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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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Both professors and institutions of higher education benefit from a vision of academic life that is grounded more firmly in myth than in history. According to the myth created by that traditional vision, scholars pursue research wherever their drive to knowledge takes them, and colleges and universities transmit the fruits of that research to contemporary and future generations as the accumulated wisdom of the ages. Yet the economic and social forces operating on colleges and universities as institutions, as well as (...) on the interests of faculty members within them, are making the myth embodied in the traditional ideal of the academy more and more difficult to sustain. Questions about what an institution of higher education ought to be, about what professors ought to do, and about what relations professors ought to have to the institutions which employ them are being raised and pushed to the fore. These are not theoretical questions, but practical questions of immediate import that must be answered relatively quickly -- and wisely -- if institutions of higher education and professors are not to find themselves inextricably in the grip of forces they cannot change. The myth of disinterested academic research-however beautiful -- and however beneficial -- is under siege. (shrink)

An understanding of the ethical problems that have arisen in the funding of scientific research at universities requires some attention to doctrines that have traditionally been held about science itself. Such doctrines, we hope to show, are themselves central to many of these ethical problems. It is often thought that the questions examined by scientists, and the theories that guide scientific research, are chosen for uniquely scientific reasons, independently of extra-scientific questions of value or merit. We shall argue that this (...) is an illusion. It is an illusion to think, especially in the present era, that science can even have a coherent direction apart from extra-scientific considerations. (shrink)

In this paper, I look at Epictetus' dichotomy of control, how it leads to freedom, and how these topics relate to modern life.

Two controversies exist regarding the appropriate characterization of hierarchical and adaptive evolution in natural populations. In biology, there is the Wright-Fisher controversy over the relative roles of random genetic drift, natural selection, population structure, and interdemic selection in adaptive evolution begun by Sewall Wright and Ronald Aylmer Fisher. There is also the Units of Selection debate, spanning both the biological and the philosophical literature and including the impassioned group-selection debate. Why do these two discourses exist separately, and interact relatively little? (...) We postulate that the reason for this schism can be found in the differing focus of each controversy, a deep difference itself determined by distinct general styles of scientific research guiding each discourse. That is, the Wright-Fisher debate focuses on adaptive process, and tends to be instructed by the mathematical modeling style, while the focus of the Units of Selection controversy is adaptive product, and is typically guided by the function style. The differences between the two discourses can be usefully tracked by examining their interpretations of two contested strategies for theorizing hierarchical selection: horizontal and vertical averaging. (shrink)

Although epistasis is at the center of the Fisher-Wright debate, biologists not involved in the controversy are often unaware that there are actually two different formal definitions of epistasis. We compare concepts of genetic independence in the two theoretical traditions of evolutionary genetics, population genetics and quantitative genetics, and show how independence of gene action (represented by the multiplicative model of population genetics) can be different from the absence of gene interaction (represented by the linear additive model of quantitative genetics). (...) The two formulations converge with weak selection but not with strong selection or, for multiple loci, when the aggregated interaction terms are not negligible. As a result of the different formulations of gene interaction, the presence or absence of linkage disequilibrium,/D/, does not necessarily indicate the presence or absence of fitness epistasis. Indeed, linkage disequilibrium is generated in ‘additive’ models in quantitative genetics whenever two (or more) loci experience simultaneous selection. As a research strategy, it is often practical, for theoretical or experimental reasons, to minimize gene interaction by assuming independence of gene action in regard to fitness, or by assuming linear additive effects of multiple loci on a phenotype. However, minimizing the role of epistasis in theoretical investigations hinders our understanding of the origins of diversity and the evolution of complex phenotypes. (shrink)

Este célebre texto del filósofo jamaiquino Charles Wade Mills es uno de los pioneros de los estudios sobre ignorancia activa y construcción de la ignorancia. Centrado en la perspectiva étnico-racial, el trabajo continúa parte de las tesis gnoseológicas-epistemológicas comenzadas por el autor en su obra máxima "El contrato racial" (1997).

This chapter argues that the only tenable unconscious inferences theories of cognitive achievement are ones that employ a theory internal technical notion of representation, but that once we give cash-value definitions of the relevant notions of representation and inference, there is little left of the ordinary notion of representation. We suggest that the real value of talk of unconscious inferences lies in (a) their heuristic utility in helping us to make fruitful predictions, such as about illusions, and (b) their providing (...) a high-level description of the functional organization of subpersonal faculties that makes clear how they equip an agent to navigate its environment and pursue its goals. (shrink)

The relationship between economics and the philosophy of natural science has changed substantially during the last few years. What was once exclusively a one-way relationship from philosophy to economics now seems to be much closer to bilateral exchange. The purpose of this paper is to examine this new relationship. First, I document the change. Second, I examine the situation within contemporary philosophy of science in order to explain why economics might have its current appeal. Third, I consider some of the (...) issues that might jeopardize the success of this philosophical project. (shrink)

This article is the preface to a completed book manuscript, United Nations Human Rights Ethics. Based on the indivisibility of human rights, the Four Freedoms Speech, and the Preamble of the Universal Declaration, the book takes freedom of expression as the one human right. Other rights are modes of this one. For example, one exercises freedom of expression (speech) by exercising the right to life, access to courts, etc.. The book argues that human rights are primarily an ethical concept (introduced (...) by Rousseau) rather than a concept of international law. (shrink)

An eternal society with the abilities of ordinary humans in each year of its existence would have had the ability to actualize a logical contradiction. This fact casts doubt on the metaphysical possibility of an infinite past. In addition to using this paradox in an argument against an infinite past, one can also use the paradox mutatis mutandis as a decisive argument against the sempiternality of God.

This book is a translation of W.V. Quine's Kant Lectures, given as a series at Stanford University in 1980. It provide a short and useful summary of Quine's philosophy. There are four lectures altogether: I. Prolegomena: Mind and its Place in Nature; II. Endolegomena: From Ostension to Quantification; III. Endolegomena loipa: The forked animal; and IV. Epilegomena: What's It all About? The Kant Lectures have been published to date only in Italian and German translation. The present book is filled out (...) with the translator's critical Introduction, "The esoteric Quine?" a bibliography based on Quine's sources, and an Index for the volume. (shrink)

This paper challenges Mäki's argument about commonsensibles by offering a case study from contemporary microeconomics – contemporary revealed preference theory (hereafter CRPT) – where terms like "preference," "utility," and to some extent "choice," are radical departures from the common sense meanings of these terms. Although the argument challenges the claim that economics is inhabited solely by commonsensibles, it is not inconsistent with such folk notions being common in economic theory.

The paper traces the sequence of events which brought Popperian philosophy (including Lakatos) to its position on the issues of excess content, novelty and scientific progress. The general approach is to analyze Popper's and Lakatos's positions on these issues as an appropriate response to a particular philosophical problem situation in which they found themselves. The paper closes with a discussion of how these issues relate to economics and economic methodology.

In this paper, I contest increasingly common "realist" interpretations of Hegel's theory of "the concept" (der Begriff), offering instead a "isomorphic" conception of the relation of concepts and the world. The isomorphism recommended, however, is metaphysically deflationary, for I show how Hegel's conception of conceptual form creates a conceptually internal standard for the adequacy of concepts. No "sideways-on" theory of the concept-world relationship is envisioned. This standard of conceptual adequacy is also "graduated" in that it allows for a lack of (...) fit between concept and world. The possibility for a "maximally isomorphic" fit between concept and world obtains through the teleological realization of concepts, which marks especially the "artificial" world of human culture (law, art, religion, etc.). Some of the most seemingly exaggerated claims Hegel makes about the concept, I contend, can be understood when we consider the significance Hegel ascribes to human making, which is provided for in his conceptual theory. But my framework provides an interpretive key for the way Hegel sees concepts imperfectly realized in the natural world as well. (shrink)

Things and Their Place in Theories Our talk of external things, our very notion of things, is just a conceptual apparatus that helps us to foresee and ...

Abstract: Don Ross’ Economic Theory and Cognitive Science (2005) provides an elaborate philosophical defense of neoclassical economics. He argues that the central features of neoclassical theory are associated with what he calls the Robbins-Samuelson argument pattern and that it can be reconciled with recent developments in experimental and behavioral economics, as well as contemporary cognitive science. This paper argues that Ross’ Robbins-Samuelson argument pattern is not in the work of either Robbins or Samuelson and in many ways is in conflict (...) with their own versions, and defenses, of neoclassical theory. (shrink)

Abstract: This paper examines Mark Blaug's position on the normative character of Paretian welfare economics: in general, and specifically with respect to his debate with Pieter Hennipman over this question during the 1990s. The paper also clarifies some of the confusions that emerged within the context of this debate, and closes by providing some additional arguments supporting Blaug's position that he himself did not provide.

Review Article on Mirowski's More Heat Than Light (1989).

Hegel often says that his "logic" is meant to replace metaphysics. Since Hegel's Science of Logic is so different from a standard logic, most commentators have not treated the portion of that work devoted to logical forms as relevant to this claim. This paper argues that Hegel's discussion of logical forms of judgment and syllogism is meant to be the foundation of his reformation of metaphysics. Implicit in Hegel's discussion of the logical forms is the view that the metaphysical concepts (...) discussed in Books I and II of the Science of Logic supervene on the role of subject and predicate terms in the logical forms discussed in Book III. Hegel thus has an explanation for the nature and significance of metaphysical concepts that resembles Kant's "metaphysical deduction," according to which the categories can be derived from the table of judgments. Though Hegel's metaphysics is often supposed to be influenced by Kant, prevailing interpretations do not show how Hegel's fine-grained treatment of logical forms is relevant to his critical view of metaphysics. The present interpretation provides a model for Hegel's explanation of metaphysical concepts, as well as a new picture of the structure of his Science of Logic that emphasizes the priority of its Doctrine of the Concept. (shrink)

Abstract: The paper argues that mainstream economics and mainstream philosophy of natural science had much in common during the period 1945-1965. It examines seven common features of the two fields and suggests a number of historical developments that might help explain these similarities. The historical developments include: the Vienna Circle connection, the Samuelson-Harvard-Foundations connection, and the Cold War operations research connection.

Recent scholarship in intellectual humility (IH) has attempted to provide deeper understanding of the virtue as personality trait and its impact on an individual's thoughts, beliefs, and actions. A limitations-owning perspective of IH focuses on a proper recognition of the impact of intellectual limitations and a motivation to overcome them, placing it as the mean between intellectual arrogance and intellectual servility. We developed the Limitations-Owning Intellectual Humility Scale to assess this conception of IH with related personality constructs. In Studies 1 (...) (n= 386) and 2 (n = 296), principal factor and confirmatory factor analyses revealed a three-factor model – owning one's intellectual limitations, appropriate discomfort with intellectual limitations, and love of learning. Study 3 (n = 322) demonstrated strong test-retest reliability of the measure over 5 months, while Study 4 (n = 612) revealed limitations-owning IH correlated negatively with dogmatism, closed-mindedness, and hubristic pride and positively with openness, assertiveness, authentic pride. It also predicted openness and closed-mindedness over and above education, social desirability, and other measures of IH. The limitations-owning understanding of IH and scale allow for a more nuanced, spectrum interpretation and measurement of the virtue, which directs future study inside and outside of psychology. (shrink)

It is commonly assumed that the expression “an sich selbst” (“in itself”) in Kant combines with terms to form complex nouns such as “thing in itself” and “end in itself.” I argue that the basic use of “an sich selbst” in Kant’s German is as a sentence adverb, which has the role of modifying subject-predicate combinations, rather than either subject or predicate on their own. Expressions of the form “S is P an sich selbst” mean roughly that S is P (...) ‘in its own right’ or without some further ‘condition’. Accordingly, “an sich selbst” should not be treated as forming complex nouns. This analysis has significant consequences for the interpretation of “thing in itself” in particular, for it implies that the latter is not a complete nominal expression. Instead, one must treat ‘an sich selbst’ as expressing how some S is a ‘thing’, looking to the wider sentential context. I conclude with a brief account of the new significance granted to the concept of a ‘thing’ (Ding) according to the present interpretation. (shrink)

While the idea of philosophy as conceptual analysis has attracted many adherents and undergone a number of variations, in general it suffers from an authority problem with two dimensions. First, it is unclear why the analysis of a concept should have objective authority: why explicating what we mean should express how things are. Second, conceptual analysis seems to lack intersubjective authority: why philosophical analysis should apply to more than a parochial group of individuals. I argue that Hegel’s conception of social (...) ontology, focused on his concept of “ethical life” (Sittlichkeit), helps to explain how concepts (and their explication) have both objective and intersubjective authority in the social domain. Hegel claims that modern institutions are the product of self-conscious purposes, so that they are conceptually constituted. Concepts do not just represent these objects and so depend on a contingent relation to them. As many contemporary social ontologists agree, this means that our concepts of these institutions are uniquely epistemically “transparent.” They have objective authority. Concepts have intersubjective authority in the modern world as well, according to Hegel. However, I show that this feature of Hegel’s account does not rely on the solution to a philosophical problem. Rather, since the concepts of modern ethical life are “essentially contested,” their content depends on the practical and political agreement of modern subjects. This means that concepts can only have objective authority if some prior intersubjective agreement has been reached. The role of philosophy as conceptual analysis is thus importantly dependent on political developments. (shrink)

Our starting point is the question ‘What is mass’, what in particular enables mass to constitute duration: so that mass can be regarded as moving as well as at rest (the kinematic principle of relativity). In a thought experiment, this question is attacked here not from the perspective of mass itself, but from that of a standing light wave. In this model, mass-analogous structures can be re- constructed that can be in relative motion to each other. The (empirically known) constancy (...) of the speed of light in every reference system is not as- sumed here. However, it can be shown that the speed of light is identical in all systems constituted by mass-analogous structures that move uniformly relative to each other and that the speed of light moreover is the limiting speed of mo- tions. This indepence of the motion of light from the system of reference, this character of absoluteness, and the relativity of mass motions thus prove to be contrary but inextricably linked moments of the kinematic principle of relativi- ty: an interesting perspective concerning a philosophy of relativity theory. - The mathematical relationships are explained in more detail in the appendix. (shrink)

European Journal of Philosophy, Volume 29, Issue 4, Page 1026-1038, December 2021.

In the Transcendental Aesthetic (TA), Kant is typically held to make negative assertations about “things in themselves,” namely that they are not spatial or temporal. These negative assertions stand behind the “neglected alternative” problem for Kant’s transcendental idealism. According to this problem, Kant may be entitled to assert that spatio-temporality is a subjective element of our cognition, but he cannot rule out that it may also be a feature of the objective world. In this paper, I show in a new (...) way how Kant’s view (focusing on his conclusions about space) is not subject to this objection, by showing that he does not make the denial about mind-independent reality that he is typically held to make. The argument develops consequences of a new reading of Kant’s expression “an sich selbst” (‘in itself’; ‘in themselves’). I argue that “an sich selbst” or “per se” has a special, judgment-level role, so that this expression does not form new noun-terms adjectivally. It follows that the conceptual unit of Kant’s “Conclusions” in the TA is simply “things” (Dinge), since “things in themselves” is not a nominal expression; Kant adopts the Wolffian ontological use of “thing” as the basic kind-term for any existent. The arguments that things per se are not in space are arguments that space cannot be a necessary property or relations of things as a kind. I show that this does not involve the positive claim about mind-independent reality that inspires the neglected alternative objection. (shrink)

ABSTRACTThe close connection often cited between Hegel and Wilfrid Sellars is not only said to lie in their common negative challenges to the ‘framework of givenness,’ but also in the positive less...

As automating technologies are increasingly integrated into workplaces, one concern is that many of the human workers who remain will be relegated to more dull and less positively impactful work. This paper considers two rival theories of meaningful work that might be used to evaluate particular implementations of automation. The first is achievementism, which says that work that culminates in achievements to workers’ credit is especially meaningful; the other is the practice view, which says that work that takes the form (...) of an open-ended practice is especially meaningful. Of the two, the practice view is the better tool for assessing the future of meaningful work, because achievementism is explanatorily inadequate in two ways. Moreover, the practice view can explain why the most meaningful forms of work cannot be automated. A procedure can only be automated as long as the steps are defined, whereas, in such work, which steps to take is indefinitely open to redefinition. This reveals the real threat to meaningful work to be a political-economic one. The relevant ethical questions there have to do with how much creative control workers retain in crafting their own jobs, when those jobs involve meaningful work in collaboration with machines; and how to liberate workers from jobs that do not involve meaningful work, which should be left to machines anyway. (shrink)

In the world of philosophy of science, the dominant theory of confirmation is Bayesian. In the wider philosophical world, the idea of inference to the best explanation exerts a considerable influence. Here we place the two worlds in collision, using Bayesian confirmation theory to argue that explanatoriness is evidentially irrelevant.

This essay defends a reading of Hegel as a metametaphysical antirealist. Metametaphysical antirealism is a denial that metaphysics has as its subject matter answers to theoretical questions about the mind-independent world. Hence, on this view, metaphysical questions are not, in principle, knowledge transcendent. I hold that Hegel presents a version of metametaphysical antirealism in the Science of Logic because he pursues his project by suspending reference to all supposed objects of metaphysical theory as practiced before him. Hegel introduces reference in (...) his theory only by the self-reference of thought to itself in the Doctrine of the Concept. I motivate the relevance of Hegel’s approach to metaphysics by comparing it to Kit Fine’s (2017) concept of “naïve metaphysics.” I argue that Hegel’s theory results from a comprehensively naïve metaphysics. (shrink)

Is the societal-level of analysis sufficient today to understand the values of those in the global workforce? Or are individual-level analyses more appropriate for assessing the influence of values on ethical behaviors across country workforces? Using multi-level analyses for a 48-society sample, we test the utility of both the societal-level and individual-level dimensions of collectivism and individualism values for predicting ethical behaviors of business professionals. Our values-based behavioral analysis indicates that values at the individual-level make a more significant contribution to (...) explaining variance in ethical behaviors than do values at the societal-level. Implicitly, our findings question the soundness of using societal-level values measures. Implications for international business research are discussed. (shrink)

Traditionally, the ideas of “intuitive” and “discursive” forms of understanding have been seen as near opposites. Whereas an intuitive understanding could have a direct grasp of something, a discursive understanding would always depend on what is given to it, as mediated by concepts. In this essay, I suggest that Paul Ricoeur’s conception of analogy presents a way of overcoming this opposition. For Ricoeur, an analogy works within discursive understanding, but it depends on an eventful insight that leads beyond what is (...) merely given in discourse. The analogy “gives more” for thought. Yet, as I argue, what analogy gives for thought is always explicable in conceptual terms: any intuitive understanding is commensurate with a discursive one. I illustrate Ricoeur’s mediation of discursive and intuitive understanding in particular with his conception of metaphor, which vividly depends on overcoming a discursive contradiction by analogical and intuitive means. Before introducing Ricoeur’s conception, I discuss the Kantian background of the intuitive/discursive distinction. In particular, I suggest how Goethe’s attempt to revitalize a notion of intuitive understanding can be compared to Ricoeur’s conception, though Ricoeur improves upon Goethe by grounding intuition in the specific phenomenon of analogy. (shrink)

Clade selection is unpopular with philosophers who otherwise accept multilevel selection theory. Clades cannot reproduce, and reproduction is widely thought necessary for evolution by natural selection, especially of complex adaptations. Using microbial evolutionary processes as heuristics, I argue contrariwise, that (1) clade growth (proliferation of contained species) substitutes for clade reproduction in the evolution of complex adaptation, (2) clade-level properties favoring persistence – species richness, dispersal, divergence, and possibly intraclade cooperation – are not collapsible into species-level traits, (3) such properties (...) can be maintained by selection on clades, and (4) clade selection extends the explanatory power of the theory of evolution. (shrink)

This essay constitutes an attempt to probe the very idea of a saying/showing distinction of the kind that Wittgenstein advances in the Tractatus—to say what such a distinction consists in, to say what philosophical work it has to do, and to say how we might be justified in drawing such a distinction. Towards the end of the essay the discussion is related to Wittgenstein’s later work. It is argued that we can profitably see this work in such a way that (...) a saying/showing distinction arises there too. In particular, in the final sub-section of the essay, it is suggested that we can see in Wittgenstein’s later work an inducement to say what we are shown. (shrink)

The Swiss psychologist Jean Piaget contends that children below the age of 12 see no necessity for the logical law of non-contradiction. I argue this view is problematic. First of all, Piaget's dialogues with children which are considered supportive of this position are not clearly so. Secondly, Piaget underestimates the necessary nature of following the logical law of non-contradiction in everyday discourse. The mere possibility of saying something significant and informative at all presupposes that the law of non-contradiction is enforced.

Suatu pagi di musim panas, desa burung diselimuti keheningan. Semua orang sibuk mendengarkan pengembara baru. Burung pengembara ini berasal dari keluarga yang tidak jelas; bulunya berwarna-warni, gerak-geriknya lucu, dan ilmunya baru. Dia bercerita seolah-olah sedang memberi ceramah, tepat sekali, warga desa memanggilnya burung Guru – orang yang menjawab setiap pertanyaan aneh warga desa yang rajin belajar. Burung pelatuk telah belajar menangkap cacing di sore hari, sehingga mereka tidak perlu bangun pagi. Burung pipit sekarang tahu cara mencuri beras dari gudang saat (...) sawah mulai kering. Bulbul, sementara itu, telah mengambil kesempatan berkumpul untuk memamerkan kecantikan dan fashion mereka… . (shrink)

Stephen Yablo’s notion of proportionality, despite controversies surrounding it, has played a significant role in philosophical discussions of mental causation and of high-level causation more generally. In particular, it is invoked in James Woodward’s interventionist account of high-level causation and explanation, and is implicit in a novel approach to constructing variables for causal modeling in the machine learning literature, known as causal feature learning (CFL). In this article, we articulate an account of proportionality inspired by both Yablo’s account of proportionality (...) and the CFL account of variable construction. The resulting account has at least three merits. First, it illuminates an important feature of the notion of proportionality, when it is adapted to a probabilistic and interventionist framework. The feature is that at the center of the notion of proportionality lies the concept of “determinate intervention effects.” Second, it makes manifest a virtue of (common types of) high-level causal/explanatory statements over low-level ones, when relevant intervention effects are determinate. Third, it overcomes a limitation of the CFL framework and thereby also addresses a challenge to interventionist accounts of high-level causation. (shrink)

This papers responds to a recent argument by Sophie Gibert concerning the wrong of wrongful manipulation. I argue that the more serious explanatory question is whether manipulation is wrong by default, not whether, when manipulation is wrong, this wrong is ‘basic’. The former better elucidates the significance of Gibert’s arguments. I then respond to her argument, construed as the argument that manipulation is not wrong by default. First, the putative counterexamples she presents are drawn from areas of work and play (...) – legal advocacy, negotiation, and gameplay – where the moral status of manipulative tactics is very much in dispute; thus, her reported intuitions are not persuasive. Second, even if we grant that manipulation in these contexts is morally permissible, we can explain how it remains wrong by default by appealing to competitive conventions that realize common epistemic, aesthetic, and hedonistic goods. I also show why Gibert’s reply to this conventionalist maneuver fails. (shrink)