathic traits relate to abnormal processing of reinforcement information. (shrink)

Introduction: Research has documented the prevalence of different HIV/AIDS prevention programs launched to reduce the spread of the virus. However, the extent to which the success or otherwise of these programs are achieved is rarely discussed. This study addresses this gap by analyzing the impact of three socioeconomic parameters on the evaluation of HIV/AIDS prevention programs in the Southern Senatorial District of Cross River State, Nigeria. Methods: A sample of 239 health care employees selected using the proportional stratified random sampling (...) technique participated in the study. A priori power analysis (using G*power) indicated that the sample size was large enough to achieve a 96.7% statistical power. Data was collected using a structured questionnaire. Exploratory factor analysis assessed the dimensionality of the instrument. Acceptable construct and discriminant validity and composite reliability coefficients were obtained. At the .05 alpha level, the null hypotheses were tested using a one-way analysis of variance. Findings: Findings indicated that the evaluation of HIV/AIDS prevention programs significantly varied with the level of funding provided (F[2, 236]=81.11, p<.001), human capacity available (F[2, 236]=40.91, p<.001), and stigmatization to people living with AIDS (F[2, 236]=40.79, p<.001). Health facilities with higher funding and human capacity successfully evaluated HIV/AIDS prevention programs. However, the evaluation of HIV/AIDS prevention programs was lower in areas with a high level of stigmatization. Conclusion and implication: This study’s findings provided evidence that funding, human capacity, and stigmatization affect how HIV/AIDS pandemic can be effectively evaluated. This study implies that additional responsibility is required for public health workers to promote quality service delivery across different health facilities. Keywords:. (shrink)

Our goal is to investigate the notion of self-agency in William James and Donald Winnicott. With James, we examine the descriptive element of what constitutes a self. With Winnicott, we explore his explanatory theory on self-emergence. Winnicott's perspective is presented here as the prehistory of the Jamesian self. James's conception of self is similar to the Winnicottian notion of an "integrated self", an embodied position that emerges from the organism's actions in the experiential field. The combination of (...) the two approaches leads to the idea that the self is a flux of identities emerging in interaction with others in the "transitional space" (an intermediate area of experience). (shrink)

In this article, I discuss prospects for democracy in the Middle East. I argue, first, that some democratic experiments—for instance, Egypt under Mohammed Morsi—are not in keeping with etymological and historical meanings of democracy; and second, that efforts to promote democracy, especially as exemplified in U.N. documents emphasizing universal rights grounded in Western traditions, are possibly totalitarian and also colonialist and hence counter to democratic ideals insofar as they impart one set of values as the only morally acceptable ones. A (...) respectful dialogue in which people from both regions strive to understand conditions giving rise to certain social practices would be more productive than morally superior attitudes, and help all to see areas where their respective cultures could be improved. I conclude by discussing concepts of democratic and pragmatic faith articulated by John Dewey and William James, arguing that democracy will continue to flounder in the Middle East so long as the basic trust implied in these concepts is lacking; and how Westerners might consider this a cautionary tale regarding social attitudes and public policies contrary to democratic life in their own countries. (shrink)

There is fast-growing awareness of the role atmospheres play in architecture. Of equal interest to contemporary architectural practice as it is to aesthetic theory, this 'atmospheric turn' owes much to the work of the German philosopher Gernot Böhme. Atmospheric Architectures: The Aesthetics of Felt Spaces brings together Böhme's most seminal writings on the subject, through chapters selected from his classic books and articles, many of which have hitherto only been available in German. This is the only translated version authorised by (...) Böhme himself, and is the first coherent collection deploying a consistent terminology. It is a work which will provide rich references and a theoretical framework for ongoing discussions about atmospheres and their relations to architectural and urban spaces. Combining philosophy with architecture, design, landscape design, scenography, music, art criticism, and visual arts, the essays together provide a key to the concepts that motivate the work of some of the best contemporary architects, artists, and theorists: from Peter Zumthor, Herzog & de Meuron and Juhani Pallasmaa to Olafur Eliasson and James Turrell. With a foreword by Professor Mark Dorrian and an afterword by Professor David Leatherbarrow,, the volume also includes a general introduction to the topic, including coverage of it history, development, areas of application and conceptual apparatus. (shrink)

This text offers major re-evaluation of Wittgenstein's thinking. It is a collection of essays that presents a significantly different portrait of Wittgenstein. The essays clarify Wittgenstein's modes of philosophical criticism and shed light on the relation between his thought and different philosophical traditions and areas of human concern. With essays by Stanley Cavell, James Conant, Cora Diamond, Peter Winch and Hilary Putnam, we see the emergence of a new way of understanding Wittgenstein's thought. This is a controversial collection, with (...) essays by highly regarded Wittgenstein scholars that may change the way we look at Wittgenstein's body of work. (shrink)

The notion of habit used in neuroscience is an inheritance from a particular theoretical origin, whose main source is William James. Thus, habits have been characterized as rigid, automatic, unconscious, and opposed to goal-directed actions. This analysis leaves unexplained several aspects of human behavior and cognition where habits are of great importance. We intend to demonstrate the utility that another philosophical conception of habit, the Aristotelian, may have for neuroscientific research. We first summarize the current notion of habit in (...) neuroscience, its philosophical inspiration and the problems that arise from it, mostly centered on the sharp distinction between goal-directed actions and habitual behavior. We then introduce the Aristotelian view and we compare it with that of William James. For Aristotle, a habit is an acquired disposition to perform certain types of action. If this disposition involves an enhanced cognitive control of actions, it can be considered a “habit-as-learning”. The current view of habit in neuroscience, which lacks cognitive control and we term “habit-as-routine”, is also covered by the Aristotelian conception. He classifies habits into three categories: (1) theoretical, or the retention of learning understood as “knowing that x is so”; (2) behavioral, through which the agent achieves a rational control of emotion-permeated behavior (“knowing how to behave”); and (3) technical or learned skills (“knowing how to make or to do”). Finally, we propose new areas of research where this “novel” conception of habit could serve as a framework concept, from the cognitive enrichment of actions to the role of habits in pathological conditions. In all, this contribution may shed light on the understanding of habits as an important feature of human action. Habits, viewed as a cognitive enrichment of behavior, are a crucial resource for understanding human learning and behavioral plasticity. (shrink)

This paper will attempt to assess the primary differences between what I take to be the two primary philosophical "traditions" in contemporary French philosophy, using Derrida (transcendence) and Deleuze (immanence) as exemplary representatives. The body of the paper will examine the use of these terms in three different areas of philosophy on which Derrida and Deleuze have both written: subjectivity, ontology, and epistemology. (1) In the field of subjectivity, the notion of the subject has been critiqued in two manners, either (...) by appealing either to the transcendence of the other (Levinas, Derrida) or to the immanent jlux of experience itself, in relation to which the Ego itself is trancendent (Deleuze, Foucault, Sartre, James). (2) In the field of ontology, a purely "immanent" ontology would be an ontology in which there is neither a "beyond" or an "otherwise" Being, nor "interruptions" in Being, both of which would require an appeal to a formal element of transcendence (Deleuze). Such a "transcendent" and aporetic structure, which can never appear or be present as such within Being, is what lies at the basis of the project of deconstruction, with its attendant aporias (Derrida). (3) This distinction, finally, finds parallels in Kant's epistemology, for whom the possible experience is conditioned by purely immanent criteria (Deleuze), whereas what goes beyond the limits of possible experience is transcendent (Derrida). Drawing on these three thread of analysis, the paper concludes with an assessment of what is at stake in the ethical differences between the two traditions. The question of "transcendence" is "What mast I do?", which is the question of morality (a duty or obligation that is beyond being, an "ought" beyond the "is"). The question of "immanence" is "What can I do?" (my power or capacity as an existing individual within being). For Levinas and Derrida, ethics precedes ontology because it is derived from an element of transcendence (the Other); for Deleuze, ethics is ontology because it is derived from the immanent relation of beings to Being at the level of their existence (Spinoza). (shrink)

Recently, there has been an insurgence of corporations that bioprospect in Third World countries (going into these areas in hopes of utilizing traditional knowledge about local natural resources so as to eventually develop a synthetic alternative that they can then market). Although this type of bioprospecting does not encounter the problem of depleting environmental resources, other problems arise. Two primary problems are: (1) determining who has legal ownership of these resources, and (2) who should share in the profits that were (...) derived, in part, from these resources. Despite the attention that these problems have received, there has been little attention focused on the issue that I believe underlies these problems -- the differing views of nature between corporations (who consider nature to be an individually owned resource) and Third World communities (many of whom consider nature to be a communally owned resource). In this paper, I present what I believe is an additional useful tool for policy makers in resolving the current problems regarding bioprospecting in Third World countries. The tool I have in mind is a set of method components that can be used as guidelines as well as a test for inclusiveness. To arrive at these components, I will look to James D. Proctor's methodological proposal for resolving conflicts between those with differing views of nature. Because he presents this methodology in a limited context (as a means of resolving the Ancient Forest debate), I will clarify and expand his methodology so as to arrive at a set of methods that I believe can be helpful in arriving at a fair global policy regarding bioprospecting in Third World countries. (shrink)

June 2022 A Revolutionary New Metaphysics, Based on Consciousness, and a Call to All Philosophers We are in a unique moment of our history unlike any previous moment ever. Virtually all human economies are based on the destruction of the Earth, and we are now at a place in our history where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. As I write, the planet is in deep trouble, heat, fires, great storms, and record flooding, (...) weather patterns drastic everywhere. Capitalism has been so successful in supplying us with an endless array of consumer items, that we have never noticed there is a cost. But there is a cost, the cost is the very life of the Earth herself, and now the day of reckoning is here. Days of reckoning are most often days of rath. But I am hoping that this is a day of major Awakening over the entire planet. We have caused a crisis so great for the Earth we can hardly get our minds around it. But I am proposing that deeply embedded in the crisis are ideas, about who and what the Earth is, Ourselves, and what we are here for. I am proposing that this is a call to all philosophy and philosophers to rethink ourselves from the ground up. The human race has never gotten the Earth right and now we must, for the Earth is the true foundation for civilization. We are in deep trouble with the Earth, and it owes to the fact that the great male thinkers never got the Earth right, they could never make the connection between the life of mind and the life of the Earth. I am proposing that deeply embedded in the crisis we are in are ideas. And that in fact the planet is in the grip of a false metaphysics, and scientific image of nature that really comes most recently from Descartes. His conviction that matter, and with it the Earth, are simply the weighable, the measurable the extended in space and time, utterly devoid of any inner life of mind thoughts or Consciousness. This view of matter and the Earth goes back to the very dawn of thought, Descartes is just its most recent and comprehensive version of things. This view of matter is really a false metaphysics that dominates most of the modern world and underpins the whole scientific image of nature itself. I am proposing this is a false metaphysics and offering a new version of things based on Consciousness. If there is a single idea fueling and driving the destruction of the planet, it is the conviction that the Earth is something without Consciousness. When you intend to ravage and savage the planet, turn it into consumer items to be converted into money in the bank, first pretend that all of the bright beings in the natural world are devoid of Consciousness, just “things” you do not have to have any conscious about destroying them. I am proposing that this term Consciousness, that has appeared as term and a problem for modern science, is the key to getting ourselves right with the Earth. I propose this new theory for science will ramify into every other disciplines as well, and the ways we think just about everything. This old paradigm based on a false theory of matter, has run its course, it has brought us to the brink of our own extinction. We need new ideas, and we need them now. You will find my recent work in the Scientific God Journal under the title: Consciousness as the Organizing Principle, and a very complete version of my arguments for this term Consciousness, along with radical reinterpretation of modern science itself, on the Galileo Commission site. It is a radical moment for all of the thinkers among us, take this as my small contribution to rethinking ourselves in new terms, based on my understanding that the true basis for the whole of Being, the Universe, the Cosmos, and with them Ourselves, is this term Consciousness. And unpack it. And I predict that with this term Consciousness every intractable human problem in both science and the modern world will go down like a line of dominos before it. And so, here are a few new ideas I would offer you. These are the times of the Reappearance of the Feminine, a great Awakening as of Springtime after a long dark and lonely Winter. We are leaving behind us an old civilization based on male dominance, fear lies and control, now in decay, disease, and death disintegrating all around us. We are moving into a whole new civilization based on Love and Truth. A new civilization requires new basic terms values and first principles. And so, I return to Descartes. 1. Just over 300 years ago a young man travelling with the army found himself stranded in a foreign town in a bare room lit by a candle with nothing to do but think. And in a couple of nights Descartes laid the entire thought foundations for modern science and most of the modern world. It isn’t clear that modern philosophers with their funding sources of grants, their graduate students, their reputation and all the perks and privileges of academia can do any better. Descartes claimed there are just two principles in the Universe, Matter and Mind. God was pure mind; human beings were mind and matter. And we are the only ones on the planet with mind. Everything else all of the bright array of beings who share the planet with us are simply matter. And matter? The weighable the measurable the extended in space and time utterly devoid of any inner life of thoughts, feelings, or Consciousness This classification was a boon for developing science. Scientists did not have to worry about any inner life in nature, ideas or Consciousness, they could just set about weighing and measuring, as they have until the present day. But it was a disaster for the Earth. Earth was once worshiped as a Goddess. With Descartes she became almost overnight “things.” Simply commodities and resources, an endless of supply of consumer items, to be turned into money in the bank. And now Descartes concept of matter is up for us. If there is a single idea that is enabling and driving the destruction of the Earth, it is the conviction that Earth is something without Consciousness. This whole scientific image of nature as something devoid of Consciousness is driving the destruction of the Earth, and driving us all insane, and it needs to change. Ever since Descartes formulated Dualism, scientists and philosophers have been trying to get rid of it. They have done this by attempting to make matter the fundamental term of reality, and to explain mind or Consciousness in terms of matter. And now, Consciousness has emerged as term and a problem for modern science. 2. The prevailing Universe picture has been mainly based on the belief that Consciousness appears only at the end of evolution in ourselves and some of the higher animals when matter attains “a certain state of complexity” and it is produced by neurons in the brain. But Consciousness is nothing real in itself, the neurons are doing the work, Consciousness is simply a byproduct of neural activity. As William James summed up this position, not his: Consciousness is to the brain as a shadow to the runner, it runs beside him but never influences his stride. And so, the great problem of neuroscience: How do neurons produce Consciousness? So far, no one has been able to say how. All we have is parallelism. Two processes are running in parallel a train of neural events and a train of Consciousness events. And so, which one is primary? The face of neuroscience and much of the modern world is that the neural events are what is really real, Consciousness is secondary. The conviction that Consciousness is something produced by neurons is so deeply held and has been so for so long, that it seems like an obvious fact. It is in fact an assumption and a theory, and it could all well be the other way around. The scientific image of nature as something devoid of Consciousness is now up for us. It has enabled the destruction of the Earth, and we are now at a unique place in our own evolution where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. And so, there are the best reasons for rethinking Descartes concepts of matter. Scientists and philosophers have been trying to escape dualism by making matter the fundamental term. And now, this has not worked. In a nutshell: The mind body problem, the “hard problem of Consciousness” ---how do neurons in the brain, atoms and molecules give rise to ideas thoughts and feelings and who what and where is the “I” who sees them? And then, the near-death experience. I remind you of the truth of the near-death experience. The body in the bed is brain dead eeg flat, but the patient, pure Consciousness is hovering at the ceiling watching the doctors work over the body below, able to read dials he could not have seen from the bed, sometimes able to events in the corridor beyond the room, all subsequently confirmed by the doctors. Evidence as good as it gets that the patient really was out of his body. And so, the patient is able to see without eyes, hear without ears and to think and remember without a brain. There is not a single scientific principle that can account for this. And I am proposing that the near-death experience is a threshold and a key for a much deeper understanding of the Universe. These three problems are so hard they cannot be solved by present scientific principles and therefore call all present principles and ways of thought into question. When your axioms cannot account for the data, it is time to drop them and find better fundamental terms. We have not been able to solve the problems of Consciousness with the assumption that matter is the most basic and fundamental term. And so, if Cartesian dualism is to be overcome at all, we need to try it the other way around. 3. We are in the position of Copernicus. Remember Copernicus? He was making his calculations on the assumption that the Earth was the center of the Universe until they became so unwieldy that he decided to try it all the other way around. To make the sun the center, the Earth revolving around it. And lo, all of his data fell neatly into place. I am proposing a whole new Universe picture. Evolution makes us continuous with every other being, Consciousness would not be in us if it were not in them also, and then, in the atoms and molecules and cells that make up living beings. I propose to make Consciousness the most basic term and see what follows. I am in fact, proposing a new Copernican Revolution, that Consciousness is the true basis for the Universe and the right fundamental term, for science itself all other disciplines as well, and the whole of the modern world. And I predict that every intractable problem in science or the modern world, will go down like a line of dominos before it. In a nutshell: Consciousness and not matter is “first and fundamental” in the Universe, it is there from the very “Beginning” everything has it and all of the true causalities, the explanatory principles belong to it. Not to matter. What then is matter? All matter is an Appearance of something much more real, Consciousness. All matter is an expression of Consciousness, even the least little bit of matter contains Consciousness, and is an expression of Consciousness. And so, we revise the scientific image of nature. Science at present is two termed, matter/energy. It needs to become three termed: Matter/energy/Consciousness, with the recognition that all of the basic principles, the true causalities of events, and of the Universe belong to Consciousness. And now physics. To accommodate this new Universe picture physics needs to alter just one term, energy. All energy contains Consciousness, that idea alone will change our world forever. The animals the trees the plants are just as conscious as we are, as is the Earth herself, a continuum of many forms of Consciousness of which our own is one. The Earth consists of interacting and intersecting forms of Consciousness, Consciousness within Consciousness within Consciousness within Consciousness. A remarkable work has just appeared entitled “Beyond Words What Animals Feel and Think.” Describing in detail how like ourselves all of the animals are. And the more we can see how like us everything else really is, the harder it will be for us to do them all in, in the interest of turning them into consumer items. And so, here is a new principle of understanding, that entails completely new forms of explanation, and a whole new Universe picture to be spelled out in terms of Consciousness and its various properties. This is a Universe that is aware awake and Enspirited throughout. And so, there is only one principle, not two. And so, how does Consciousness work? There is “no mind/body problem.” My Consciousness is aligning the Consciousness of neurons in the brain, that aligns the Consciousness of all other cells in the body, that aligns the Consciousness of molecules and atoms themselves. Mainly from the top down, but also interactive, and not reduction to the purely physical forces. 4. And so, here is a radical new Universe picture, and with it a new way to think about the Universe itself, the Earth, Ourselves, and Spirit. It requires a complete revision of both of the terms of modern science itself. The problem of the modern world owes in deep measure to Descartes concept of matter as something devoid of interior life. But he is only the most powerful and simple expression of a whole tradition of thought that predates him, that goes back to the very dawn of thought itself. It owes to the conviction of both Plato and Aristotle that the Earth was something devoid of reason, or mind, and therefore something to be held in complete contempt. We are emerging from a civilization based on contempt for the Earth, and down the road, it will become contempt for the body, sex, women, the Native people, and people of color everywhere. And so, this entire tradition is now up for us, it has brought us to the brink of our own extinction, and we need to get beyond it. I am proposing that this term Consciousness is the way out. The missing piece of the puzzle and the idea whose time has come. And it will enable us to move into a completely new civilization based on respect for the Earth, women, sex, people of color, that honors everyone and has a place for all. Revolutions in science occur when new data show up that cannot be accounted for by existing paradigms (Thomas Kuhns: The Structure of Scientific Revolutions). Consciousness, and all the properties and problems of Consciousness are just such data, and they compel a new scientific revolution. But we are a scientific age. A new Copernican revolution in science is such as revolution everywhere. And Consciousness is the key to getting every other reality at all levels and depths right as well. It will enable us finally to get the Earth right, get ourselves right with the Earth, and with one another. Archimedes: Give me a place to stand, and I will move the world. I am proposing a new synthesis among our fundamental terms in which this term Consciousness is the new lynchpin. And so, I return once more to Descartes. Descartes in the Mediations was a dualist, they were two realities interacting in the pineal gland mind and body. But Descartes age was high on “Cartesianisms,” on Descartes concept of matter. Animals were simply cleverly wired machines (Hobbes called them automata). Rumor had it that Descartes followers went about kicking dogs reasoning that their howls were not due to any feelings of pain, but simply the wiring of the machine. We have been doing this to the Earth ever since, and now the Earth is not going to stand for it any longer. It is time we all woke up. There is no matter in Descartes sense of it, or in Plato and Aristotle’s sense of it. This old concept of matter is embedded in all of the crisis and catastrophes---fires, drought, pandemics, over population, the disintegrating economies, our ways of life, capitalism and consumerism themselves. All matter is Enspirited, contains Consciousness, and is an expression of Consciousness. Now I tell you something about Descartes you may not know. In the Mediations was a dualist, there are minds and bodies. But by the end of his life, he knew the truth. Descartes guided his whole life by these vivid dreams, and toward the end of his life he had this dream: He saw the Universe as a giant machine and in the heart of the machine propelling the whole, was Consciousness. And so, out of the shades and shadows and into the light of day. Here is a renewed and a new science, a new cosmology. And with it, a revolutionary new metaphysics. The whole of the modern world is in the grip of a false metaphysics, based on Descartes theory of matter. Here is a new, and finally true metaphysics based on the single term, Consciousness. 5. And in all my works, I spell out this new metaphysics based on Consciousness, and what it means for how we think about virtually everything: The Universe, the Earth, Ourselves, and Spirit. Of who, what and where Spirit is, that we may connect with Spirit everywhere. There is only one term for the Universe, and not two, this single term Consciousness, that manifests itself in two modes: Consciousness in Form, Consciousness Formless. And so, here is a sketch of what this new term Consciousness really means. For four great aspects of the real, four new cornerstones for a whole new civilization on Earth, based on Love and Truth. A. For the Universe: New causalities, all matter is an expression of Consciousness, awake and aware, Enspirited throughout, which has a place for the causalities of love ideas intent plan and purpose, what Aristotle called final causality, that for the sake of which. And it has a place for subjectivity, the greatest mystery in the whole of the Universe, knowable only in ourselves, but there in everything else as well, bedrock in the chain of causalities. The buck stops here. Here are two very different Universe pictures. The Cartesian Universe consists of things, pushed, and pulled around by the physical forces that function blind. The true Universe consists of selves and not things. Selves at least in ourselves, are organized and focused about an I, an I am, or a sense of self in everything, ever other being dear to itself. Just one aspect of subjectivity. And so, it is Consciousness all the way down, and subjectivity all the way down. Science proceeds on the basis of the negligible of what it can leave out as unimportant. Subjectivity is the ultimate animating principle of the Universe. What Descartes really did was to strip from nature what is most essential about it, its animating principle Consciousness. And so, we come out of a long history of “clunk.” The great male thinkers have killed creation. First in concepts and now in the lived life. And so, after centuries of fruitless search, not all of it in vain, finally, and just in time the true basic principle for the Universe has shown up in virtually all disciplines, this term Consciousness. B. And so, the Earth: What does this term Consciousness really mean for the Earth? It means that all of the bright array of beings around us have Consciousness. And the more we can realize how like us they are, the harder it will be to do them all in. Is this what it really means to be “made in the image of Spirit?” To destroy ever other living being? The god of Genesis is a creator god who has created billions and billions of living forms. Man, taking himself to be made in the image of Spirit has destroyed virtually all of it. The Earth is not things, not commodities and resources, not an endless array of consumer goods. The Earth consists of conscious living spiritual beings like ourselves, who need to be honored and respected, nurtured and cared for, to be Loved. And if the human race can finally pull it off and bring Love here and start helping the Earth rather than destroying her, even our vast numbers now at 8 billion, may not matter. Deeply embedded in the modern world is a false cosmology based on the hitherto useful but ultimately false metaphysics of Descartes. In particular it owes to Descartes concepts of matter, and of the Earth, as something devoid of Consciousness. And now this concept is up for us. If there is a single idea enabling and driving the destruction of the planet, it is the conviction that the Earth is something devoid of Consciousness. And we all have a vested interest in keeping this false concept in place. When you intend to ravage and savage the Earth, to turn it into consumer items, and money in the bank, first pretend she has no Consciousness that way we need not have any conscious about it. We are in deep trouble with the planet. Virtually all human economies are based on the destruction of the Earth, and we are now at a place in our history where we can foresee if we continue on as we are, our own extinction. And so, here are a few new guiding principles for the planet, based on Consciousness. Consciousness has field properties. The Earth is Consciousness throughout, connected and interconnected throughout, intersecting and interacting fields of Consciousness of which our own is one. To harm one is to harm all. Only this understanding of the Earth can set our destructive technologies, and capitalism, their goals, and their limits. The real problem with capitalism, and with civilization itself is it has no true understanding of the Earth, all the exquisite networks and webworks that connect all beings with one another. Nor it is about to admit that the Earth is our “life support system,” reason gone insane in the modern world. We are destroying our life support system, capitalism is the full expression of the human death wish in the modern world, and it needs to change. And now, let the barriers between ourselves and all other beings go down. C. And so, Ourselves. This new Universe picture based on Consciousness opens into and has a place for new concepts of human identity. In particular, it has a place for reincarnation, a process whereby one Consciousness dons’ bodies again and again and lays them down. This is a process wholly impossible on materialistic theories. This new view of things puts a higher perspective on Freudian determinism, which is a partial knowing in a greater account. We are something more than the victims of genes drives and childhood. We are immortally eternal evolving spiritual beings who take on a cycle of earthly lives in order to achieve certain goals and abilities, and then, our earthly cycle complete, we depart the Earth plane for other areas of the Universe physical or purely spiritual, to continue our evolution elsewhere. The scientific evidence for reincarnation is increasing on all sides, see for example the work of Michael Newton, a mainstream scientist forced to confront the fact of reincarnation. A completely new reincarnational picture is now emerging everywhere. We choose our parents for abilities we could acquire through them. We all come here with reasons for being here, and we all have free will, an original property of Consciousness, and we work out our issues accordingly. We all come here with the same reason for being here. It is to experience the Earth plane and human society at all levels and depths, in every social role, every climate, both sexes male and female and in all races. We are all here to acquire a deep understanding of the Earth plane with all its challenges and all of its present problems. We are not here to devour and consume the Earth, but to honor her for the learning experience she makes available for us. And so, reincarnation is the great equalizer, the fundamental basis for any bill of rights. Many of the problems of the modern world owe to the fact that reincarnation has not been taught in the West. Reincarnation was the center piece of Jesus teachings. It was banned by a fourth century council that decided the populous could best be controlled through fear. They edited all mention of reincarnation from the scriptures, and inserted fear terms instead, a judgmental god, and so on. If reincarnation had been taught, there would have been no suppression of women, but the gift of both sexes would have been honored and developed. And there would have been no reason for contempt for people of color because who they are, we have been or will be. There is no reason to look down on anyone when we know that our own identity includes membership in theirs. The truth of reincarnation needs to be the foundation for getting ourselves right with the Earth, and with one another. D. And so, Spirit. This new Universe picture, based on Consciousness, has a place for Spirit as simply Infinite Consciousness. All universes all worlds are formed out of this Consciousness, divine and sacred throughout. And Spirit is everywhere in the Earth and can be connected everywhere. And the Native North American people had things right. Everything has its own Spirit, and without contradiction is also an expression of Spirit. And what I am really doing in terms of concepts of modern science is presenting the Native North American version of the Real. And this new Universe picture has a place for the essential insight of all religions almost smothered by church tradition: Love. Not an emotion but a great Oneness, that can be found everywhere, even in a busy city street. But especially in the Earth, that is levels and depths of Oneness everywhere. And so, for the first time in their long and bitter antagonistic history, science and religion now share a common base with this term Spirit, the lynchpin in a new conceptual framework. And I offer an interpretation of where we are in our history, this present moment of historical grace, and these tumultuous times in which we live, the return of the Goddess and the Divine Feminine, the Reappearance of the Feminine in history, the Advent of Women, this great Awakening, as of Springtime after a long dark Winter, the Awakening, the Second Coming. And so, stay tuned! (shrink)

The new frontiers in the philosophy of intellectual property lie squarely in territories belonging to moral and political philosophy, as well as legal philosophy and philosophy of economics – or so this collection suggests. Those who wish to understand the nature and justification of intellectual property may now find themselves immersed in philosophical debates on the structure and relative merits of consequentialist and deontological moral theories, or disputes about the nature and value of privacy, or the relationship between national and (...) global justice. Conversely, the theoretical and practical problems posed by intellectual property are increasingly relevant to bioethics and philosophy and public policy, as well as to more established areas of moral and political philosophy. Perhaps this is just to say that the philosophy of intellectual property is coming into its own as a distinct field of intellectual endeavour, providing a place where legal theorists and philosophers can have the sorts of discussions - neither reducible to questions about what the law is, nor wholly divorced from contemporary legal problems - which typify debates about freedom of expression, discrimination and human rights. These are all areas in which legal and philosophical ideas influence each other at the level of method as well as of substance. My hope is that this collection of essays will appeal to those who, whatever their professional specialty or training, share an interest in the philosophy of intellectual property, and that it will build upon and advance existing interdisciplinary dialogue and research in this complex, fascinating, and important area. Authors include John Christman, Stephen Munzer, Alex Rosenberg, Geert Demunijck, Laura Biron, James Wilson . (shrink)

The relationship between ethics and science has been discussed within the framework of continuity versus discontinuity theories, each of which can take several forms. Continuity theorists claim that ethics is a science or at least that it has deep similarities with the modus operandi of science. Discontinuity theorists reject such equivalency, while at the same time many of them claim that ethics does deal with objective truths and universalizable statements, just not in the same sense as science does. I propose (...) here a third view of quasi-continuity (or, equivalently, quasi-discontinuity) that integrates ethics and science as equal partners toward the uncovering of new knowledge. In this third way, a program envisioned by William James but made practicable only by contemporary scientific advancement, science can and must inform ethics at a deep level, and ethical theory— while going beyond science—cannot do without it. In particular, I identify four areas of ethics-science collaboration: neurobiological research into the basis of moral judgment, comparative anthropol- ogy, comparative evolutionary biology of primates, and game-theo- retical modeling. I provide examples within each of these fields to show how they link to ethical theories (including prescriptive work) and questions. The essay concludes with a brief discussion of the light that a scientifically informed ethics can shed on some classical problems in moral theory, such as the relationships between rational- ity and selfishness, egoism and altruism, as well as the concept of social contract. A joint research program involving both philosophers and scientists is called for if we wish to move ethical theory into the twenty-first century. (shrink)

"It is difficult not to notice a curious unrest in the philosophic atmosphere of the time, a loosening of old landmarks, a softening of oppositions, a mutual borrowing from one another on the part of systems anciently closed, and an interest in new suggestions, however vague, as if the one thing sure were the inadequacy of extant school-solutions. The dissatisfactions with these seems due for the most part to a feeling that they are too abstract and academic. Life is confused (...) and superabundant, and what the younger generation appears to crave is more of the temperament of life in its philosophy, even though it were at some cost of logical rigor and formal purity." - William James (1904). -/- Abstract: The study of model-based reasoning (MBR) is one of the most interesting recent developments at the intersection of psychology and the philosophy of science. Although a broad and eclectic area of inquiry, one central axis by which MBR connects these disciplines is anchored at one end in theories of internal reasoning (in cognitive science), and at the other, in C.S. Peirce’s semiotics (in philosophy). In this paper, we attempt to show that Peirce’s semiotics actually has more natural affinity on the psychological side with ecological psychology, as originated by James J. Gibson and especially Egon Brunswik, than it does with non-interactionist approaches to cognitive science. In particular, we highlight the strong ties we believe to exist between the triarchic structure of semiotics as conceived by Peirce, and the similar triarchic stucture of Brunswik’s lens model of organismic achievement in irreducibly uncertain ecologies. The lens model, considered as a theory of creative abduction, provides a concrete instantiation of at least one, albeit limited, interpretation of Peirce’s semiotics, one that we believe could be quite fruitful in future theoretical and empirical investigations of MBR in both science an philosophy. (shrink)

Any treatment of the relationship between pragmatism and politics would be incomplete without considering the multiple areas in which pragmatist thought and political studies intersect. Extensive scholarly work on pragmatism and politics can be found in the broad literature on political science, democratic theory, global political theory, public administration, and public policy. To a lesser extent, scholarship employing a pragmatist approach can be found in other subfields of political studies, including American politics and international relations. Unfortunately, the few works in (...) these subfi elds tend to appeal to a generic form of pragmatism (e.g., pragmatism as brute instrumentalism or pragmatism as vicious opportunism), not the robust version associated with classic and contemporary philosophical pragmatism.1 Most works on classic pragmatism and politics draw heavily on John Dewey’s political writings. Pragmatism’s two other founders remained relatively silent on the subject; in Robert Talisse’s words, “neither [Charles Sanders] Peirce nor [William] James wrote systematically about politics.” Neo-pragmatist treatments of politics can be found in the works of the late Richard Rorty, Cornell West, and Richard Posner. (shrink)

The World Trade Organization (WTO) is a multilateral trade organization that, at least partially, governs trade relations between its member states. The WTO (2011a) proclaims that its “overriding objective is to help trade flow smoothly, freely, fairly and predictably.” The WTO is a “treaty-based” organization – it has been constituted through an agreed, legally binding treaty made up of more than 30 articles, along with additional commitments by some members in specific areas. At present, 153 states are members of the (...) WTO, which collectively make up over 97 percent of all trade worldwide (WTO 2011b). Together, the WTO treaty specifies the rights and obligations of its member states. To become a member of the WTO, a state must treat the agreement as a “single undertaking.” Members cannot choose à la carte which agreements – for example, regarding tariffs, or trade in services or intellectual property – they want to accede to and which they do not. Instead, they must take on the obligations of the agreement in toto. The WTO is one of the most consequential governance institutions in the world, a lodestar of political debate about globalization (see globalization), attracting increased interest from moral and political philosophers in recent years (James 2006; Moellendorf 2005; Risse 2007; Brock 2009). (shrink)

Easy to understand philosophy papers in all areas. Table of contents: Three Short Philosophy Papers on Human Freedom The Paradox of Religions Institutions Different Perspectives on Religious Belief: O’Reilly v. Dawkins. v. James v. Clifford Schopenhauer on Suicide Schopenhauer’s Fractal Conception of Reality Theodore Roszak’s Views on Bicameral Consciousness Philosophy Exam Questions and Answers Locke, Aristotle and Kant on Virtue Logic Lecture for Erika Kant’s Ethics Van Cleve on Epistemic Circularity Plato’s Theory of Forms Can we trust our senses? (...) Yes we can Descartes on What He Believes Himself to Be The Role of Values in Science Modern Science Kant’s Moral Philosophy Plato’s Republic as Pol Potist Bureaucracy Schopenhauer on Human Suffering Bertrand Russell on the Value of Philosophy The Philosophical Value of Uncertainty Logic Homework: Theorems and Models Searle vs. Turing on the Imitation Game Hume, Frankfurt, and Holbach on Personal Freedom Manifesto of the University of Wisconsin, Madison Secular Society Michael’s Analysis of the Limits of Civil Protections Bentham and Mill on Different Types of Pleasure Set Theory Homework Aristotle on Virtue Nagel On the Hard Problem Wittgenstein on Language and Thought Camus and Schopenhauer on the Meaning of Life Camus’ Hero as Rebel without a Cause My Little Finger: Camus’ Absurdism Illustrated Are Late-term Abortions Ethical? Does Mathematics Assume the Truth of Platonism? The Self-defeating Nature of Utilitarianism and Consequentialism Generally What is The Good Life? Bentham and Mill regarding types of pleasures Kant’s Moral Philosophy Five Short Papers on Mind-body Dualism Tracy Latimer’s Father had the Right to Kill Her: Towards a doctrine of generalized self-defense Arguments Concerning God and Morality Goldman, Rousseau and von Hayek on the Ideal State J.S Mill on Liberty and Personal Freedom A Kantian Analysis of a Borderline Date-rape Situation Living Well as Flourishing: Aristotle’s Conception of the Good Life Three Essays on Medical Ethics: Answers to Exam Questions on Elective Amputation, Vaccination, and Informed Consent Hobbes, Marx, Rousseau, Nietzsche: Their Central Themes De Tocqueville on Egoism Mill vs. Hobbes on Liberty Exam-Essays on the Moral Systems of Mill, Bentham, and Kant Kant’s Moral System Aristotle on Virtue Plato’s Cave Allegory An Ethical Quandary Superorganisms The Tuskegee Experiment A Rawlsian Analysis Why Moore’s Proof of an External World Fails A Defense of Nagel’s Argument Against Materialism A Utilitarian Analysis of a Case of Theft The Paradox of the Self-aware Wretch: An Analysis of Pascal’s Moral Philosophy Jean-Paul Sartre: Decline and Fall of a Marxist Sell-out A One Page Proof of Plato’s Theory of Forms Plato’s Republic as Pol Potist Bureaucracy The problem of the one and the many Four Short Essays on Truth and Knowledge What is ‘the Good Life?’ The Ontological Argument Different Political Philosophies: Plato, Locke, Madison, Rousseau, Hayek, and Mill on the State What do I know with certainty? Skepticism about skepticism Neuroscience and Freewill Operant Conditioning What makes us special? Are Late-term Abortions Ethical? No Two Papers on Epistemology: Gettier and Bostrom Examination Nietzsche on Punishment God’s Foreknowledge and Moral Responsibility . (shrink)

In recent decades, environmental rights have been increasingly developed at both the national and international level, along with increased adjudication of these rights in both national (constitutional) courts and international human rights courts. These parallel trends raise a question as to whether it is better to develop and adjudicate environmental rights at the national or international level. This article considers the case made by James May and Erin Daly in favor of developing environmental rights at the national constitutional level (...) and adjudicating these rights in domestic courts. I consider the limitations of this case by showing that international environmental human rights can play a role that systematically benefits environmental protection, with adjudication in international human rights courts a key part of that process. This involves drawing on an argument offered by Allen Buchanan to justify a system of international legal human rights, which appeals to a number of benefits that such a system can provide. The argument is developed and applied to adjudication of environmental human rights in international human rights courts. First, it is shown how these benefits are realized in the area of environmental human rights. Second, it is shown how adjudication can enhance these benefits, both by providing a mechanism for their realization and by facilitating a mutually supportive relationship among them. On the basis of these enhanced benefits and the value that they add, it is concluded that there is strong justification for developing and adjudicating environmental human rights at the international level. (shrink)

During the current financial crisis, the need for an alternative to a laissez-faire ethics of capitalism (the Milton Friedman view) becomes clear. I argue that we need an order ethics which employs economics as a key theoretical resource and which focuses on institutions for implementing moral norms. -/- I will point to some aspects of order ethics which highlight the importance of rules, e.g. global rules for the financial markets. In this regard, order ethics (“Ordnungsethik”) is the complement of the (...) German conception of “Ordnungspolitik” which also stresses the importance of a regulatory framework. This framework is needed not to tame the market, but to make it more profitable in the long run. -/- The conception of order ethics relies heavily on contractarianism, especially on James Buchanan’s work. Unlike many other conceptions of ethics, it does not start with an aim to achieve, but rather with an account of what the social world – in which ethical norms have to be implemented – is like. Our social world is different from the pre-modern one. Pre-modern societies played zero-sum games in which people could only gain significantly at the expense of others. And the types of ethics that we are still used to today have been developed within these pre-modern societies. -/- Modern societies, by contrast, can be characterised – by economists and other social theorists alike – as societies with continuous growth. This growth has only been made possible by the modern competitive market economy which enables everyone to pursue his own interests within a carefully devised institutional system. In this system, positive sum games are played, which makes it in principle possible to improve the position of every individual at the same time. Most kinds of ethics, however, resulting from the conditions of pre-modern societies, ignore the possibility of win-win-situations and instead require us to be moderate, to share, to sacrifice, as this would have been functional in zero-sum games. These conceptions distinguish – in more or less strict ways – between self-interest and altruistic motivation. Self-interest, more often than not, is ultimately seen as something evil. -/- Such an ethics cannot be functional in modern societies. Ethical concepts lag behind. Within zero-sum games, it was necessary to call for temperance, for moderate profits, or for a condemnation of lending money at interest. Within positive-sum games, however, the morally desired result of a social process cannot be brought about by changes in motivation, by switching from ‘egoistic’ to ‘altruistic’ motivation. The second theoretical element introduced by order ethics is the distinction between actions and rules, which was already mentioned. Traditional ethics concerns actions: It calls directly for changes in behaviour. This is a consequence of pre-modern conditions as reconstructed before: People in the pre-modern world were only able to control their actions, not so much however the conditions of their actions. In particular, rules like laws, constitutions, social structures, the market order, and also ethical norms have remained stable for centuries. In modern societies, this situation has changed entirely. The rules governing our actions have increasingly come under our control. -/- In this situation, ethics has to focus on rules. Morality must be incorporated in incentive-compatible rules. Direct calls for changes in behaviour without changes in the rules lead only to an erosion of compliance with moral norms. Individuals that continue to behave ‘morally’ will be singled out, because the incentives have not been changed. Moral norms which are to be justified cannot require people to abstain from pursuing their own advantage. People abstain from taking ‘immoral’ advantages only if adherence to ethical norms yields greater benefits over the planned sequence of actions than defection in the single case. Thus ‘abstaining’ is not abstaining in the long run, it is rather an investment in expectations of long-term benefits. By adhering to ethical norms, I become a reliable partner for interactions. The norms do indeed constrain my actions, but they simultaneously expand my options in interactions. And people consent to rules only if these rules hold greater advantages for them, at least in the long run. -/- In general, ethics cannot require people to abandon their individual calculation of advantages. However, it may suggest improving one’s calculation, by calculating in the long run rather than in the short run, and by taking into account the interests of our fellows, as we depend on their acceptance for reaching an optimal level of well-being, especially in a globalized world full of interdependence. -/- The problem of implementation can now be placed at the beginning of a conception of order ethics, justified with reference to the conditions of modern societies I have sketched. Under the conditions of pre-modern societies, an ethics of temperance had evolved that posed simultaneously the problems of implementation and justification. The implementation of well-justified norms or standards could then be regarded as unproblematic, because the social structures allowed for a direct face-to-face enforcement of norms. Pre-modern societies not only favored an ethics of temperance, they also had the instrument of face-to-face-sanctions within their smaller and non-anonymous communities. This instrument is no longer functional in modern anonymous societies, and so we have to face up to the problem of implementation right at the start of our ethical conception. Simultaneously, an order ethics relies on the implementation of sanctions for enforcing incentive-compatible rules. In modern societies, rules and institutions, to a large extent, must fulfil the tasks that were, in pre-modern times, fulfilled by moral norms, which in turn were sanctioned by face-to-face sanctions. Norm implementation in modern societies thus works by setting adequate incentives in order to prevent the erosion of moral norms, which would happen if ‘moral’ actors were systematically threatened with exploitation by other, less ‘moral’ actors. -/- This conception of order ethics is then elaborated further in the area of business ethics. -/- . (shrink)

FISIOLOGIA DO PARTO E DA LACTAÇÃO ANIMAL -/- ANIMAL REPRODUCTION: PHISIOLOGY OF PARTURITION AND ANIMAL LACTATION -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Departamento de Zootecnia da UFRPE WhatsApp: (82)98143-8399 -/- 1. INTRODUÇÃO O sucesso biológico do processo de reprodução culmina com a sobrevivência das crias. Durante a gestação, o feto desenvolve-se no útero materno protegido das influências externas, e obtendo os nutrientes e o oxigênio através da mãe. O parto é o processo biológico que marca o fim da gestação e (...) o início da vida extrauterina do animal. Para garantir a sobrevivência do recém-nascido o parto deve ser um processo controlado para que se inicie unicamente quando o feto tiver alcançado desenvolvimento suficiente que lhe permita enfrentar a vida extrauterina. Após o nascimento, a secreção de leite pela glândula mamária proporciona ao neonato tanto os nutrientes necessários para seu desenvolvimento como as defesas (imunoglobulinas) que lhe protegerão contra as possíveis infecções durante as primeiras fases de sua vida. Parto e lactação constituem a última etapa de um ciclo reprodutivo completo nas fêmeas dos animais domésticos, estando ambos os processos regulados e sincronizados por complexas mudanças hormonais na mãe. Estas mudanças são, em última análise, provocadas e governadas pelo próprio feto ou recém-nascido, o qual acomoda as respostas maternas às suas necessidades garantindo a sua sobrevivência. 2. O PARTO O parto é definido como o processo fisiológico pelo qual ocorre a expulsão de um ou mais fetos maduros, bem como das membranas fetais existentes no útero materno. Este processo é desencadeado por uma interação complexa entre as hormonas maternas (fatores maternos) e fetais (fatores fetais). Para que se realize a expulsão do feto é necessário que o útero deixe de ser um órgão quiescente, essencial para a manutenção da gestação, para ser um órgão contrátil. Ao mesmo tempo, o cérvix ou colo uterino, que durante a gestação permanece firmemente fechado para impedir a expulsão prematura do feto e evitar a entrada de agentes infecciosos, relaxa e dilata para facilitar a passagem do feto na hora do parto. Esta modificação na atividade do útero e do colo uterino, ocorrem como consequência das mudanças hormonais que o organismo materno experimenta à medida que a data do parto se aproxima. 2.1 Fatores maternos A gestação dos animais domésticos ocorre com elevada concentração de progesterona que, dependendo da espécie animal, é secretada seja pelo corpo lúteo do ovário (vaca, porca e cabra) ou pela placenta (ovelha e égua). A progesterona desempenha um papel fundamental durante a gestação, inibindo as contrações da musculatura lisa do útero (miométrio), permitindo assim a acomodação do feto durante o seu crescimento. Os estrogênios, estimulantes da atividade contrátil do miométrio, mantêm-se a baixas concentrações durante a maior parte da gestação. À medida que se aproxima o momento do parto, os níveis destes hormônios esteroides modificam-se, produzindo-se a diminuição nos níveis circulantes da progesterona ao mesmo tempo que se incrementam os valores sanguíneos dos estrogênios (figura 1). A redução dos níveis de progesterona suprime a sua ação inibitória sobre a atividade contrátil do miométrio, permitindo que se manifestem os efeitos estimulantes dos estrogênios sobre este órgão. A concentração de estrogênios começa a aumentar geralmente no final da gestação, atingindo os seus valores máximos no momento do parto (figura 1). O aumento da concentração de estrogênios favorece a atividade contrátil espontânea do útero ao: a) estimular a síntese de proteínas contráteis; b) aumentar, sob medida, a sensibilidade do miométrio uterino à ação estimulante das prostaglandinas; c) induzir a formação de receptores de oxitocina no útero. -/- Figura 1. Níveis de progesterona e estrógenos durante a gestação e parto das espécies ovina, caprina, suína e bovina. Fonte: HAFEZ, 2013. Os estrogênios estimulam a síntese e secreção de prostaglandina (PGF2a), que constitui o elemento essencial para o início do parto devido aos efeitos que esta substância provoca. Assim, nas fêmeas, cujos níveis de progesterona gestacional dependem da presença do corpo lúteo, a secreção de PGF, origina a regressão deste (luteólise), com a consequente diminuição da progesterona a níveis basais. Além disso, a PGF2a origina contrações de crescente intensidade no útero sensibilizado pela ação dos estrogênios. Esta ação contrátil da PGF2a deve-se a um aumento da concentração de cálcio intracelular das fibras musculares uterinas. A PGF2a também está envolvida no relaxamento do colo do útero, inibindo a formação de colágeno cervical ao mesmo tempo que estimula a síntese de enzimas (colagenase) que degradam a matriz de colágeno formado no início da gestação. A dilatação do colo do útero está também associada à pressão que o feto exerce sobre o mesmo e, no caso da porca, a relaxina pode também estar envolvida. Esta hormona é também de grande importância para a preparação do parto em todas as espécies animais, uma vez que é responsável pelo relaxamento dos ligamentos e músculos que rodeiam o canal pélvico para favorecer a separação da sínfise púbica durante a expulsão do feto. Nos grandes animais (vaca, égua) as mudanças que ocorrem nos tecidos e ligamentos pélvicos são muito evidentes e constituem um sintoma de parto iminente. O início do parto, ou primeira fase do parto, caracteriza-se pelo aumento das contrações uterinas provocadas pela PGF2a coincidindo com a dilatação do colo uterino para permitir a passagem do feto para o canal do parto, momento em que começa a segunda fase do parto. A distensão vaginal que produz-se para a passagem do feto pelo canal do parto origina um estímulo nervoso que viaja através da medula espinal para o hipotálamo, onde se encontram os neurônios responsáveis pela síntese de oxitocina. As terminações nervosas destes neurónios são projetadas para o lobo posterior da hipófise (neurohipófise), onde a oxitocina é secretada para ser, posteriormente , transportada pela circulação sanguínea. Este reflexo neuroendócrino chamado reflexo de Ferguson determina a secreção súbita de oxitocina, provocando o aumento tanto na intensidade como na frequência das contrações uterinas necessárias para a expulsão final do feto. O papel da oxitocina é ativar a conclusão do processo de expulsão, uma vez que esta hormona não está envolvida no início do parto. A alteração mais significativa entre a gestação e o parto é a alteração na atividade contrátil do miométrio uterino. Esta mudança é devido às alterações hormonais que ocorrem na mãe quando a gestação chegou a fim. No entanto, para que estes mecanismos maternos sejam acionados, é necessário que o feto indique de alguma forma à mãe o seu estado de desenvolvimento, de modo que o nascimento realize-se quando o feto estiver preparado para enfrentar a vida extrauterina. 2.2 Fatores fetais A destruição experimental da hipófise e/ou das glândulas adrenais do feto origina o prolongamento da gestação nos animais domésticos. Pelo contrário, a administração exógena de cortisol (corticosteroides adrenais), ou do seu precursor hipofisário (ACTH), à circulação fetal provoca, em poucas horas, o início do parto. Estes fatos evidenciam a importância do eixo hipófise-adrenal do feto para desencadear o início do parto (figura 2). Figura 2. Mecanismos fetais que controlam o parto em ovelhas. Fonte: LIGGINS et al, 1972. No final da gestação, o feto maduro apresenta um aumento da concentração de corticosteroides plasmáticos devido ao efeito estimulante da hormona adrenocorticotróide (ACVH) secretada pela hipófise fetal sobre as glândulas adrenais do feto. Os corticosteroides fetais por sua vez estimulam as enzimas placentárias para transformar a progesterona em estrogênio. O resultado final é a diminuição dos níveis de progesterona ao mesmo tempo que se eleva a concentração de estrogênios que, por sua vez, estimulam a libertação de PGF2a responsável pelas contrações uterinas. Este raciocínio explica algumas doenças caracterizadas por gestação prolongada em ovelhas, como ocorre na África do Sul, onde estes animais são obrigados, durante as épocas de seca, a ingerir as folhas de um arbusto chamado Salsola tuberculate. O prolongamento da gestação ocorre quando estas folhas são ingeridas durante o último terço da gestação cujos efeitos estão relacionados com a supressão do eixo hipotálamo-hipófise, com o qual as adrenais não recebem o estímulo necessário (ACTH) para a síntese e liberação de corticoides. O efeito contrário é observado nas cabras da raça Angorá, nas quais se produzem, com relativa frequência, partos prematuros que podem estar relacionados com um desenvolvimento precoce das glândulas adrenais. Isto significa que, nos animais domésticos, o feto determina a data do parto. O sinal hormonal que indica à mãe o grau de maturidade do feto é o desenvolvimento do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal que origina o aumento na secreção de corticoides fetais que são os responsáveis por desencadear as alterações hormonais no organismo materno necessárias para iniciar o parto. A figura 2 mostra como a remoção da hipófise e as adrenais do feto prolongam a gestação, enquanto a administração exógena de ACTH ou corticoides (cortisol) ao feto originam um parto prematuro. O momento em que ocorre o aumento da concentração plasmática de corticoides no feto varia de acordo com a espécie: de 25 a 30 dias antes do parto na vaca, de 7 a 10 dias na porca e de 2 a 3 dias na ovelha. 2.3 Desenvolvimento e fases do parto O parto inicia-se com o início das contrações peristálticas e regulares do miométrio uterino ao mesmo tempo que o colo do útero se dilata progressivamente. Nas fêmeas que gestam um único feto (monotecas), as contrações começam na extremidade anterior do córneo uterino, enquanto que nas espécies que gestam vários fetos (politocas) as contrações começam pela extremidade cervical para começar a expulsar o feto que se encontra mais próximo do cérvix. Durante o parto são reconhecidas três fases: 1. Fase preparatória - Na qual as contrações uterinas estimulam a rotação do feto (fêmeas monotecas) para adotar a posição dorsal (extremidades anteriores e cabeça forçadas contra o cérvix) que lhe permite oferecer a menor resistência para sua expulsão. A PGF2a provoca as contrações miometriais e a dilatação do cérvix, deslocando o feto contra e através desta estrutura. 2. Fase de expulsão - A passagem do feto através do colo uterino e da vagina causam a completa dilatação destas estruturas, originando a secreção de oxitocina (reflexo de Ferguson), que provoca contrações de maior frequência e intensidade. Por sua vez, estas contrações uterinas são reforçadas pela pressão e contração dos músculos abdominais, chegando estes últimos a ser a força principal (forças de expulsão) envolvida no processo de expulsão do feto. O cordão umbilical rompe-se bem ao levantar-se a mãe ou pelos movimentos do recém-nascido. 3. Fase de expulsão da placenta - Após o parto, as contrações rítmicas do útero continuam a facilitar a expulsão da(s) placenta(s). O tempo necessário para este processo varia de acordo com a espécie animal. Este processo é rápido na égua, já que a separação do corion (membrana fetal) de sua inserção uterina ocorre durante a expulsão do feto, com o qual o parto deve ser concluído rapidamente ou, caso contrário, o potro se asfixiaria. Nos ruminantes, a expulsão da placenta cotiledonaria é um processo mais lento que exige a separação dos cotilédones (membrana fetal) das carúnculas do útero. Por conseguinte, a troca de nutrientes e oxigênio entre a mãe e o feto continua até que este tenha sido totalmente expelido, devido ao cordão umbilical destes animais ser bastante longo. Nas fêmeas politocas, como a porca, geralmente as placentas de vários leitões são expulsadas no final, quando os leitões já foram expelidos, se bem que o último leitão poderá ser expelido durante a expulsão da massa placentária. 3. LACTAÇÃO A lactação constitui o processo que define os mamíferos como classe biológica. O desenvolvimento pós-natal dos mamíferos vai depender, em grande medida, dos nutrientes e defesas fornecidos pela mãe através da secreção de leite (imunoglobulinas). Assim, uma vez concluído o desenvolvimento gestacional do feto, a glândula mamária irá substituir, de certa forma, a função nutritiva e protetora da placenta durante a gestação. 3.1 Anatomia funcional da glândula mamária A estrutura funcional da glândula mamária é muito semelhante em todos os mamíferos, embora o tamanho, forma e número de glândulas varia dependendo da espécie animal. As glândulas mamárias desenvolvem-se como estruturas pares cujo número varia de um par (égua, cabra e ovelha), dois pares (vaca) até sete ou nove (porca). A localização das glândulas também difere sendo inguinal em vaca, égua, cabra e ovelha, enquanto que na porca, cadela e gata se estendem por todo o comprimento do tórax e abdômen. Nos animais domésticos em geral as glândulas mamárias recebem o nome de úberes. Tomando como modelo a vaca, a glândula mamária se organiza em duas estruturas: o estroma, formado por tecido conjuntivo procedente dos ligamentos suspensório medial, localizado entre os dois pares de glândulas, dando suporte à segunda estrutura que é o tecido secretor. Este é formado por acúmulos de células secretoras formando estruturas ocas chamadas alvéolos, que são as unidades fundamentais secretoras de leite. Os alvéolos estão circulados internamente por células epiteliais (secretoras) e rodeados externamente por células mioepiteliais contráteis, cuja contração origina a ejeção do leite (figura 3). O agrupamento de vários alvéolos adjacentes formam um lobo secretor. Figura 3. Diagrama de um agregado de alvéolos na glândula mamária de uma cabra. Fonte: COWIE et al, 1980. Os lobos expelem a secreção através de ductos que, por sua vez, drenam os ductos galactóforas (ductos lácteos) de maior diâmetro, para desembocar em áreas especializadas em armazenar o leite chamadas cisternas (vaca, cabra). Finalmente, a cisterna abre-se para o exterior através do canal papilar da teta. A presença do músculo liso na teta permite-lhe agir como esfíncter para impedir que o leite seja expelido passivamente do interior da glândula. O mamilo/teta é provido de numerosos receptores sensitivos cuja excitação durante a ordenha ou amamentação vai desencadear estímulos nervosos de grande importância para a manutenção da lactação. 3.2 Desenvolvimento da glândula mamária (mamogênese) A glândula mamária difere das demais glândulas do organismo no escasso desenvolvimento que apresenta no nascimento da fêmea, o qual não se inicia até que esta não atinja a puberdade. O início da atividade cíclica do ovário (puberdade) dá origem à síntese de estrogênios (fase folicular do ciclo estral) e progesterona (fase lútea). Os estrogênios originam o alongamento e ramificação dos ductos e a formação de pequenas massas esféricas de células (os futuros alvéolos). Embora este desenvolvimento seja dependente do estrogênio, é também necessária a ação sinérgica da prolactina, hormona do crescimento (GH) e corticoides adrenais, como demonstrado pelos estudos realizados em ratos aos quais foi removida a hipófise, glândulas suprarrenais e ovários (figura 4). A função da progesterona no desenvolvimento da glândula mamária é estimular o crescimento do lobo-alveolar, mas como no caso anterior também requer a ação conjunta dos hormônios acima mencionados. Figura 4. Hormonas relacionadas com o crescimento da glândula mamária e início da secreção de leite na rata hipofisectomizada-adrenoectomizada-ovariectomizada. Fonte: COWIE, 1980. O desenvolvimento da glândula, durante cada ciclo estral, vai depender da duração da fase folicular (níveis elevados de estrogênio), já que nas restantes fases do ciclo, quando os níveis de estrogênio são baixos, os ductos sofrem uma ligeira regressão. Nas espécies com ciclos curtos (rata), em que a fase folicular do ciclo é predominante, enquanto a fase lútea é quase inexistente, verifica-se um grande desenvolvimento dos ductos; enquanto que aquelas que apresentam um corpo lúteo funcional de longa duração (cadela e primatas), além do crescimento dos ductos, mostram um grande desenvolvimento lóbulo-alveolar semelhante ao que ocorre na gestação. É durante a gestação que o sistema alveolar sofre uma hipertrofia considerável, resultando em lobos proeminentes e no desenvolvimento da luz interna dos alvéolos, fato que é evidente na maioria dos animais domésticos por volta da metade do período gestacional. Em algumas espécies, as células que circundam interiormente os alvéolos contêm produtos secretores, indicando que a glândula mamária já está preparada para a fase da lactação. O desenvolvimento glandular durante a gestação deve-se ao efeito conjunto da progesterona e dos estrogênios com as hormonas hipofisárias acima mencionadas: prolactina, hormona do crescimento (GH) e adrenocorticotropina (ACTH). A proporção entre estrogênios e progesterona varia de acordo com a espécie, mas geralmente é necessária uma maior concentração de progesterona (proveniente do corpo lúteo ou da placenta). Quanto às hormonas hipofisárias, a prolactina desempenha um papel fundamental na diferenciação da glândula mamária (mesmo a baixas concentrações) ao estimular o desenvolvimento do epitélio secretor dos alvéolos. A GH favorece o crescimento dos ductos e a ACTH estimula a secreção de corticoides nas adrenais que, por sua vez, favorecem de forma generalizada o crescimento das glândulas. 3.3 Secreção da glândula mamária (lactogênese) A lactogênese, ou o processo pelo qual se produz a síntese e secreção do leite pela glândula mamária, começa no final da gestação coincidindo com o desencadeamento do parto. O primeiro leite formado imediatamente antes ou depois do parto é denominado colostro. No entanto, a lactação não pode desenvolver- se completamente até que se inicie o processo de parto. Isto deve-se ao fato de que o processo de lactação resulta de uma interação complexa de hormonas que preparam a glândula mamária para a secreção do leite. Os requisitos hormonais mínimos para o início da lactogênese são: aumento da secreção de estrogênios, prolactina e corticoides, juntamente com a diminuição da concentração de progesterona, perfis hormonais que estão intimamente relacionados com o desencadeamento do parto. Isto deve-se ao fato de que a progesterona inibe a atividade lactogênica da prolactina bloqueando a formação dos seus receptores na glândula mamária durante a gestação impedindo, assim, a prolactina de sintetizar os componentes fundamentais do leite. Pelo contrário, o aumento da concentração de estrogênios no final da gestação (figura 1, na seção do parto) estimula a síntese, o armazenamento e a secreção hipofisária de prolactina. Assim, apesar da glândula mamária estar preparada para iniciar a secreção de leite, muito antes da data prevista para o parto, a elevada concentração de progesterona (existente durante esse período de gestação) impede a fase láctea (saída do leite pelas tetas) de ocorrer antes da expulsão do feto. Desta forma, o feto poderá beneficiar das vantagens que o fornecimento do colostro materno irá trazer para a sua sobrevivência (imunização, nutrição e favorecimento da exoneração do mecônio). O aumento da concentração de estrogênios nos dias que antecederem o parto resulta num rápido aumento das concentrações plasmáticas de prolactina e corticoides. A prolactina é a hormona lactogênica mais importante na síntese dos componentes do leite. No entanto, para que esta hormona possa exercer a sua função, é necessária a participação dos corticoides, já que os mesmos são os responsáveis pelo desenvolvimento das organelas citoplasmáticas (retículo endoplasmático rugoso e aparelho de Golgi) onde se realiza a síntese do leite. No desenvolvimento da lactogênese, para além da prolactina e dos corticoides, participam também outras hormonas como a insulina, a tiroxina e o hormônio do crescimento. A insulina estimula a proliferação de novas células epiteliais na glândula mamária, enquanto a tiroxina, embora não seja essencial para a lactação, pode influenciar no volume de leite produzido pela fêmea (alta produção leiteira). Por último, a hormona do crescimento favorece, em geral, a lactação, existindo atualmente um interesse considerável no uso desta hormona para promover a produção adicional de leite em vacas através da sua administração exógena (trabalho e projeto desenvolvido pela professora titular e médica-veterinária do IFPB Campus Sousa Marianne Christina Velaqua). 3.3.1 Síntese e secreção dos componentes do leite Os principais constituintes do leite são: proteínas (caseína, alfa-lactalbumina, albumina sérica e imunoglobulinas), açúcares (lactose), gorduras (principalmente sob a forma de triglicerídeos), vitaminas, minerais e citrato (no caso dos ruminantes). As proteínas (caseína e alfa-lactalbumina) são sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso e posteriormente embaladas em vesículas secretoras do aparelho de Golgi para serem liberadas da célula para a luz alveolar mediante um processo de exocitose. A lactose é o principal açúcar do leite que, além disso, atua regulando a pressão osmótica do mesmo de modo que o volume de leite que a glândula mamária segrega está diretamente relacionado com a quantidade de lactose presente. A síntese da lactose ocorre no aparelho de Golgi pela condensação de glicose e galactose; esta reação é catalisada por uma enzima (lactose sintetase) presente na membrana do aparelho de Golgi que, por sua vez, é ativada pela proteína alfa-lactalbumina. Esta proteína só aparece na glândula mamária e é essencial para a síntese da lactose, o que demonstra que este açúcar é exclusivamente formado no leite. A lactose é também embalada junto com o cálcio, o fosfato e as proteínas nas vesículas secretoras para ser expulsada ao lúmen alveolar por exocitose. As imunoglobulinas (anticorpos IgA) são formadas pelas células plasmáticas, derivadas dos linfócitos B do sangue, como consequência da exposição da mãe a diferentes microrganismos. Estes anticorpos passam para a glândula mamária por migração dessas células a partir dos tecidos adjacentes. Os triglicerídeos são sintetizados no citoplasma e no retículo endoplasmático liso a partir de ácidos graxos provenientes da circulação sanguínea; em seguida, unem-se formando glóbulos de gordura que se dirigem até o vértice da membrana plasmática para serem finalmente expelidos para a luz do alvéolo, rodeados pela membrana, formando assim uma dispersão de glóbulos de gordura (figura 5). Figura 5. Estrutura de três células alveolares durante a síntese do leite. Fonte: COWIE, 1980. Do ponto de vista quantitativo, a caseína e os triglicerídeos constituem as proteínas e as fontes de energia, respectivamente, mais importantes do leite. Por último, o citrato é um intermediário do metabolismo da glicose que ocorre em grande concentração no leite dos ruminantes. Este composto é também englobado no interior das vesículas secretoras, junto com os outros compostos, para sua expulsão à luz alveolar. A composição do leite varia dependendo da espécie animal, e difere também até entre a mesma espécie. Estas variações estão relacionadas com a raça, idade, estágio de lactação e estado nutricional do animal. O teor de gordura no leite de ovelhas, porcas, cadelas e gatas varia entre 7 e 10%. No gado leiteiro estes valores variam de 3,5 a 5,5%, dependendo da raça. Em relação às cabras, os valores de gordura são muito semelhantes aos das vacas, enquanto o leite das éguas é o que tem menor teor de gordura (tabela 1). Espécie Gordura Proteína Lactosa Cinzas/Cálcio Gata 7,1 10,1 4,2 0,5 Vaca holandesa 3,5 3,1 4,9 0,7 Cadela 9,5 9,3 3,1 1,2 Cabra 3,5 3,1 4,6 0,8 Égua 1,6 2,4 6,1 0,5 Tabela 1. Composição do leite em várias espécies (%). Fonte: JACOBISON, 1984. 3.4 Manutenção da lactação (galactopoiese) A capacidade da glândula mamária de secretar um grande volume de leite começa em/ou imediatamente antes do parto, para aumentar no período pós-parto durante um tempo variável e, posteriormente, diminuir de forma gradual. Em geral, existe um paralelismo entre a atividade secretora da glândula e a procura de leite por parte do lactente. Isto deve-se ao fato de sucção pelo lactente, ou a extração por ordenha, que constituem o fator fundamental para a manutenção da lactação. A sucção estimula a lactação de duas formas: a) reduzindo os efeitos inibitórios da pressão intramamária produzida pela acumulação de leite, e b) estimulando intensamente a secreção de hormonas necessárias para manter a síntese e secreção de leite nos alvéolos. As hormonas que desempenham um papel fundamental na manutenção da lactação são: I) a prolactina, que é responsável pela estimulação da síntese e secreção de leite nas células epiteliais nos alvéolos, e 2) a oxitocina, que provoca a contração das células musculares que circundam externamente os alvéolos e os ductos (células mioepiteliais). A libertação de ambos os hormônios ocorre como resultado de um reflexo neuroendócrino originado pela estimulação do mamilo. 3.4.1 Secreção reflexa de prolactina A secreção de prolactina é regulada por dois fatores hipotalâmicos: a dopamina, que inibe a secreção de prolactina e um fator cuja identidade não está bem definida, conhecido como fator liberador de prolactina (PRF)que estimula a liberação deste hormônio. O estímulo sensorial originado como sequência da estimulação do mamilo, pela sucção do lactente, é transportado através da medula espinhal para o hipotálamo, onde atua na inibição da dopamina ou estimulando a secreção do PRF para desencadear a secreção de prolactina da adenohipófise para a circulação sanguínea (figura 6). Figura 6. Reflexos neuroendócrinos secretores de prolactina e oxitocina. Fonte: HAFEZ, 2000. A prolactina estimula a secreção dos componentes do leite para a luz dos alvéolos, afim de repor o volume de leite extraído durante a última ordenha ou sucção. Ao mesmo tempo, a prolactina induz a síntese das proteínas, incluindo a alfa-lactalbumina para estimular novamente a síntese da lactosa, bem como as enzimas necessárias para a produção dos triglicerídeos. Desta forma, a secreção de prolactina originada pelo lactente durante o aleitamento proporciona um mecanismo simples para combinar o volume de produção de leite com as necessidades do lactente. A quantidade de prolactina liberada durante cada período de sucção depende do número de crias, da duração do estímulo e dos intervalos de tempo decorridos entre os períodos de sucção (ou ordenha). No caso das vacas leiteiras, as ordenhas são geralmente realizadas de doze em doze horas, intervalo de tempo suficiente para manter a lactogênese. Os valores plasmáticos de prolactina aumentam imediatamente após o início da ordenha, mas os valores mais elevados são obtidos cerca de meia hora após o início do estímulo (ordenha ou sucção). A secreção de prolactina e a produção de leite são influenciadas de alguma forma pelo fotoperíodo, uma vez que, em alguns animais se comprovou como o aumento do número de horas de exposição à luz dá origem a um aumento da concentração de prolactina circulante, bem como uma maior produção de leite (entre 6 e 10%) (trabalho e projeto elaborado pelos estudantes do curso técnico em agropecuária e da graduação em Medicina Veterinária do IFPB Campus Sousa sob a coordenação e orientação da profa. Me. Esp. Marianne C. Velaqua). 3.4.2 Reflexo da ejeção do leite A sucção do mamilo pelo lactente estimula os receptores sensoriais presentes nesta estrutura, originando a geração de impulsos nervosos que são transmitidos pelas vias nervosas ascendentes da medula espinhal para os corpos celulares produtores de oxitocina no hipotálamo. O estímulo desencadeia a síntese e liberação de um bolo de oxitocina através das terminações nervosas dos núcleos hipotalâmicos para a neurohipófise, da qual é transmitida, através do sangue, para a glândula mamária, provocando a contração das células mioepiteliais que rodeiam os alvéolos (figura 6). Além da estimulação direta do mamilo provocada pela sucção, qualquer estímulo relacionado à ordenha é capaz de gerar o reflexo da ejeção, por exemplo: os estímulos sensoriais auditivos (ruído dos cubos na hora da ordenha), visuais (ambiente da sala de ordenha), táteis (lavagem manual dos mamilos antes da ordenha) e os estímulos olfatórios que se produzem em torno do animal. O desencadeamento do reflexo de ejeção pelos estímulos sensoriais, que não estão diretamente relacionados com a sucção ou ordenha, indica a possível participação de centros superiores do sistema nervoso central para controlar a secreção de oxitocina. Esta teoria é baseada em que os estímulos relacionados com situações de estresse em animais de estimação (medo, ansiedade, frio, etc.) inibem a ejeção do leite. A contração das células mioepiteliais gera um aumento da pressão intra-alveolar mamária, provocando o deslocamento do leite para os ductos maiores da glândula. Este efeito é popularmente conhecido como diminuição do leite e constitui um mecanismo fisiológico muito eficaz para controlar a expulsão do leite para o mamilo, assegurando que a ejeção do leite se realize unicamente quando o lactente o demanda. O efeito estimulante da oxitocina é de grande importância já que a maior parte do leite se encontra nos alvéolos e nos ductos, com o qual, a ausência deste hormônio provocaria um lento movimento do leite para a cisterna do úbere e, portanto, uma menor quantidade de leite. Assim, quando os alvéolos e ductos menores são contraídos, ocorre o relaxamento dos ductos principais, bem como da cisterna (ruminantes) e do mamilo, o que dá origem a um aumento destas estruturas para alojar o volume de leite expelido. Como resultado da volumosa ejeção do leite dos alvéolos e ductos menores, ocorre um aumento da pressão intramamária de modo que o lactente terá que vencer a resistência do esfíncter do mamilo para poder extrair o leite. A produção de leite pela glândula mamária diminui gradualmente à medida que os intervalos de tempo entre os dois períodos de amamentação do lactente diminuem e os estímulos necessários para manter as concentrações de prolactina e oxitocina na circulação sanguínea. A diminuição ou cessação da secreção de leite, geralmente coincide com a mudança na alimentação das crias (desmame) para passar à dieta característica da espécie. 3.5 Colostro O colostro é o primeiro leite que se forma na glândula mamária coincidindo com o parto. A ingestão de colostro por recém-nascidos é de grande importância para a sua sobrevivência, não só pelo seu elevado valor nutritivo, mas também pelo seu teor em imunoglobulinas (IgA) que lhe confere a imunização passiva necessária para o proteger contra patologias. Em algumas espécies (homem, coelho e cobaia) grande parte dos anticorpos passam para a circulação do feto através da placenta durante a gestação. Nos animais domésticos (vaca, égua, ovelha, cabra, porco) as características da placenta (número de camadas entre a circulação materna e fetal) não permitem a passagem destas proteínas. Como resultado, a imunização das crias nestas espécies animais vai depender da transferência das imunoglobulinas através do colostro. O epitélio intestinal dos recém-nascidos permite a passagem destas imunoglobulinas durante as primeiras 24 a 48 horas de vida. Passado este tempo, o epitélio torna-se impermeável à passagem dos anticorpos, fato que põe em evidência a importância que tem para os animais recém-nascidos e desprovidos de defesas a ingestão do colostro durante os primeiros dias. A composição do colostro caracteriza-se (em relação ao leite normal) por um teor mais elevado de proteínas, vitaminas, minerais e uma menor concentração de lactose. A composição do colostro muda gradualmente durante os primeiros três dias após o parto para se transformar em leite normal. 4. RESUMO E PRIMEIRAS CONCLUSÕES O parto, ou processo fisiológico pelo qual se expulsa o feto, é o resultado da maturação sequencial de um sistema de comunicação hormonal. A sequência inicia-se no sistema nervoso central do feto de onde os sinais são transmitidos e amplificados, através da hipófise, para as glândulas adrenais fetais, as quais respondem ao estímulo mediante a secreção de cortisol. O aumento da concentração de cortisol por parte do feto indica que este conseguiu o desenvolvimento necessário para enfrentar a vida extrauterina e, portanto, é hora de interromper a gestação. O cortisol atua sobre a placenta para aumentar a secreção de estrogênios que, por sua vez, estimulam a síntese e a liberação de prostaglandinas. O resultado é a diminuição da progesterona, que é a hormona encarregada de manter a gestação ao inibir as contrações espontâneas do útero, impedindo assim a expulsão prematura do feto. O útero, sob os efeitos da prostaglandina, começa a contrair-se ao mesmo tempo que o colo uterino amolece e dilata progressivamente (fase preparatória do parto). A passagem do feto ao canal do parto origina a secreção reflexa de oxitocina (fase de expulsão), causando contrações de maior frequência e intensidade que culminam com a expulsão do feto. Finalmente, as contrações uterinas continuam durante algum tempo até que finalmente é expulsa a placenta (fase de expulsão da placenta). O desenvolvimento da glândula mamária durante a gestação e a subsequente capacidade desta estrutura para secretar leite, coincidindo com o parto, oferece aos animais pertencentes à classe biológica dos mamíferos a vantagem de alimentar as suas crias para assegurar a sua sobrevivência durante as primeiras fases do seu desenvolvimento e, portanto, a continuidade da espécie. A lactação constitui um dos processos fisiológicos mais complexos em consequência do grande número de hormonas que, segregadas de forma coordenada, controlam as diferentes fases pelo que atravessa este processo: I) mamogênese ou desenvolvimento dos dutos e estruturas lóbulo-alveolares durante a gestação; 2) lactogênese ou síntese láctea por células epiteliais e sua secreção para a luz alveolar coincidindo com o parto, e 3) galactopoiese ou manutenção da síntese e secreção do leite como consequência da sua extração da glândula mamária seja pela sucção da cria ou pela ordenha. -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva – Departamento de Zootecnia da UFRPE. Recife, 2020. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- BEIGHLE, D. E. The effect of gestation and lactation on bone calcium, phosphorus and magnesium in dairy cows. Journal of the South African Veterinary Association, v. 70, n. 4, p. 142-146, 1999. BRACKELL, B. G.; JR SEIDEL, G. E.; SEIDEL, S. 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GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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DIFERENCIAÇÃO SEXUAL -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes de Veterinária e de Zootecnia estão ligados à disciplina Reprodução Animal, um pelos mecanismos fisiológicos para evitar e tratar as possíveis patologias do trato reprodutivo dos animais domésticos, e outro para o entendimento dos processos fisiológicos visando o manejo reprodutivo e a procriação para a formação de um plantel geneticamente melhorado. Sendo assim, a finalidade do presente trabalho é apresentar os (...) mecanismos que regulam as diferenças sobre o desenvolvimento embrionário relativos à diferenciação e determinação sexual de machos e fêmeas, que também incluem o desenvolvimento dos órgãos envolvidos na reprodução e a origem das diferenças entre ambos os sexos. -/- •____INTRODUÇÃO -/- Os organismos que se reproduzem sexualmente são descendentes de organismos ao qual não existia a diferenciação sexual. Em algum momento da evolução surgiu a reprodução sexual como um mecanismo para incrementar a diversidade genética e facilitar a troca de informações genéticas mediante o material genético da fêmea com o do macho. Devido sua origem comum, na maioria das espécies, tanto os machos como as fêmeas possuem todos os genes necessários para desenvolverem-se em qualquer dos sexos. O que efetivamente faz diferença entre os sexos é a forma e a ordem ao qual se expressam os genes durante o processo de desenvolvimento. A diferenciação sexual é regulada principalmente por mecanismos epigenéticos, mais do que as diferenças genéticas de grande magnitude entre os sexos. Todo o controle epigenético de qualquer processo de desenvolvimento depende basicamente de uma série de expressões gênicas, através da qual a expressão de certa combinação de genes resulta na presença de determinadas proteínas, conhecidas como os fatores de transcrição, que induzem ou reprimem a expressão de outro(os) gene(es), a partir dos quais se produzem novas proteínas, que em certos casos também atuam como fatores de transcrição para outros genes, e assim sucessivamente. Logo, a expressão ou falta de expressão de um gene ao início da série pode resultar em um ladrão totalmente diferente da expressão de outros genes subsequentes, o que pode ocasionar profundas mudanças no processo de desenvolvimento e até a mutações indesejáveis. O padrão predeterminado de expressões gênica relativo a diferenciação sexual na maioria das espécies tanto domésticas quanto selvagens, leva ao desenvolvimento de um dos sexos (o padrão predeterminado dos mamíferos é o sexo feminino). Em consequência, a diferenciação faz com que um indivíduo do sexo oposto exija a expressão de um gene de determinação sexual que desvie a subsequente série de expressões gênica em direção ao dito sexo. Nos mamíferos, a expressão do gene SRY, localizado no cromossomo Y (e portanto ausente nas fêmeas), redige o padrão de diferenciação sexual de sua via pré-estabelecida feminina em direção ao padrão masculino. A existência de uma única diferença genética (presença do gene SRY nos machos e ausentes nas fêmeas), vai se amplificando e termina resultando no desenvolvimento de indivíduos diferentes entre si. Esse é um mecanismo de diferenciação sexual cromossômica. O primeiro passo de uma série de diferenciação sexual, em sentido estrito, não depende nem requer necessariamente a presença de um gene diferente em algum dos sexos. O gene “disparador” da diferenciação sexual pode estar presente em todos os embriões, porém pode expressar-se somente em algum deles, devido a fatores ambientais que formam parte da sua regulação epigenética, isto é, uma determinação sexual ambiental. Em algumas espécies de tartarugas ou de lagartos a expressão ou falta de expressão do gene “disparador”, por exemplo, depende da temperatura existente durante a incubação dos ovos, pelo qual alguns embriões desenvolvem-se como machos e outros como fêmeas, apesar de não existir diferença genética entre eles, simplesmente como consequência da temperatura: a determinação sexual depende da temperatura a que cada um deles foi submetido durante a incubação. Em certas espécies as temperaturas mais elevadas facilitam o desenvolvimento de fêmeas e outras de machos, enquanto que em outras espécies as temperaturas amenas (intermediárias) resultam em machos, e as inferiores como as superiores induzem o desenvolvimento de fêmeas. A existência dessa diversidade indica que a temperatura por si mesma não é a que induz ou a que provoca o desenvolvimento do macho e da fêmea, senão a que atua somente como um regulador inicial da diferenciação sexual. Em outras espécies o fator ambiental que regula a determinação sexual pode ser distinto. A densidade populacional, por exemplo, pode atuar como um regulador. Podemos concluir que a determinação sexual dependente da temperatura ou de outros fatores ambientais estabelece-se antes da determinação sexual cromossômica, a qual evoluiu depois como um método que oferece maior certeza e resultado, já que a proporção de machos e fêmeas não é afetada por mudanças ambientais ou de hábitat. -/- •___FORMAÇÃO INICIAL DA GÔNADA -/- Basicamente em todos os embriões, inicialmente se formam as chamadas gônadas indiferenciadas (com o potencial de desenvolver-se em ovários ou testículos) a partir da invasão das cristas genitais pelas células germinais primordiais, que migram desde seu local de origem no epiblasto, perto do lugar onde o saco vitelino se une com o intestino primitivo e que chegam até às cristas genitais que são engrossamentos de tecido situados na região mesonéfrica do embrião. A migração das células germinais primordiais ocorre muito cedo sobre o processo de desenvolvimento do embrião (dia 26 nos bovinos). Ao chegas as cristas genitais, as células germinativas proliferam-se e se organizam com as células somáticas já existentes nas cristas para ir formando a gônada (figura 1). Para regular essa remodelação e conformação adequada da gônada vários genes se expressam, como o OCT-4 (que aparentemente mantém a totipotencialidade da gônada), assim como o SF-1 (Fator esteroidogênico 1) e o WT-1 (gene associado ao tumor de Wilms). Esses dois últimos genes estimulam a proliferação celular e estabelecimento dos cordões sexuais. Nessa etapa inicial do desenvolvimento todos esses genes se expressam sem distinção de sexo, pelo que a gônada em formação mantém a capacidade de se diferenciar em testículo ou em ovário. -/- Figura 1: migração das células germinais primordiais em direção a crista gonodal. Diferenciação das gônadas femininas e masculinas. Fonte: ZARCO, 2018. -/- •___SEXO CROMOSSÔMICO -/- Têm-se observado que nos mamíferos a determinação sexual depende diretamente dos cromossomos. As fêmeas possuem dois cromossomos sexuais X (um contribuído do óvulo e o outro por um espermatozoide “X”). Os machos, por sua vez, possuem um cromossomo sexual X(proveniente do óvulo) e um cromossomo sexual Y, que provém de um espermatozoide “Y” (figura 2). A metade dos espermatozoides produzidos por um macho são X e a metade Y, isso porque durante a espermatogênese a divisão meiótica provoca que a partir de cada espermatócito primário, célula diploide que por pertencer a um indivíduo macho tem um cromossomo X e um Y, se originem das espermátides haploides a cada um das que eles tocam cromossomos X, e outras espermátides haploides as que eles tocam os cromossomos Y. Dessa forma, de acordo com o tipo do espermatozoide que fertilize o ovócito, se originará um indivíduo com cariótipo feminino “XX” ou um cariótipo masculino “XY” (figura 2). Esse processo é conhecido como sexo cromossômico, ao qual se determina o momento da fertilização. Figura 2: nos mamíferos todos os óvulos produzidos pelas fêmeas possuem um cromossomo sexual X. A metade dos espermatozoides produzidos pelos machos possuem um cromossomo X e a outra metade possui um cromossomo Y. Dependendo do cromossomo presente no espermatozoide que fertilize o óvulo pode-se gerar um indivíduo XX (fêmea) ou um XY (macho). Fonte: ZARCO, 2018. -/- O cromossomo “Y” é uma “invenção” relativamente recente na história da evolução das espécies e do estudo da genética. Surgiu a partir de uma mutação de um cromossomo “X”, que resultou na perda de um de seus braços, que é por onde se originou a morfologia do cromossomo Y. A maioria dos genes presentes no cromossomo Y também existem no cromossomo X; assim mesmo somente alguns genes do cromossomo Y foram evoluídos até ser diferentes dos genes do cromossomo X. Embora os machos possuam um cromossomo que não está presente nas fêmeas, esse mesmo cromossomo não aporta toda a informação genética original. Todos os genes existentes nas fêmeas estão também presentes nos dos machos, já que eles também possuem um cromossomo X. Uma particularidade do cromossomo Y, ao existir somente uma cópia nos machos, é que ele sofre um entrecruzamento com um cromossomo análogo durante o processo de meiose, pelo que o cromossomo Y de um macho é idêntico ao de seu progenitor e ao de seus descendentes, exceto no caso em que ocorra uma mutação espontânea. Em contraste, os cromossomos X das fêmeas (um proveniente do pai e outro da mãe) se entrecruzam durante a meiose, por onde cada óvulo produzido pela fêmea terá uma combinação de alelos distinta em seu cromossomo X. Ao estudar as diferenças presentes na sequência de DNA do cromossomo Y, é possível identificar a distância filogenética entre os indivíduos (quanto mais diferenças existirem entre os cromossomos significa que seu ancestral comum está mais longe). Algo análogo ocorre com o DNA das mitocôndrias, que sempre são aportados pela mãe e nunca sofrem recombinação genética. Gene SRY -/- Um dos poucos genes do cromossomo Y que não possuem correspondência com o cromossomo X é o gene SRY (Sex-determining Region of the Y chromossome – região do cromossomo Y determinante do sexo). Esse gene se expressa somente na gônada em formação nos embriões machos, em particular em células precursoras das células de Sertoli; ele codifica uma proteína da família SOX (SRY-like Box) que é uma família formada por proteínas que possuem um domínio de união ao DNA e que atuam como fatores de transcrição. Ao produzir-se a proteína SRY nas células precursoras das células de Sertoli estimula-se a expressão (transcrição) de outro gene análogo, denominado SOX-9 que, por sua vez, atua como um fator de transcrição que ativa a expressão de outros genes, como o FGF-9 (Fibroblast Growth Factor-9), ou seja ele é o estimulante de ativação dos demais. Os produtos dos genes SOX-9 e FGF-9 iniciam uma cascata de expressões que provocam a diferenciação das células de suporte da gônada indiferenciada (crista genital) em células de Sertoli. Em seguida, essas células dirigem a diferenciação das células intersticiais da crista genital em células de Leydig, o que finalmente resulta na formação de um testículo. Outro dos efeitos da proteína codificada por SOX-9 é um estímulo maior da expressão de seu próprio gene, pelo qual é produzido um ciclo de retroalimentação positiva que favorece a continuidade do processo de formação testicular. Como nos embriões da fêmea não existe o gene SRY, a gônada indiferenciada não é estimulada para expressar os genes SOX-9 nem o FGF-9 nas células de suporte (que nesse caso serão precursoras de células da granulosa). A gônada, em mudança, expressa em forma constitutiva, isto é, sem a necessidade de estimulação, outra cascata de genes que incluem o WNT4 (Wingless-integration Factor 4) e o RAPO1 (Respondina-1), que por sua vez iniciam uma cascata de expressão gênica, a qual provoca a diferenciação das células somáticas da gônada indiferenciada para formação das células da granulosa e células da teca, esse feito conduz, por sua vez, a formação de um ovário. No embrião macho a proteína SOX-9 inibe a expressão dos genes WNT4 e RSPO-1, pelo que a presença do gene SRY, e portanto de SOX-9, inibem a formação de um ovário ao mesmo tempo que estimulam a formação do testículo (figura 3). Em suma, se o embrião possui genótipo XY (um embrião macho), o gene SRY começa a expressar-se sobre as células precursoras da gônada imediatamente depois da formação da mesma, quando os cordões sexuais primários estão se desenvolvendo na medula. A expressão do gene, assim como a presença subsequente das proteínas SOX-9 e FGF-9 estimula a distinção das células de Sertoli e que se organizem os tubos seminíferos a partir dos cordões sexuais primários. Em contrapartida, em um embrião com genótipo XX (fêmea) não existe o gene SRY, pelo qual é impossível que se elevem os níveis das proteínas SOX-9 e FGF-9 e as células precursoras não se diferenciam em células de Sertoli, e portanto os cordões sexuais primários sofrem regressão. Depois de alguns dias, começam a organizar-se os cordões sexuais secundários e as células precursoras iniciam a expressão do gene WNT4, o que leva as mesmas a diferenciar-se em células da granulosa, que serão a base para a conformação dos folículos ovarianos. Se em um embrião XY, macho, a expressão do gene SRY demora, é formada um ovo-testículo devido a que algumas das células somáticas das cristas gonodais começam a expressar o gene WNT4, e a diferenciar-se em células da granulosa, enquanto que em outras a proteína SRY chega a tempo para dirigir a diferenciação para formação das células de Sertoli. No ovário em formação é expressado um gene denominado DAX-1 (Dosage-sensitive Sex Reversal). Esse gene, localizado no cromossomo X, codifica uma proteína que é um membro da família dos receptores nucleares ao que lhe falta o domínio de união ao DNA, pelo que parece atuar no bloqueio de diversos fatores de transcrição, entre os que se encontra o SRY. Como a proteína DAX-1 impede a ação da proteína SRY, um excesso de expressão do gene DAX-1 pode provocar a feminilização gonodal de indivíduos XY, macho, embora tenham SRY. Em condições normais, a expressão adequada do gene DAX-1 não é capaz de evitar a masculinização gonodal de embriões com o gene SRY, daqui o nome de reversão sexual dependente da dose. Figura 3: série de expressão gênica para a determinação gonodal. SRY (Região do cromossomo Y determinante do sexo), SOX-9 (SRY-like Box-9), FGF-9 (Fator de crescimento de fibroblastos-9), WNT4 (Wingless-integration Factor-4), RSPO-1 (Respondina-1). Uma vez que o SRY induz a expressão de SOX-9 na gônada masculina, inicia-se um processo de feedback positivo mediante o qual os níveis de expressão de SOX-9 e FGF-9 vão aumentando, ao mesmo tempo que inibem a expressão de WNT-4 e RSPO-1. Na gônada feminina não se expressam SRY, SOX-9 e nem FGF-9, o que permite que se expressem os genes WNT-4 e RSPO-1, que iniciam uma cascata de sinalização que dirige a formação de um ovário. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DOS GENITAIS -/- Uma vez que se formam os testículos, todo o desenvolvimento subsequente dos órgãos e as características “masculinas” em lugar das femininas é em consequência dos hormônios produzidos pelos testículos em formação, incluindo os andrógenos e o hormônio inibidor dos ductos de Müller. Mediante a ausência de testículos todo o desenvolvimento dos órgãos genitais internos e externos segue um padrão feminino, sem levar em conta se estão presentes os ovários; o que significa a ausência de hormônios gonodais determina que o embrião se desenvolva como fêmea, uma vez que não requerem hormônios ovarianos para desencadear o padrão feminino. Por sua vez, as gônadas masculinas (os testículos), produzem substâncias que desviam o desenvolvimento em direção ao padrão masculino. Sob etapas relativamente rápidas da diferenciação todos os embriões possuem dois pares de dutos sexuais, os dutos de Wolff ou mesonéfricos e os dutos de Müller ou paramesonéfricos (figura 4). A testosterona secretada pelos testículos do feto macho em desenvolvimento atua sobre os dutos de Wolff, o que induz a formação posterior dos dutos deferentes, do epidídimo e das glândulas seminais (figura 4). Figura 4: formação dos órgãos genitais internos a partir dos dutos de Wolff no macho e dos dutos de Müller na fêmea. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Os testículos produzem ao mesmo tempo, uma glicoproteína chamada Hormônio Inibidor dos Dutos de Müller (Müllerian Inhibiting Hormone, MIH, também chamado de Anti-Müllerian Hormone, AMH); como o seu nome indica, inibe o desenvolvimento dos dutos de Müller ou paramesonéfricos, provocando sua regressão, que impede a formação dos órgãos genitais característicos da fêmea como os ovidutos, o útero, a cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). O MIH é uma glicoproteína da família dos fatores de crescimento transformativo β (TGFβ). O gene MIH possui locais de união para os produtos dos genes SOX-9 e SF-1, pelo que a presença simultânea de ambos fatores de transcrição é necessária para a secreção do MIH e leva a cabo sua função de iniciação dos dutos de Müller sobre o embrião macho (vale lembrar que nessa etapa tanto a gônada de embriões machos como de embriões fêmeas expressam o gene SF-1, mas somente o macho expressa o SOX-9, para que unicamente esse último produza MIH). O certo é que na gônada do embrião fêmea não se produzem quantidades importantes da proteína SOX-9, além de que se produz a proteína DAX-1, mesma que antagoniza tanto a SOX-9 como a SF-1, todo o qual impede a produção de MIH e resulta no desenvolvimento dos dutos de Müller até a formação dos ovidutos, útero, cérvix e a porção cranial da vagina (figura 4). Assim, na fêmea, ao não haver testículos não circulam concentrações elevadas de andrógenos, o que impedirá o desenvolvimento dos dutos de Wolff, enquanto que os dutos de Müller se desenvolvem já que não haverá a presença do MIH para impedi-lo. O desenvolvimento dos genitais internos e externos femininos não requerem a presença de nenhum hormônio ovariano o que levará a cabo de maneira predeterminada (ou pré-estabelecida) na ausência de testículos. Outra estrutura interna que também se desenvolve de forma distinta nos machos e nas fêmeas é o seio urogenital, que no embrião macho é estimulado pela testosterona para formação da próstata, das glândulas bulbouretrais e da uretra peniana, enquanto que na fêmea forma a porção caudal da vagina. A respeito dos órgãos genitais externos (figura 5), nos embriões de ambos os sexos existem estruturas precursoras chamadas de tubérculo genital e pregas vestibulares. Na fêmea o tubérculo genital da origem ao clitóris e as pregas vestibulares dão origem aos lábios vulvares sem a necessidade da atuação de hormônios ovarianos, já que o padrão “por via pré-estabelecida” é feminino. Em contrapartida, no macho, tanto o tubérculo genital quanto as pregas vestibulares respondem ao hormônio 5α-dehidro-testosterona (DHT), ao qual se formam as células da pele da zona genital a partir da testosterona que é secretada pelos testículos. Para isso existem nas células a enzima 5α-reductasa, que transforma a testosterona em DHT. Uma vez formada, a DHT atua sobre as pregas vestibulares do embrião macho para que se fusionem e formem o escroto (em lugar dos lábios vulvares), e sobre o tubérculo genital para formar o pênis (em lugar do clitóris). Figura 5: estruturas que se desenvolvem nos embriões de cada sexo a partir do seio urogenital, o tubérculo genital e as pregas vestibulares. A cor do né de cada estrutura final corresponde com a cor do nome da estrutura a partir da qual se originou. Fonte: ZARCO, 2018. -/- • ___DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DO SISTEMA NERVOSO -/- Existem inúmeras diferenças funcionais entre o sistema nervoso da fêmeas e o do machos, em humanos podem incluir diferenças tão complexas como a maior capacidade de verbal da mulher ou a maior capacidade de orientação espacial do homem. Nessa parte será abordada aquelas diferenças que influenciam diretamente sobre a função reprodutiva, como as diferenças na regulação da secreção de gonadotropinas ou as diferenças na capacidade de comportamento sexual masculino ou feminino. É necessário lembrar que, apesar de que essas diferenças se originem durante um período crítico da vida fetal ou neonatal (dependendo da espécie), geralmente se fazem presentes até que o animal chegue a vida adulta e demonstre obter ou não a capacidade para se comportar como macho ou como fêmea uma vez que é exposto aos hormônios sexuais que são secretada depois da puberdade. Igualmente aos processos acima citados, podemos afirmar que nos mamíferos o padrão pré-estabelecido de comportamento sexual e de secreção de gonadotropinas é o feminino. Se durante os primeiros dias de vida neonatal uma rata fêmea não é exposta a nenhum hormônio gonodal, ao chegar a vida adulta ela terá a capacidade de se comportar como fêmea na presença de estrógenos, assim como de secretar um pico pré-ovulatório de GnRH/LH em resposta aos mesmos (figura 6). Essa rata, portanto, não poderá se comportar como macho embora que em sua vida adulta seja exposta a testosterona. O sistema nervoso do rato macho recém-nascido que é exposto aos andrógenos produzidos pelos testículos, em detrimento, faz com que adquiram o potencial para se comportar como machos em sua vida adulta e que perdem o potencial para ter conduta de fêmeas na presença e/ou administração de estrógenos (processo conhecido como desfeminização do SNC). Se por meios de experimentos injetamos testosterona em uma rata fêmea recém-nascida, essa rata não poderá se comportar como fêmea em sua vida adulta, e passará a se comportar como macho. A castração neonatal de um rato (visando evitar a exposição de seu SNC a andrógenos testiculares), assim mesmo, resultará em sua vida adulta um padrão feminino (SNC feminizado e não masculinizado). O hipotálamo das ratas adultas possui uma área em que o número, características e densidade dos corpos neurais difere em machos e fêmeas, essa área é denominada como “núcleo sexualmente dimórfico do hipotálamo”, e tem demonstrado que quando as ratas são tratadas com testosterona na vida neonatal, a morfologia de seu núcleo sexualmente dimórfico será masculinizado em sua vida adulta, enquanto que a castração neonatal de ratos resulta em um núcleo sexualmente dimórfico feminizado em sua vida adulta. Isso significa que a exposição ou não a testosterona na vida neonatal é o que determina que tipo de núcleo sexualmente dimórfico se desenvolverá, o que por sua vez está relacionado com o tipo de conduta que o animal poderá expressar em sua vida adulta. Não deixa de ser um paradoxo que ao injetar uma dose elevada de estrógenos nos primeiros dias de vida de uma rata, os núcleos sexualmente dimórficos da mesma se desenvolverão como macho e em sua vida adulta seu potencial de conduta estará masculinizado e desfeminizado. O hormônio “feminino” conhecido como estradiol, masculiniza o hipotálamo e a conduta do animal. Logo, se a rata neonatal for exposta a injeção de andrógeno não-aromatizado (que não pode ser transformado em estrógenos pelas células) ela não se masculiniza. A masculinização e desfeminização dos ratos ou das ratas tratados com testosterona, na realidade, não são provocados pela própria testosterona, senão pelos estrógenos que se formam dentro dos neurônios quando absorvem a testosterona do sangue e a aromatizam para transformá-la em estrógenos (figura 6). Figura 6: desfeminização e masculinização do sistema nervoso central por meio da testosterona, que quando não absorvida pela α-fetoproteína pode entrar nos neurônios, onde se aromatizam para serem transformados em estrógenos, hormônio que é responsável pela desfeminização. Fonte: ZARCO, 2018. Por que as ratas, que possuem ovários funcionalmente produtores de estrógenos, não se masculinizam? A resposta está em uma proteína denominada α-fetoproteína que circula em altas concentrações nos fetos e nos recém-nascidos. Essa proteína possui a capacidade de unir-se aos estrógenos, ao qual impede seu entrada nas células. Os ratos, em desenvolvimento, produzem testosterona, no entanto não possui afinidade pela α-fetoproteína, o que permite com que ela circule livremente. Ao chegar ao SNC, a testosterona (que não foi absorvida) pode entrar nos neurônios e dentro deles se aromatizam e transformam-se em estrógenos, que finalmente masculinizam o SNC. A diferenciação sexual do hipotálamo depende, em síntese, da presença ou ausência dos testículos, o que permite que se produza ou não o hormônio testosterona que pode não ser absorvida por parte da α-fetoproteína, transformar-se em estrógenos e masculinizar o SNC. -/- •___CONCLUSÃO -/- Nos mamíferos todo o processo que se requerem para o desenvolvimento de um macho depende da existência de somente um gene do cromossomo Y, o gene SRY; a ausência desse gene resulta no desenvolvimento de uma fêmea. A presença ou ausência do gene SRY determina, então, a cadeia de eventos morfogênicos que ocorrerá em sua expressão ou não, para desenvolver todos os órgãos e características de um macho ou de uma fêmea. Por essa razão, os indivíduos com uma monossomia XOA (síndrome de Turner) são fêmeas (por não possuir o cromossomo Y nem o gene SRY), enquanto que os indivíduos triploides XXY (síndrome de Kleinefelter) são machos embora possuam dois cromossomos X. Em algumas espécies, no entanto, têm-se identificado machos que são cromossomicamente XX; nesses casos é determinado invariavelmente que por ser um erro durante a meiose a região do cromossomo Y em que reside o gene SRY tem sido transloucada ao cromossomo X. Da mesma forma, em alguns casos tem sido encontrado fêmeas com cariótipo XY; que nelas se identifica uma mutação inabilitante do gene SRY. Isso demonstra experimentalmente que por meio da engenharia genética é possível produzir machos com cariótipo XY mas com o gene SRY eliminado (knockout). Como é de se esperar, esses machos desenvolvem ovários e todos seus órgãos genitais, tanto internos quanto externos, e se desenvolvem como fêmeas. Os machos cromossomicamente XX transgênicos aos que se insertam uma cópia do gene SRY, desenvolvem testículos e um fenótipo masculino, embora sejam estéreis por causa da ausência de alguns genes do cromossomo Y que são necessários para a realização de uma espermatogênese normal. As falhas nos mecanismos de diferenciação sexual podem, diretamente, ocasionar anormalidades como as observadas nas bezerras Freemartin, que são bezerras originadas de uma gestação gemelar em que seu gêmeo era macho. O que sucede é que na espécie bovina, quando há uma gestação gemelar, é produzido um certo grau de anastomose entre as placentas dos fetos, o que permite a troca de sangue e de células entre ambos. Os produtos recebem, então, algumas células de seu gêmeos, que encontram seu lugar no órgão correspondente e se integram a ele. No caso particular das gônadas, quando o ovário primitivo de um embrião fêmea é colonizado por algumas células gonodais de seu gêmeo macho, essas células expressam o gene SRY, o que fará com que essa região da gônada se diferencie como testículo. Como resultado, se desenvolve um ovo-testículo (com maior ou menor proporção de tecido testicular dependendo do grau de colonização da gônada em formação por células provenientes do gêmeo macho). Ademais, ao haver certa quantidade de tecido testicular produtor de MIH, circularão sobre o feto fêmea níveis desse hormônio que, embora baixos, afetarão o desenvolvimento normal dos dutos de Müller, fazendo com que as bezerras Freemartin possuam genitálias internas ausentes ou pouco desenvolvidas. Os andrógenos produzidos pelas zonas de tecido testicular, por fim, são suficientes para causar um certo grau de masculinização, que se manifesta como um clitóris mais grande que o normal ou um desenvolvimento corporal masculinizado. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ARNOLD, Arthur P.; CHEN, Xuqi; ITOH, Yuichiro. What a difference an X or Y makes: sex chromosomes, gene dose, and epigenetics in sexual differentiation. In: Sex and gender differences in pharmacology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. p. 67-88. CUNNINGHAM, James. Tratado de fisiologia veterinária. Elsevier Health Sciences, 2011. DERIVAUX, Jules; BARNABÉ, Renato Campanarut. Reprodução dos animais domésticos. Zaragoza: Acribia, 1980. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Desenvolvimento Embrionário e Diferenciação Sexual nos Animais Domésticos. Disponível em:. Acesso em: Julho de 2020. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HIDALGO, C. Galina et al. Reproducción de animales domésticos. México: Limusa, 2008. MACLAUGHLIN, David T.; DONAHOE, Patricia K. Sex determination and differentiation. New England Journal of Medicine, v. 350, n. 4, p. 367-378, 2004. MCCARTHY, Margaret M.; ARNOLD, Arthur P. Reframing sexual differentiation of the brain. Nature neuroscience, v. 14, n. 6, p. 677, 2011. PLANT, Tony M.; ZELEZNIK, Anthony J. (Ed.). Knobil and Neill's physiology of reproduction. Academic Press, 2014. REY, Rodolfo. Diferenciación sexual embrio-fetal: De las moléculas a la anatomía. Revista chilena de anatomía, v. 19, n. 1, p. 75-82, 2001. SENGER, P. L. Embryogenesis of the pituitary gland and male or female reproductive system. In. Pathways to Pregnancy and Parturition. Current Conception Inc, v. 1, p. 8-76, 1997. ZARCO, L. Diferenciación sexual. In. PORTA, L. R.; MEDRANO, J. H. H. Fisiología reproductiva de los animales domésticos. Cidade do México: FMVZ-UNAM, 2018. -/- REALIZAÇÃO -/- . (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. 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