The Enhanced Indispensability Argument appeals to the existence of Mathematical Explanations of Physical Phenomena to justify mathematical Platonism, following the principle of Inference to the Best Explanation. In this paper, I examine one example of a MEPP—the explanation of the 13-year and 17-year life cycle of magicicadas—and argue that this case cannot be used defend the EIA. I then generalize my analysis of the cicada case to other MEPPs, and show that these explanations rely on what I will call ‘optimal (...) representations’, which are representations that capture all that is relevant to explain a physical phenomenon at a specified level of description. In the end, because the role of mathematics in MEPPs is ultimately representational, they cannot be used to support mathematical Platonism. I finish the paper by addressing the claim, advanced by many EIA defendants, that quantification over mathematical objects results in explanations that have more theoretical virtues, especially that they are more general and modally stronger than alternative explanations. I will show that the EIA cannot be successfully defended by appealing to these notions. (shrink)

The bridges of Königsberg case has been widely cited in recent philosophical discussions on scientific explanation as a potential example of a structural explanation of a physical phenomenon. However, when discussing this case, different authors have focused on two different versions, depending on what they take the explanandum to be. In one version, the explanandum is the _failure_ of a given individual in performing an Eulerian walk over the bridge system. In the other version, the explanandum is the _impossibility_ of (...) performing an Eulerian walk over the bridges. The goal of this paper is to show that only the latter version amounts to a real case of a structural explanation. I will also suggest how to fix the first version, and show how my remarks apply to other purported cases of structural explanations. (shrink)

In this paper I defend an intermediate position between the ‘bare mathematical results’ view and the ‘transmission’ view of mathematical explanations of physical phenomena (MEPPs). I argue that, in MEPPs, it is not enough to deduce the explanandum from the generalizations cited in the explanans. Rather, we must add information regarding why those generalizations obtain. However, I also argue that it is not necessary to provide explanatory proofs of the mathematical theorems that represent those generalizations. I illustrate this with the (...) bridges of Königsberg case. -/- . (shrink)

"A theoretical juice extractor: The role of mathematics in scientific explanation". There have recently been proposed cases where, supposedly, mathematics would play a genuinely explanatory role in science. These have been divided into those situations where the explanatory role would be played by mathematical operations, and those where it would be played by mathematical entities. In this article, I analyze some of these purported cases and argue that claims that mathematics can be genuinely explanatory are unfounded. Throughout my discussion, I (...) emphasize the representational role of mathematics, as opposed to its supposed explanatory role: the role of mathematics, even in the cases that I discuss, is to represent physical facts and help draw inferences about those facts. (shrink)

Os signos e as classes dos signos estão entre os tópicos mais importantes do sistema filosófico de Charles S. Peirce. As 10, 28, e 66 classes de signos são classificações desenvolvidas especialmente a partir de 1903 e representam um grande refinamento da divisão fundamental de signos – ícone, índice, símbolo. Nossa abordagem aqui define uma estratégia de visualização das classificações dos signos, com especial atenção para as 10 e 66 classes de signos. O livro está dividido em duas partes: (i) (...) bases teóricas, (ii) diagramas para as classes de signos. Na Parte I (bases teóricas), são apresentadas introdutoriamente as noções fundamentais das categorias fenomenológicas, classes de signos, as tricotomias e diagramas, assim como implicações gerais de nossa abordagem, metodologia e aplicações. Na Parte II (diagramas para as classes de signos), são apresentados e discutidos os modelos das classes, propostos por Peirce e seus comentadores, incluindo uma introdução detalhadamente documental de nossos modelos, 10cubes e 3N3, diagramas dinâmicos para as classes de signos. (shrink)

We argue that there is no tension between Reid's description of science and his claim that science is based on the principles of common sense. For Reid, science is rooted in common sense since it is based on the idea that fixed laws govern nature. This, however, does not contradict his view that the scientific notions of causation and explanation are fundamentally different from their common sense counterparts. After discussing these points, we dispute with Cobb's and Benbaji's interpretations of Reid's (...) views on causation and explanation. Finally, we present Reid's views from the perspective of the contemporary debate on scientific explanation. (shrink)

In his 1903 Syllabus, Charles S. Peirce makes a distinction between icons and iconic signs, or hypoicons, and briefly introduces a division of the latter into images, diagrams, and metaphors. Peirce scholars have tried to make better sense of those concepts by understanding iconic signs in the context of the ten classes of signs described in the same Syllabus. We will argue, however, that the three kinds of hypoicons can better be understood in the context of Peirce's sixty-six classes of (...) signs. We analyze examples of hypoicons taken from the field of information design, describing them in the framework of the sixty-six classes, and discuss the consequences of those descriptions to the debate about the order of determination of the 10 trichotomies that form those classes. (shrink)

In the Principles of Philosophy, Descartes explains several observable phenomena showing that they are caused by special arrangements of unobservable microparticles. Despite these microparticles being unobservable, many passages suggest that he was very confident that these explanations were correct. In other passages, however, Descartes points out that these explanations merely hold the status of “suppositions” or “conjectures” that could be wrong. My main goal in this chapter is to clarify this apparent conflict. I argue first that for Descartes it was (...) indeed possible to have knowledge of unobservable particles and structures, and that the possibility of natural explanations being wrong should be understood as these explanations not being absolutely certain, but only morally certain. I use the debate in contemporary philosophy of science between scientific realism and antirealism as a framework to understand how Cartesian explanations work. Especifically, I argue that Cartesian explanations rely on what Ernan McMullin calls retroduction, which is a mode of inference that justifies beliefs in concrete unobservable entities and processes, based on considerations such as simplicity, coherence, etc. This kind of justification is of common use among scientific realists. Thus, another goal of this chapter is to highlight the relevance of Descartes’ ideas about explanation in the contemporary debate on scientific realism. (shrink)

“Structuralism, Fictionalism, and the Applicability of Mathematics in Science”. This article has two objectives. The first one is to review some of the most important questions in the contemporary philosophy of mathematics: What is the nature of mathematical objects? How do we acquire knowledge about these objects? Should mathematical statements be interpreted differently than ordinary ones? And, finally, how can we explain the applicability of mathematics in science? The debate that guides these reflections is the one between mathematical realism and (...) anti-realism. On the other hand, the second objective is to discuss the arguments that use the applicability of mathematics in science to justify mathematical realism, and show that none of them reaches its aim. To this end, we will distinguish three aspects of the problem of the applicability of mathematics: the utility of mathematics in science, the unexpected utility of some mathematical theories, and the apparent indispensability of mathematics in our best scientific theories - in particular, in our best scientific explanations. Finally, I argue that none of these aspects constitutes a reason to adopt mathematical realism. (shrink)

This article presents some results of a research on computational strategies for the visualization of sign classification structures and sign processes. The focus of this research is the various classifications of signs described by Peirce. Two models are presented. One of them concerns specifically the 10-fold classification as described in the 1903 Syllabus (MS 540, EP 2: 289–299), while the other deals with the deep structure of Peirce’s various trichotomic classifications. The first is 10cubes, an interactive 3-D model of Peirce’s (...) 10-fold classification, as described in the Syllabus. The second is 3N3, a computer program that builds equivalent diagrams for any n-trichotomic classification of signs. We are specially interested in how a graphic design methodology, associated with computer graphic resources and techniques, can contribute to the construction of interactive models that serve as tools for the investigation of C. S. Peirce’s theory of signs. (shrink)

Technological advancement makes translation convenient due to the emergence of various translation tools. This Explanatory-Sequential study aims to determine the preference and the factors affecting the preference of Filipino and Foreign college students toward the Online Translation Tool. Likewise, it also aimed to identify if there is a significant difference between the respondents' choices. To acquire the data, the researchers used a survey conducted on 15 Filipino and foreign collegiate students enrolled in universities in Manila and a focus group discussion (...) among 3 Filipino students. The transcribed data were analyzed using Thematic Analysis. Moreover, the results of the quantitative data revealed that Google Translate was the preferred Online Translation Tool of Filipino and Foreign students for the reason of accessibility, user-friendliness, and the tendency of users to brand bias. The reasons presented in quantitative data are strengthened by the themes identified in the qualitative data. The three prevailing themes of Brand Bias, Accessibility, and Accuracy constituted the central theme of User Friendliness. It was identified through the Chi-Square Test that there is no significant difference among respondents' preferences (0.345 P-Value) toward online Translation software. (shrink)

This article presents the first results of a research on visual models for the classifications of semiotic processes. The main issue discussed is how a graphic design methodology, associated with computer graphics resources, may contribute to the construction of interactive models, that can be used as tools for the investigation of C. S. Peirce theory of signs. Two models are presented: the first is an interactive 3-D model of Peirce's 3-trichotomic classification; the second is a computer program that builds diagrams (...) for any n-trichotomic classification of signs, and facilitates the analysis and comparison of different hypothesis regarding their structures. (shrink)

Technological advancement makes translation convenient due to the emergence of various translation tools. This Explanatory-Sequential study aims to determine the preference and the factors affecting the preference of Filipino and Foreign college students toward the Online Translation Tool. Likewise, it also aimed to identify if there is a significant difference between the respondents' choices. To acquire the data, the researchers used a survey conducted on 15 Filipino and foreign collegiate students enrolled in universities in Manila and a focus group discussion (...) among 3 Filipino students. The transcribed data were analyzed using Thematic Analysis. Moreover, the results of the quantitative data revealed that Google Translate was the preferred Online Translation Tool of Filipino and Foreign students for the reason of accessibility, user-friendliness, and the tendency of users to brand bias. The reasons presented in quantitative data are strengthened by the themes identified in the qualitative data. The three prevailing themes of Brand Bias, Accessibility, and Accuracy constituted the central theme of User Friendliness. It was identified through the Chi-Square Test that there is no significant difference among respondents' preferences (0.345 P-Value) toward online Translation software. (shrink)

C.S. Peirce defended a pragmatist view of assertion in terms of its normative effect. This paper has two goals. First, to reconstruct and assess Peirce’s argument for the thesis that to assert a proposition is to make oneself responsible for its truth. Second, to argue that Peirce interpreted “responsibility for truth” as the acquisition of a dialogical commitment, namely, the duty to defend the proposition asserted by giving reasons upon challenge.

Demandas por Redistribuição associam-se às ideias de justiça social, emancipação política e econômica. Devedoras da filosofia marxiana desde a década de 1990, dividem o cenário político com reivindicações por Reconhecimento da Identidade, que por sua vez associam-se à ideia de florescimento humano e inspirando-se na filosofia de Hegel. Será possível falarmos de injustiça tanto na dimensão econômica quanto na cultural? Sobre que fundamento filosófico poderíamos compor tais reivindicações em uma única agenda de reivindicação política? Esse trabalho pretende mapear o surgimento (...) do suposto antagonismo aqui mencionado, bem como apresentar a proposta de conciliação das mesmas, defendida pela filósofa Nancy Fraser. Demands for redistribution are related to ideas of social justice, as well as economical and political emancipation. Inheritance of the Marxist philosophy since the 90’s, these claims share political scenario with those for recognition of identity, which are related to the idea of human flowering, inspired in the philosophy of Hegel. Would it be possible to talk about injustice in both, economical and cultural dimensions? Under which philosophical fundamentals would such claims be addressed in the same political agenda? This paper tries to follow the birth and causes of the antagonism of both of the positions mentioned above, as well as to present the proposal of philosopher Nancy Fraser to help understand them. (shrink)

One usually makes assertions by means of uttering indicative sentences like “It is raining”. However, not every utterance of an indicative sentence is an assertion. For example, in uttering “I will be back tomorrow”, one might be making a promise. What is to make an assertion? C.S. Peirce held the view that “to assert a proposition is to make oneself responsible for its truth” (CP 5.543). In this thesis, I interpret Peirce’s view of assertion and I evaluate Peirce’s reasons for (...) holding it. I begin by reconstructing and assessing Peirce’s case for such view as it appears in (EP 2.140, 1903), (EP 2.312-313, 1904), and (CP 5.546, 1908). Then, I continue by elaborating on three aspects of Peirce’s view of assertion, namely, assertion as an act involving a certain kind of responsibility, the proposition as what is asserted, and responsibility for truth as a responsibility to give reasons. With respect to these three aspects, I argue for the following claims: (1) Peirce construed the responsibility involved in asserting as a moral responsibility; (2) Peirce held that propositions are types; and (3) Peirce was committed to a dialogical interpretation of “responsibility to give reasons”. Finally, I end by presenting two objections to Peirce’s view of assertion and its corresponding replies. I conclude that Peirce’s account of assertion is a valuable contribution to the philosophical debate on assertion. (shrink)

Não é raro quando se trata da Lógica pensar na lógica aristotélica e toda a tradição que se efetivou posteriormente, sendo esta considerada como uma ciência finalizada e que, qualquer acréscimo lhe parece desnecessário. O que este trabalho busca mostrar é um modo diferente e possível para se pensar a lógica, sem que essa fique presa a uma construção puramente formal e fechada. Para tal tarefa, será definida a perspectiva que Hegel dá a essa ciência. A Lógica hegeliana possui desdobramentos (...) que a distingue do que se vinha concebendo, desde Aristóteles, por “Lógica", por não se tratar de uma lógica puramente subjetiva, mas cuja verdade efetiva foi assentada na união autodeterminadora ao mesmo tempo do sujeito e do objeto, o que pode ser compreendido como dar vida aos processos lógicos. Constitui o norte dessa pesquisa e percorrer os seus desdobramentos, contrapondo e analisando em paralelo algumas abordagens anteriores da Lógica (como em Aristóteles, Kant e Fichte). Trataremos de expor o desenvolvimento da Lógica Objetiva, explicitada nos livros primeiro e segundo da Ciência da Lógica de Hegel. Trata-se de mostrar que a realidade é pensada como desenvolvida no pensar do Conceito enquanto unificação dos opostos. Para isso o Lógico tem de ser concebido como um movimento do pensar, como junção do ser e do pensar, do objeto e do sujeito, da forma e do conteúdo, sendo que se apresenta nessa união o elemento que dá vida ao Lógico, pois este é o movimento no qual se realiza a verdade do Conceito. E é neste contexto que o Silogismo é inserido como elemento mediatizante, cuja função por vezes passa despercebida, mas que tem um papel significativo no conjunto. O silogismo dá o elo que vinha faltando quando se pensava na conciliação de elementos opostos, o que acabava os transformando em opostos inconciliáveis. (shrink)

This twelfth volume of Collected Papers includes 86 papers comprising 976 pages on Neutrosophics Theory and Applications, published between 2013-2021 in the international journal and book series “Neutrosophic Sets and Systems” by the author alone or in collaboration with the following 112 co-authors (alphabetically ordered) from 21 countries: Abdel Nasser H. Zaied, Muhammad Akram, Bobin Albert, S. A. Alblowi, S. Anitha, Guennoun Asmae, Assia Bakali, Ayman M. Manie, Abdul Sami Awan, Azeddine Elhassouny, Erick González-Caballero, D. Dafik, Mithun Datta, Arindam Dey, (...) Mamouni Dhar, Christopher Dyer, Nur Ain Ebas, Mohamed Eisa, Ahmed K. Essa, Faruk Karaaslan, João Alcione Sganderla Figueiredo, Jorge Fernando Goyes García, N. Ramila Gandhi, Sudipta Gayen, Gustavo Alvarez Gómez, Sharon Dinarza Álvarez Gómez, Haitham A. El-Ghareeb, Hamiden Abd El-Wahed Khalifa, Masooma Raza Hashmi, Ibrahim M. Hezam, German Acurio Hidalgo, Le Hoang Son, R. Jahir Hussain, S. Satham Hussain, Ali Hussein Mahmood Al-Obaidi, Hays Hatem Imran, Nabeela Ishfaq, Saeid Jafari, R. Jansi, V. Jeyanthi, M. Jeyaraman, Sripati Jha, Jun Ye, W.B. Vasantha Kandasamy, Abdullah Kargın, J. Kavikumar, Kawther Fawzi Hamza Alhasan, Huda E. Khalid, Neha Andalleb Khalid, Mohsin Khalid, Madad Khan, D. Koley, Valeri Kroumov, Manoranjan Kumar Singh, Pavan Kumar, Prem Kumar Singh, Ranjan Kumar, Malayalan Lathamaheswari, A.N. Mangayarkkarasi, Carlos Rosero Martínez, Marvelio Alfaro Matos, Mai Mohamed, Nivetha Martin, Mohamed Abdel-Basset, Mohamed Talea, K. Mohana, Muhammad Irfan Ahamad, Rana Muhammad Zulqarnain, Muhammad Riaz, Muhammad Saeed, Muhammad Saqlain, Muhammad Shabir, Muhammad Zeeshan, Anjan Mukherjee, Mumtaz Ali, Deivanayagampillai Nagarajan, Iqra Nawaz, Munazza Naz, Roan Thi Ngan, Necati Olgun, Rodolfo González Ortega, P. Pandiammal, I. Pradeepa, R. Princy, Marcos David Oviedo Rodríguez, Jesús Estupiñán Ricardo, A. Rohini, Sabu Sebastian, Abhijit Saha, Mehmet Șahin, Said Broumi, Saima Anis, A.A. Salama, Ganeshsree Selvachandran, Seyed Ahmad Edalatpanah, Sajana Shaik, Soufiane Idbrahim, S. Sowndrarajan, Mohamed Talea, Ruipu Tan, Chalapathi Tekuri, Selçuk Topal, S. P. Tiwari, Vakkas Uluçay, Maikel Leyva Vázquez, Chinnadurai Veerappan, M. Venkatachalam, Luige Vlădăreanu, Ştefan Vlăduţescu, Young Bae Jun, Wadei F. Al-Omeri, Xiao Long Xin.‬‬‬‬‬‬. (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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