Recent breakthroughs in stem cell differentiation and reprogramming suggest that functional human gametes could soon be created in vitro. While the ethical debate on the uses of in vitro generated gametes (IVG) was originally constrained by the fact that they could be derived only from embryonic stem cell lines, the advent of somatic cell reprogramming, with the possibility to easily derive human induced pluripotent stem cells from any individual, affords now a major leap in the feasibility of (...) IVG derivation and in the scope of their potential applications. In this paper we develop an ethical framework, rooted in recent scientific evidence, to support a robust experimental pipeline that could enable the first-in-human use of IVG. We then apply this framework to the following objectives: (1) a clarification of the genetic parenting options afforded by IVG, along with their ethical underpinnings; (2) a defence of the use of IVG to remedy infertility, broadening their scope to same-sex couples; (3) an assessment of the most far-reaching implications of IVG for multiplex parenting. These include, first, the liberation of parenting roles from the constraints of biological generations in vivo, allowing multiple individuals to engage in genetic parenting together, thus blurring the distinction between biological and social generations. Second, we discuss the conflation of IVG with sequencing technology and its implications for the possibility that prospective parents may choose among a hitherto unprecedented number of potential children. In view of these perspectives, we argue that, contrary to the exhausted paradigm according to which society lags behind science, IVG may represent instead a salient and most visible instance where biotechnological ingenuity could be used in pursuit of social experimentation. (shrink)

Artificial gametes, derived from stem cells, have the potential to enable in vitro fertilization of embryos. Currently, artificial gametes are only being generated in laboratory animals; however, considerable efforts are underway to develop artificial gametes using human cell sources. These artificial gametes are being proposed as a means to address infertility through assisted reproductive technologies. Nonetheless, the availability of artificial gametes obtained from adult organisms can potentially expand the possibilities of reproduction. Various groups, such as same-sex couples, post-menopausal (...) women, and deceased donors, could potentially utilize artificial gametes to conceive genetically related offspring. The advent of artificial gametes raises significant bioethical questions. Should all these reproductive scenarios be accepted? How can we delineate the range of future reproductive choices? A normative bioethical framework may be necessary to establish a consensus regarding the use of human artificial gametes. This review aims to present the current state of research on the biological roadmap for generating artificial gametes, while also summarizing proposed approaches to establish a normative framework that delineates ethically acceptable paths for reproduction. (shrink)

Current developments in reproductive technology forecast that in the foreseeable future artificially generated gametes might be presented as a possible fertility treatment for infertile couples and for homosexual couples desiring to have children genetically originating from both partners. It is important to evaluate the ethical issues connected to this technology before its emergence. This article first reviews the meaning that gametes (sperm and eggs) might have to those who procreate, as well as their ontology. From this, suggestions are made (...) as to what qualities artificially generated gametes need to be truly called gametes. Finally, different proposed routes for artificial gamete generation are examined on the basis of these qualities, with their prospective problems and advantages highlighted. Autotransplanted gametes (or their progenitors) generated solely from patient-derived tissue are deemed to be the most ethically suitable route for the development of this technology. (shrink)

The generation of viral mutants in vitro was demonstrated by treatment of the isolated RNA of Tobacco Mosaic Virus by nitrous acid. This agent causes deaminations converting cytosine into uracil, and adenine into hypoxanthine. Our assay for mutagenesis was the production of local lesions on a tobacco variety on which the untreated strain produces systemic infections only. A variety of different mutants are generated in this way. Quantitative analysis of the kinetics of mutagenesis leads to the conclusion that (...) alteration of a single out of the 6000 nucleotides of the viral RNA is sufficient for causing a mutation. (shrink)

The present study examined the endogenous release of luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH) from superfused hypothalamic slices derived from Korean native cattie (KNC). In addition, the in vitro secretory pattern of LHRH release in '(NC was compared with that in imported cattle such as Holstein cow. The median eminences (ME) of hypothalamic tissues were dissected out, sliced, and quickly placed in an ice-cold superfusion chamber. Superfusion chambers containing ME slices were maintained in a constant temperature water-bath at 37∘C. Effluents were (...) collected on the ice at 10 min intervals for a 4 hr superfusion period and kept -20∘C prior to LHRH radioimmunoassay. LHRH release was analyzed by the PULSAR algorithm. The spontaneous release of LHRH from both cows was episodic during a 4 hr superfusion period. The mean LHRH release, pulse amplitude and pulse interval m KNC were 11.08± 1.50 pg/min/mg x 10-2, 21.43 1 7.28 pg/mg x 10-2, and 39.42 ± 3.08 min, which was quite similar to those observed in Holstein cows. The basic characteristics of the LHRH pulse generator of KNC appear important for a better understanding about the endocrine function of KNC. (shrink)

India is the leading producer of fruits worldwide. The major problem after citrus fruits consumption is their peel that are hazardous to our environment and mainly regarded as a solid waste however, they are rich sources of fibres, large amount of Vitamin C, phenolics and flavonoids which are best agents of antioxidant. In this paper, we have discussed about the orange peel waste which has many beneficial roles in our daily life. Citrus peel has the highest number of Phytochemicals such (...) as flavonoids, terpenoids, quinolines and having highest antioxidant activity as compared to the pulp and seed as well as identified from the extraction. The different Phytochemicals test analysis have been discussed in this paper (steroids testing, saponins testing) and different antioxidant test used to check the antioxidant activity of the citrus fruit peel extract are Hydrogen peroxide scavenging test, Nitric oxide scavenging test, DPPH test etc. The main objective of this paper is that the higher antioxidant activity of different mixture of Citrus fruit peel can help to reduce the generation of free radicals and can act as an anti-proliferative agent. The search for novel drugs and alternative medicine especially against cancer has led to increased research in medicinal plants. This review also indicated that Citrus peels contains antioxidant compounds which could be exploited as value added products in the food and cosmetic industry. (shrink)

Computer simulations constitute a significant scientific tool for promoting scientific understanding of natural phenomena and dynamic processes. Substantial leaps in computational force and software engineering methodologies now allow the design and development of large-scale biological models, which – when combined with advanced graphics tools – may produce realistic biological scenarios, that reveal new scientific explanations and knowledge about real life phenomena. A state-of-the-art simulation system termed Reactive Animation (RA) will serve as a study case to examine the contemporary philosophical debate (...) on the scientific value of simulations, as we demonstrate its ability to form a scientific explanation of natural phenomena and to generate new emergent behaviors, making possible a prediction or hypothesis about the equivalent real-life phenomena. (shrink)

TRANSPORTE DE GAMETAS, FERTILIZAÇÃO E SEGMENTAÇÃO -/- • _____OBJETIVO -/- O entendimento do desenvolvimento embrionário nos estágios iniciais, desde a deposição dos espermatozoides na fêmea, passando pela fertilização deste no ovócito e na formação do zigoto, é de suma importância para diferenciar especialistas em reprodução e manejo reprodutivo no mercado de trabalho e, também, durante a vida acadêmica. Compreender os processos que levam à formação do zigoto na fêmea é essencial para avaliar a capacidade reprodutiva dos animais e, mediante técnicas, (...) avaliar o trato reprodutivo da fêmea e o desenvolvimento do embrião até a formação do feto e, por fim, em um novo animal sadio na propriedade. Com esse trabalho, o estudante de veterinária ou zootecnia, que deseja se aprofundar na fisiologia da reprodução animal, identificará os mecanismos que são envolvidos no transporte dos gametas, bem como os processos que estes últimos devem completar para alcançar a fertilização e para desencadear as divisões iniciais do embrião. -/- • _____INTRODUÇÃO -/- A fertilização ou fecundação é o processo pelo qual os gametas masculino (espermatozoide) e feminino (ovócito) se fundem para gerar um novo indivíduo. Seu êxito depende da culminação adequada dos diferentes processos que devem sofrer os gametas durante sua maduração e percurso; do transporte oportuno destes no trato reprodutivo da fêmea, assim como de uma série de adaptações dos órgãos genitais internos da mãe. A segmentação refere-se às primeiras divisões celulares do embrião. -/- • _____TRANSPORTE DO OVÓCITO -/- O ovócito que é liberado na ovulação, e que se encontra coberto pelas células do cumulus (figura 1), é capturado pela fímbria do infundíbulo ao aderir aos cílios. Esse processo é altamente eficaz, inclusive em espécies onde os ovários possuem várias formações globosas, por exemplo nas porcas, onde os ovidutos capturam entre 95 e 100% dos ovócitos que são ovulados. As contrações das camadas musculares do oviduto e o movimento intenso dos cílios da mucosa faz com que as secreções fluam em direção ao útero, transportando assim o complexo cumulus-ovócito. Esse transporte é relativamente rápido até alcançar a junção da ampola com o istmo (que é considerado o local de fertilização do espermatozoide e ovócito) a partir do qual se torna lento. Devido a fêmea estar em estro, o processo está sob controle endócrino, isto é, controle hormonal através do estradiol. Nas fêmeas domésticas, ao contrário das mulheres, o transporte ao longo do oviduto é extremamente eficiente, pois os embriões passam para o útero sem dificuldade, de modo que gestações ectópicas (tubárias ou em cavidade) são quase inexistentes. A égua, frequentemente, retém por muito tempo os ovócitos não fertilizados no oviduto, provavelmente devido a não secreção de substâncias (como a prostaglandina E) que poderiam favorecer sua passagem, como se propõe que aconteça com os embriões. A figura 2 apresenta um ovócito com suas respectivas estruturas. Figura 1: ovócitos de uma vaca madurados in vitro. Nota-se as células do cumulus que os recobre. -/- Figura 2: estruturas do ovócito de uma ovelha que se encontra na etapa de ovócito secundário, depois da ovulação. Elaborado pelo autor. • _____TRANSPORTE ESPERMÁTICO -/- Para que os espermatozoides sejam capazes de fertilizar o ovócito, deverão sofrer uma série de mudanças bioquímicas e morfológicas ao longo de sua passagem pelo aparelho reprodutor tanto masculino como feminino. Uma vez produzidos na parede do túbulo seminífero, os espermatozoides são liberados em direção ao lúmen tubular e transportados passivamente para uma estrutura ramificada conhecida como rede testicular (rete testis). Dessa rede são conduzidos em direção ao epidídimo passando através de 10 a 20 ductos eferentes localizados no polo superior do testículo. O epidídimo é dividido em três seções denominadas cabeça, corpo e cauda; é constituído por um só ducto longo e tortuoso que continua com o canal deferente. Ao final desemboca nas ampolas seminais, no ducto ejaculatório e na uretra. As funções do epidídimo são as de maduração, transporte e armazenamento dos espermatozoides. O transporte através do epidídimo é lento, aproximadamente de 10 dias em touros, e segue sendo passivo. Os espermatozoides tomados da cabeça do epidídimo são ainda imaturos e incapazes de fertilizar, enquanto os armazenados na cauda são completamente maduros. Durante o trânsito pelo epidídimo os espermatozoides adquirem motilidade e o potencial para fertilizar, o acrossomo é remodelado e a gota citoplasmática migra para o flagelo e é liberada. Quando um macho ejacula com muita frequência, é possível observar espermatozoides com gota citoplasmática no sêmen, já que não há tempo suficiente para que completem sua maduração. Os espermatozoides são expulsados fora do organismo durante a cópula, na masturbação ou em emissões espontâneas. Na ejaculação, os espermatozoides que se encontram suspensos nos fluidos do testículo e do epidídimo, misturam-se ao chegar na uretra com as secreções das glândulas acessórias para formar o sêmen. Essas secreções denominadas plasma seminal, proporcionam substâncias para manter o metabolismo energético das células espermáticas, e integram suas membranas elementos que impedem uma capacitação prematura. Durante a cópula, o sêmen é depositado na vagina ou no útero, variando entre as espécies (tabela 1). Na monta natural, geralmente, o serviço ocorre no momento propício, já que está definido pela fase do ciclo estral em que a fêmea é receptiva ao macho. No entanto, na inseminação artificial, é o macho que deverá determinar o momento ideal, e para isso é importante considerar a vida média dos gametas, ao qual é muito curta no caso dos ovócitos (tabela 1). -/- Tabela 1: local de depósito do sêmen, volume da ejaculação e vida média dos gametas. Espécie Local de deposição Volume (ml) Velocidade de ejaculação Vida média do ovócito Vida média do espermatozoide Bovinos Intravaginal 2 1 – 3 seg 8 h 30 – 48 h Caninos Intravaginal 2 – 30 (10 média) 6 – 45 min 48 – 72 h 9 – 11 d Equinos Intrauterina 50 – 200 20 – 60 seg 6 – 8 h 72 – 120 h Humanos Intravaginal 3 - - 5 – 6 d Ovinos Intravaginal 1 1 – 2 seg 16 – 24 h 30 – 48 h Suínos Intrauterina 200 – 400 5 – 20 min 8 – 10 h 24 – 48 h Onde d = dias; h = horas. A vida fértil do ovócito é muito curta, portanto, o momento do serviço é de grande importância para obter altos índices de fertilização. -/- Independentemente do local em que os espermatozoides sejam depositados no aparelho reprodutor feminino, serão expostos às secreções genitais e sofrem uma série de mudanças em seu trajeto até o local de fertilização antes de penetrar no ovócito. Nas espécies em que o sêmen é depositado na parte cranial da vagina, uma parte do mesmo penetra através da cérvix, enquanto outra parte é eliminada do aparelho genital da fêmea, em pouco tempo, através do fluxo retrógrado. O meio vaginal não é adequado e imobiliza os espermatozoides em pouco tempo, pelo qual deverão entrar no útero onde o ambiente é mais propício. O transporte espermático na fêmea é o resultado da alta contratilidade, do movimento ciliar e o fluido do aparelho genital durante o estro, ao qual está sob controle endócrino e do sistema nervoso. Esse transporte é favorecido pelas características especiais do muco estral, cujas moléculas formam uma espécie de canais que facilitam a passagem dos espermatozoides. Pelo contrário, durante a fase lútea seu transporte é dificultado. Além do meio vaginal, a cérvix também atua como barreira natural para limitar a passagem dos espermatozoides, diminuindo assim a possibilidade de polispermia. Funciona, também, como um filtro que seleciona os espermatozoides aptos dos que não o são, uma vez que somente os primeiros possuem uma motilidade vigorosa que lhes permite passar pelo muco altamente hidratado. Na vaca a cérvix é considerada como um reservatório espermático. Quando atravessam a cérvix, os espermatozoides seguem sua deslocação tanto por movimento próprio como pelas contrações uterinas e tubárias. Nas espécies em que o local de depósito do sêmen do macho na fêmea é intrauterino, como equinos, a principal barreira que os espermatozoides enfrentam é a união ou junção útero-tubárica. A união entre o útero e o oviduto (istmo do oviduto) serve como reservatório funcional dos espermatozoides nas espécies domésticas. Poucos minutos depois da cópula, é possível encontrar alguns espermatozoides no oviduto, que é conhecido como fase de transporte rápido. No entanto, esses espermato-zoides não são os que participam do processo de fertilização e podem apresentar certas anormalidades. Existe um segundo tipo de transporte denominado fase sustentada, a qual consiste na migração prolongada dos espermatozoides em direção as partes mais craniais do aparelho genital feminino, que conduzem à colonização do reservatório funcional e na liberação gradual dos espermatozoides dos reservatórios espermáticos, incluindo este último. O reservatório do istmo fornece aos espermatozoides um ambiente propício, protegendo-os contra a fagocitose, prolongando assim a sua viabilidade. Aqui os esper-matozoides permanecem aderidos a superfície das células ciliadas do epitélio até a finalização de sua capacitação, depois da qual são liberados quando alteram seu padrão de motilidade flagelada, fenômeno conhecido como hipermotilidade, e migram em ondas em direção ao local da fertilização. Dos milhões de espermatozoides ejaculados, somente alguns milhares alcançarão o istmo do oviduto e um número sumamente pequeno será encontrado nas imediações do ovócito no momento da fertilização. -/- • _____CAPACITAÇÃO ESPERMÁTICA E REAÇÃO ACROSSÔMICA -/- A capacitação é um processo gradual e essencial para a fertilização. Os espermato-zoides devem passar por um dado tempo de “incubação” no aparelho genital da fêmea e sofrer uma série de mudanças antes de serem capazes de fecundar o ovócito. A capacita-ção dos espermatozoides começa quando eles entram em contato com as secreções do aparelho genital da fêmea e termina no istmo do oviduto. Durante esse percurso a superfície da cabeça do espermatozoide se modifica já que algumas moléculas como o colesterol são removidas da membrana plasmática, aumentando sua fluidez e alterando suas propriedades bioquímicas. Entre outras coisas, essa reorganização dos lipídios facilita a entrada de cálcio extracelular pelos canais iônicos e ocasiona a desestabilização da membrana, tornando-a mais fusogênica. Também são eliminados outros fatores (conhecidos genericamente como fatores descapacitantes) que expõem receptores membranais indispensáveis para a realização da união entre o espermatozoide e o ovócito durante a fertilização. Os espermatozoides capacitados apresentam um padrão de hipermotilidade e uma maior atividade metabólica, características que devem obter para que sejam capazes de penetrar as camadas do ovócito. A capacitação é necessária para que ocorra a reação acrossômica. A reação acrossomal ou acrossômica (RA) é um fenômeno de exocitose que é desencadeada pela ligação entre as proteínas e receptores localizados na membrana do espermatozoide e a zona pelúcida do ovócito (figura 3). Envolve a fusão da membrana plasmática do espermatozoide com a membrana externa de seu acrossomo; formando, assim, pequenas vesículas, cujo conteúdo de enzimas hidrolíticas, como a hialuronidase e a acrosina, é liberado em direção ao seu exterior, facilitando a penetração da zona pelúcida. A adesão do espermatozoide à zona pelúcida é específica da espécie e depende de glicoproteínas presentes na membrana dos ovócitos maduros; a cabeça do espermatozoide se une com essas glicoproteínas mediante receptores específicos e atravessam em direção oblíqua a zona pelúcida até chegar ao espaço perivitelino. Nos mamíferos, particularmente em roedores e nos humanos, algumas dessas glicoproteínas são conhecidas como ZP1, ZP2 e ZP3. Pensa-se que a união da membrana espermática a esta última é o que desencadeia a reação acrossomal. Posteriormente, as vilosidades do ovócito entram em contato com o espermatozoide e a membrana presente na secreção equatorial da cabeça do espermatozoide, que tem proteínas fusogênicas específicas, une-se a membrana plasmática do ovócito, fusionando-se e permitindo a entrada do núcleo espermático ao citoplasma (figura 4). A capacitação dos espermatozoides é fundamental para o êxito da fertilização, uma vez que apenas os aptos estarão perfeitos e íntegros para que a união e percepção das glicoproteínas presentes nos mesmos possam ocorrer de forma ideal para a penetração deste no ovócito, fertilizá-lo e formar um zigoto. Figura 3: estrutura do espermatozoide. Nota: a membrana é acrossomal e não acrossonal. Elaborado pelo autor. -/- Figura 4: eventos que ocorrem durante a fertilização. A – depois de passar através das células do cumulus, o espermatozoide entra em contato com a zona pelúcida, onde receptores da membrana plasmática reconhecem as proteínas da zona pelúcida; B – é desencadeada, então, a reação acrossomal; C – para que o espermatozoide penetre na zona pelúcida; D – ao atravessar a zona pelúcida e entrar no espaço perivitelino, a cabeça do espermatozoide entra em contato com a membrana vitelina; ambas membranas se fusionam graças ao reconhecimento de proteínas fusogênicas que estão no segmento equatorial. E – ocorre, então, que o núcleo do espermatozoide penetra no citoplasma do ovócito; uma das consequências da fusão da membrana com a cabeça do espermatozoide é a reação cortical, em que os grânulos corticais do ovócito liberam seu conteúdo em direção ao espaço perivitelino, o que resulta na alteração da estrutura da zona pelúcida e da membrana vitelina para bloquear a polispermia. Elaborado pelo autor. • _____CONSEQUÊNCIAS DA PENETRAÇÃO -/- Bloqueio da polispermia -/- A fusão das membranas dos gametas durante a penetração permite a entrada da fosfolipase C zeta (PLCζ) – fator solúvel que provém do espermatozoide – que desencadeia liberação e oscilações de Ca2+ no retículo endoplasmático. Isso, por sua vez, provoca a migração e fusão dos grânulos corticais, com a consequente liberação de enzimas, que mudam tanto a estrutura da zona pelúcida (por exemplo a inativação de ZP3), como a da membrana vitelina. Desse modo, impede-se que outros espermatozoides as penetrem, evitando assim a polispermia (figura 5). -/- Figura 5: os grânulos corticais que encontram-se na periferia do citoplasma, debaixo da superfície da membrana do ovócito, migram e fusionam-se sobre a mesma, liberando seu conteúdo no espaço perivitelino imediatamente depois da penetração do espermatozoide. A – como conse-quência, tanto a membrana vitelina como a zona pelúcida são modificadas, impedindo a entrada de mais espermatozoides, o que evita a polispermia. B – o ovócito retoma, então, sua segunda divisão meiótica, que ocasiona a expulsão do segundo corpúsculo polar, e na formação dos pronúcleos feminino e masculino. C – continuando, os pronúcleos migram, suas membranas se dissolvem e os cromossomos de ambos se condensam e se unem. Completa-se, assim, a singamia e forma-se, então, o zigoto. Elaborado pelo autor baseado nos livros de embriologia e fisiologia da reprodução conforme vida bibliografia. -/- Ativação do ovócito e formação de pronúcleos -/- Na maioria das fêmeas domésticas, com exceção da cadela, o ovócito encontra-se suspenso na metáfase II da segunda meiose no momento da ovulação. A entrada da PLCζ do espermatozoide no citoplasma do ovócito, e a consequente liberação de Ca2+, faz com que o ovócito se ative, terminando a segunda divisão meiótica e expulse o segundo corpo polar. Posteriormente, o material nuclear do ovócito se reorganiza para formar o pronú-cleo feminino. Entretanto, a membrana nuclear do espermatozoide se dissolve, a cromatina descondensa-se, as protaminas são substituídas por histonas, e se forma uma nova membrana nuclear, dando lugar ao pronúcleo masculino. -/- Singamia -/- Uma vez que os pronúcleos feminino e masculino são formados, migram para o centro do ovócito, aproximam-se, suas membranas se dispersam e os cromossomos paternos e maternos se associam, com o qual recupera a condição diploide e dá origem ao zigoto (figura 5). -/- • _____DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO -/- Poucas horas após a fertilização ocorre a primeira divisão do zigoto em duas, depois em 4, 8, 16 e 32 células, denominadas blastômeros. Essas divisões mitóticas são conhecidas como divisões de segmentação ou clivagem (figura 6), uma vez que são realizadas sem aumento do citoplasma, de modo que com cada divisão os blastômeros se tornam menores. A partir das 16 células o embrião se chama mórula, e é visto como uma massa celular compacta. A compactação deve-se a informação de proteínas de ligação entre os blastômeros. O embrião acumula líquido em seu interior, formando uma cavidade denominada blastocele. Esse processo é conhecido como blastulação; o embrião, assim, passa a ser chamado de blastocisto. Nessa etapa é possível diferenciar duas populações de células embrionárias: a massa celular interna, embrioblasto ou botão embrionário (que dará origem ao embrião), e a massa celular externa, células superficiais ou trofoblasto, do qual se originam a maioria das membranas fetais. Ao continuar a multiplicação das células e a acumulação de líquido, o blastocisto aumenta de tamanho, convertendo-se em blastocisto expandido. A zona pelúcida torna-se mais fina e, finalmente, o embrião eclode; isto é, o embrião é liberado da zona pelúcida. -/- • _____FERTILIZAÇÕES ATÍPICAS -/- Polispermia -/- É a penetração de dois ou mais espermatozoides no óvulo. Esta condição é letal nos mamíferos, já que o número cromossômico desse zigoto é maior que 2n, o envelheci-mento do ovócito da porca, como consequência do serviço tardio, favorece a apresentação da polispermia, por isso, é comum ver números de nascimentos de média de 10 a 12 leitões por parição nessa espécie. Nas aves, no entanto, a penetração de mais de um espermatozoide é normal, embora apenas um pronúcleo masculino se formará, fundindo-se com o feminino. -/- Figura 6: etapas do processo de segmentação/clivagem. Fonte: aula de reprodução da professora Domenica Palomaris, UFT. -/- Ginogênese -/- É o desenvolvimento de um embrião a partir de um óvulo normal fecundado por um espermatozoide, mas sem a fusão dos cromossomos masculinos com os da fêmea. A função do espermatozoide, nesse caso, é a de ativação do ovócito para que este inicie seu desenvolvimento, mas não há fusão com o núcleo do espermatozoide. Ocorre em plantas, em nematódeos e em algumas espécies de peixes, por exemplo a Poecilia formosa, espécie em que os ovócitos das fêmeas são ativados por machos de outra espécie relacio-nada. -/- Partenogênese -/- Consiste no desenvolvimento do embrião sem a participação do espermatozoide. Ocorre em alguns insetos, o zangão, por exemplo, é partenogenético. Também pode apresentar-se em perus, cujos embriões são machos e, geralmente, morrem antes da eclosão. -/- • _____GÊMEOS -/- Existem dois tipos de gêmeos: idênticos ou monozigóticos e os não idênticos ou dizigóticos. -/- Idênticos ou monozigóticos -/- Originam-se do mesmo zigoto, sendo assim, possuem o mesmo genótipo e um fenótipo similar e, portanto, são do mesmo sexo. Em laboratório é possível gerá-los ao seccionar uma mórula em duas ou mais partes, por meio de um micromanipulador. Uma vez que possuem o mesmo genótipo, os produtos resultantes são clones. -/- Não idênticos ou dizigóticos -/- Provêm da fertilização de dois óvulos distintos por espermatozoides diferentes. Possuem, portanto, genótipos e fenótipos diferentes, e podem ser de sexo diferente. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. Artmed Editora, 2010. AUSTIN, Colin Russell; SHORT, Roger Valentine. Reproduction in Mammals, Book I: Germ Cells and Fertilization. 1982. BEARDEN, Henry Joe et al. Reproducción animal aplicada. México: Manual Moderno, 1982. BOSCH, P.; WRIGHT JR, R. W. The oviductal sperm reservoir in domestic mammals. Archivos de medicina veterinaria, v. 37, n. 2, p. 95-105, 2005. CAPALLEJAS, Roberto Brito; RODRÍGUEZ, Lourdes Tagle. Fisiología de la reproducción animal: con elementos de biotecnología. Editorial Félix Varela, 2010. CROXATTO, Horacio B. Physiology of gamete and embryo transport through the fallopian tube. Reproductive biomedicine online, v. 4, n. 2, p. 160-169, 2002. CUPPS, Perry T. (Ed.). Reproduction in domestic animals. Elsevier, 1991. DIEDRICH, Smidt et al. Endocrinología y Fisiología de la Reproducción de los Animales Zootécnicos. 1972. DUKES, Henry Hugh; SWENSON, Melvin J.; REECE, William O. Dukes fisiologia dos animais domésticos. Editora Guanabara Koogan, 1996. FERREIRA, A. de M. Reprodução da fêmea bovina: fisiologia aplicada e problemas mais comuns (causas e tratamentos). Juiz de Fora: Minas Gerais–Brasil, p. 422, 2010. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HUNTER, Ronald Henry Fraser. The Fallopian tubes in domestic mammals: how vital is their physiological activity?. Reproduction Nutrition Development, v. 45, n. 3, p. 281-290, 2005. HUNTER, R. H. F.; RODRIGUEZ‐MARTINEZ, H. Capacitation of mammalian spermatozoa in vivo, with a specific focus on events in the Fallopian tubes. Molecular Reproduction and Development: Incorporating Gamete Research, v. 67, n. 2, p. 243-250, 2004. GALINA, Carlos; VALENCIA, Javier. Reproducción de los animales domésticos. 2006. HOPPER, Richard M. (Ed.). Bovine reproduction. John Wiley & Sons, 2014. HYTTEL, Poul; SINOWATZ, Fred; VEJLSTED, Morten. Embriologia veterinária. Elsevier Brasil, 2012. KÖLLE, Sabine; REESE, Sven; KUMMER, Wolfgang. New aspects of gamete transport, fertilization, and embryonic development in the oviduct gained by means of live cell imaging. Theriogenology, v. 73, n. 6, p. 786-795, 2010. MCKINNON, Angus O. et al. (Ed.). Equine reproduction. John Wiley & Sons, 2011. OLIVERA, Martha et al. El espermatozoide, desde la eyaculación hasta la fertilización. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, v. 19, n. 4, p. 426-436, 2006. PLANT, Tony M.; ZELEZNIK, Anthony J. (Ed.). Knobil and Neill's physiology of reproduction. New York: Academic Press, 2014. RODRIGUEZ-MARTINEZ, Heriberto. Role of the oviduct in sperm capacitation. Theriogenology, v. 68, p. S138-S146, 2007. SAAVEDRA LEOS, María Dolores. Estudio de la composición de los gránulos corticales y del oolema de ovocitos porcinos y bovinos madurados y fecundados in vitro. Proyecto de investigación:, 2010. SENGER, Phillip L. et al. Pathways to pregnancy and parturition. Current Conceptions, Inc, 2004. SUAREZ, Susan S. The oviductal sperm reservoir in mammals: mechanisms of formation. Biology of Reproduction, v. 58, n. 5, p. 1105-1107, 1998. VALENCIA MÉNDEZ, Javier de J. Fisiología de la reproducción porcina. 1986. -/- FIXAÇÃO DO ASSUNTO -/- 1. Defina e diferencie fertilização e segmentação. -/- 2. Disserte sobre o transporte do ovócito. Por que no istmo o transporte do ovócito se torna lento? -/- 3. Fale sobre a eficiência do transporte do gameta no trato genital da fêmea e sobre a retenção de ovócitos pela égua. -/- 4. Defina as células do cumulus e explique seu papel sobre o ovócito. -/- 5. Quais as estruturas que compõem o ovócito? Qual a função de cada uma? -/- 6. Todos os ovócitos das fêmeas domésticas são iguais? Justifique. -/- 7. Disserte sobre o papel dos hormônios e das secreções sobre o transporte do ovócito no trato genital da fêmea. -/- 8. Disserte sobre o transporte do espermatozoide. Por que há transporte rápido e lento dos espermatozoides? -/- 9. Fale sobre o local de deposição do sêmen nas espécies domésticas e como esse influen-cia na eficiência da reprodução. -/- 10. Por que a vida média do espermatozoide canino é maior que as outras espécies? -/- 11. Quais as mudanças que os espermatozoides precisam sofrer para conseguir êxito na fertilização e por quê? -/- 12. Defina fase de transporte rápido, fase sustentada e hipermotilidade. Qual a importân-cia de cada um? -/- 13. Como ocorre a reação acrossômica? -/- 14. O que é polispermia e como ocorre seu bloqueio? 15. Como ocorre a ativação do ovócito e como se formam os pronúcleos? -/- 16. O que é e qual a importância da singamia? -/- 17. Disserte sobre as divisões de segmentação e qual a importância destas para o êxito da reprodução. -/- 18. Defina e diferencia mórula e blastocisto. -/- 19. Defina e diferencie ginogênese e partenogênese. -/- 20. Qual o papel endócrino e quais hormônios e enzimas atuam sobre o transporte de gametas, sobre a fertilização e sobre a segmentação? (shrink)

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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The human brain consists of approximately 100 billion electrically active neurones that generate an endogenous electromagnetic field, whose role in neuronal computing has not been fully examined. The source, magnitude and likely influence of the brain's endogenous em field are here considered. An estimate of the strength and magnitude of the brain's em field is gained from theoretical considerations, brain scanning and microelectrode data. An estimate of the likely influence of the brain's em field is gained from theoretical principles and (...) considerations of the experimental effects of external em fields on neurone firing both in vitro and in vivo. Synchronous firing of distributed neurones phase-locks induced em field fluctuations to increase their magnitude and influence. Synchronous firing has previously been demonstrated to correlate with awareness and perception, indicating that perturbations to the brain's em field also correlate with awareness. The brain's em field represents an integrated electromagnetic field representation of distributed neuronal information and has dynamics that closely map to those expected for a correlate of consciousness. I propose that the brain's em information field is the physical substrate of conscious awareness - the cemi field - and make a number of predictions that follow from this proposal. Experimental evidence pertinent to these predictions is examined and shown to be entirely consistent with the cemi field theory. This theory provides solutions to many of the intractable problems of consciousness - such as the binding problem - and provides new insights into the role of consciousness, the meaning of free will and the nature of qualia. It thus places consciousness within a secure physical framework and provides a route towards constructing an artificial consciousness. (shrink)

In a recent publication Tom Douglas and Katrien Devolder have proposed a new account of genetic parenthood, building on the work of Heidi Mertes. Douglas and Devolder’s account aims to solve, among other things, the question of who are the genetic parents of an individual created through somatic cell nuclear transfer (i.e. cloning): (a) the nuclear DNA provider or (b) the progenitors of the nuclear DNA provider. Such a question cannot be answered by simply appealing to the folk account of (...) genetic parenthood, according to which the genetic parents of an individual are those individuals who produced the egg and sperm, respectively, which fused to create the embryo. It cannot be so as in cloning there is no fertilization as such. In this article I critically examine Douglas and Devolder’s new account of genetic parenthood and demonstrate that it is vulnerable to counterexamples that exploit the lack of a condition specifying that genetic parents should cause a child’s coming into existence. (shrink)

Ontologies of living things are increasingly grounded on the concepts and practices of current life science. Biological development is a process, undergone by living things, which begins with a single cell and (in an important class of cases) ends with formation of a multicellular organism. The process of development is thus prima facie central for ideas about biological individuality and organismality. However, recent accounts of these concepts do not engage developmental biology. This paper aims to fill the gap, proposing the (...) lineage view of stem cells as an ontological framework for conceptualizing organismal development. This account is grounded on experimental practices of stem cell research, with emphasis on new techniques for generating biological organization in vitro. On the lineage view, a stem cell is the starting point of a cell lineage with a specific organismal source, time-interval of existence, and ‘tree topology’ of branch-points linking the stem to developmental termini. The concept of ‘enkapsis’ accommodates the cell-organism relation within the lineage view; this hierarchical notion is further explicated by considering the methods and results of stem cell experiments. Results of this examination include a (partial) characterization of stem cells’ developmental versatility, and the context-dependence of developmental processes involving stem cells. (shrink)

The prospect of consumable meat produced in a laboratory setting without the need to raise and slaughter animals is both realistic and exciting. Not only could such in vitro meat become popular due to potential cost savings, but it also avoids many of the ethical and environmental problems with traditional meat productions. However, as with any new technology, in vitro meat is likely to face some detractors. We examine in detail three potential objections: 1) in vitro meat (...) is disrespectful, either to nature or to animals; 2) it will reduce the number of happy animals in the world; and 3) it will open the door to cannibalism. While each objection has some attraction, we ultimately find that all can be overcome. The upshot is that in vitro meat production is generally permissible and, especially for ethical vegetarians, worth promoting. (shrink)

RESUMO A alimentação é o fator que mais onera um sistema de produção animal. Assim, a utilização de diferentes estratégias de alimentação dos animais ainda é o grande desafio da nutrição animal, principalmente, levando em consideração as exigências nutricionais de diferentes categorias de ruminantes, em especial bovinos em regiões tropicais, haja vista que a sazonalidade na produção de forragens afeta diretamente a produção bovina, promovendo inadequação no atendimento das exigências nutricionais dos animais principalmente em minerais e vitaminas. Uma alimentação que (...) não atenda as exigências nutricionais dos ruminantes gera prejuízos no sistema de produção, além de, em casos mais graves, ocasionar a perda do animal. Estudos que abordam o efeito e a importância de vitaminas e minerais na nutrição bovina são escassos e necessários. Recentemente a National Research Council (NRC) apresentou novos registros das exigências nutricionais das vitaminas e minerais. Essas alterações proporcionam um impacto econômico significativo em relação à nutrição animal. Nesse sentido, objetivou-se com esta revisão trazer informações acerca de vitaminas e minerais na nutrição de bovinos em pastejo. -/- Palavras-chave: Alimentação animal; forragem; pastagem; requerimentos nutricionais; ruminantes; vitaminas lipossolúveis (Source: AGROVOC). -/- ABSTRACT Animal feed is the factor that most burdens a production system. Thus, the use of different animal feeding strategies is still the great challenge of animal nutrition, taking into account the nutritional requirements of different categories of ruminants, especially cattle in tropical regions, given that seasonality in forage production directly affects cattle production, promoting inadequacy in meeting the nutritional requirements of animals, mainly in minerals and vitamins. A diet that does not meet the nutritional requirements of ruminants generates losses in the production system, in addition to, in more serious cases, causing the loss of the animal. Studies that address the effect and importance of vitamins and minerals in bovine nutrition are scarce and necessary. Recently the National Research Council (NRC) presented new records of the nutritional requirements of vitamins and minerals. These changes provide a significant economic impact on animal nutrition. In this sense, the objective of this review was to bring information about vitamins and minerals in the nutrition of grazing cattle. -/- Keywords: Animal feeding; fat soluble vitamins; forage; nutritional requirements; pasture feeding; ruminants (Source: AGROVOC). -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- 1. Cavalcanti CPL, Silva e Macedo TJ, Gois GC, Menezes VG, Monte APO, Silva AD, Silva DJM, Silva EO, Araújo GGL, Rodrigues RTS, Wischral A, Matos MHT, Queiroz MAA. 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This chapter focuses on a novel class of models used in frontier research in the bioengineering sciences – in vitro simulation models – that provide the basis for biological experimentation. These bioengineered models are hybrid constructions, composed of living tissues or cells and engineered materials. Specifically, it discusses the processes through which in vitro models were built, experimented with, and justified in a tissue engineering lab. It examines processes of design, construction, experimentation, evaluation, and redesign of in (...) class='Hi'>vitro simulation models, in general, as instances of building the source analogy (as distinguished from retrieving an analogy), which figures prominently in creative frontier scientific research. Building the analogical source is a bootstrapping process, which furthers the articulation, as well as the solution of the problem. -/- . (shrink)

Transhumanism is a movement that seeks to transcend certain limitations inherent in the human condition as we know it. But does it justify overriding the dignity of current human beings in order to satisfy the desire to increase human potential and improve human beings as such, in order to obtain other human beings? Does it justify disregarding the dignity of women in order to obtain new human beings through fertilization? To answer these questions, we have made a sweep over the (...) ideas of transhumanism that drive this type of techniques, to later understand the vision that women have in the use of in vitro fertilization, the hidden discrimination under these procedures and the clarification of the true emancipation and restoration of women's rights in relation to the use of in vitro fertilization. -/- El transhumanismo es un movimiento que busca trascender ciertos límites inherentes a la condición humana como la conocemos. Sin embargo, ¿justifica dejar de lado la dignidad de los seres humanos actuales por cumplir el deseo de aumentar el potencial humano y mejorar al ser humano como tal para obtener otros seres humanos?, ¿justifica pasar por encima de la dignidad de una mujer para obtener nuevos seres humanos a través de la fertilización in vitro? Para responder a estas preguntas hemos hecho un barrido sobre las ideas del transhumanismo que impulsa este tipo de técnicas, para luego comprender la visión que se tiene de la mujer en el uso de la fertilización in vitro, la discriminación oculta bajo estos procedimientos y la aclaración de la verdadera emancipación y restablecimiento de los derechos de la mujer en relación con el uso de la fertilización in vitro. (shrink)

It is commonly assumed that persons who hold abortions to be generally impermissible must, for the same reasons, be opposed to embryonic stem cell research [ESR]. Yet a settled position against abortion does not necessarily direct one to reject that research. The difference in potentiality between the embryos used in ESR and embryos discussed in the abortion debate can make ESR acceptable even if one holds that abortion is impermissible. With regard to their potentiality, in vitro embryos are here (...) argued to be more morally similar to clonable somatic cells than they are to in vivo embryos. This creates an important moral distinction between embryos in vivo and in vitro. Attempts to refute this moral distinction, raised in the recent debate in this journal between Alfonso Gómez-Lobo and Mary Mahowald, are also addressed. (shrink)

Atualmente, biotecnologias são empregadas na forma de protocolos a fim de sincronizar o crescimento folicular e a ovulação, bem como permitir que vacas atuem como receptoras de embriões visando melhorar o potencial genético do rebanho. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da utilização de implantes intravaginais de progesterona de 1º, 2º e 3º uso no protocolo de transferência de embriões em tempo fixo (TETF) sobre a taxa de prenhez em receptoras girolandas. O experimento ocorreu em uma fazenda localizada (...) no município de São Sebastião do Maranhão (MG). Foram utilizadas 74 vacas submetidas aos seguintes protocolos: No dia 0 (D0) administrou-se 2 ml de 17β-Estradiol e progesterona e foi colocado o implante intravaginal de progesterona. Estes implantes foram colocados de forma aleatória, sendo de 1° uso (grupo 1; n=15), 2° (grupo 2; n=24) ou 3° (grupo 3; n=35).No D8, os implantes foram retirados e administrou-se 2 ml PGF2α; 1,5 ml de eCG e 1 ml de 17β-Estradiol e progesterona. A inovulação dos embriões in vitroo correu no D (16) para todas as vacas que apresentaram um corpo lúteo. As variáveis qualitativas (prenhe ou não prenhe) foram comparadas em tabelas de contingência e analisadas pelo teste de qui-quadrado a 5% de probabilidade. Neste estudo não houve diferença estatística entre os grupos protocolados em relação ao aproveitamento como receptoras: 1º uso (53,3%), 2º (79,2%) e 3º (68,65). Ademais, observou-se uma taxa de prenhez entre os grupos de 37,5% para o 1º uso, 42,1% para o 2º e 33,3% para o 3º (P>0,05). Dentre as vantagens ao reaproveitamento dos implantes multiusos destaca-se a redução dos custos dos protocolos hormonais, já que a progesterona é o hormônio mais oneroso, desta forma, a maximização do uso reduz o valor final do protocolo sem prejuízos a taxa de prenhez. (shrink)

Molecular developmental biology has expanded our conceptions of gene actions, underpinning that embryonic development is not only governed by a set of specific genes, but as much by space–time conditions of its developing modules. Typically, formation of cellular spheres, their transformation into planar epithelia, followed by tube formations and laminations are modular steps leading to the development of nervous tissues. Thereby, actions of organising centres, morphogenetic movements, inductive events between epithelia, tissue polarity reversal, widening of epithelia, and all these occurring (...) orderly in space and time, are driving forces of emergent laminar neural tissues, e.g. the vertebrate retina. Analyses of self-organisational formation of retina-like 3D structures from dispersed cells under defined cell culture conditions demonstrate that not only particular genetic networks, but—at least as important—the applied culture conditions define phenotypes of emergent tissues. Such in vitro approaches allow assigning emerging tissue formation to ground-laying genetic networks separately from contributions by conditional constraints. (shrink)

The importance of a healthy environment cannot be overemphasized since a healthy environment is not only fundamental to our own health but is also our life-support system. Surprisingly, the state of our environment today bears a sour testimony to destructive anthropogenic activities. It suffices us to argue that untamed human activities on the environment have led to the degradation and pollution of the air, water and land; thereby threatening the existence of life on the planet earth. In response, many environmentally (...) concerned scholars have come up with different arguments aimed at solving, as well as checking the environment from the apparent current spate of deterioration. The most noticeable argument among all is the one that anchors its vehemence of environmental sustainability on the interest of future generations. Consequently, this paper argues that the quest for environmental sustainability would be more plausible and less controversial should the efforts centre more on the present generation of all organisms. This view is predicated on the fact that, as currently advanced, the future generations’ argument is fallacious and cannot carry the burden of environmental sustainability that is predicated on it. -/- . (shrink)

Gongronema latifolium is primarily used as spice and vegetable as well as a herb in traditional medicine in the treatment of malaria, diabetes and hypertension. This study is aimed at providing in vitro laboratory knowledge on Gongronema latifolium leaves.Methods Minerals were analyzed using Atomic Absorption Spectrophotometer while phyto nutrients were screened using standard laboratory procedures. 2,2 diphenyl 1 picrylhydrazyl DPPH radical scavenging and reducing power activities were determined spectrophotometrically. Usunobun Usunomena | Igwe V. Chinwe "Analysis of phytochemicals, minerals and (...) in vitro antioxidant activities of Gongronema latifolium leaves" Published in International Journal of Trend in Scientific Research and Development (ijtsrd), ISSN: 2456-6470, Volume-1 | Issue-4 , June 2017 . (shrink)

During the idea generation phase of the design process, designers often search for inspirations in external sources of information, such as photographs, written descriptions and physical examples. These sources have potential to enhance creative performance. However, they sometimes become too attached to particular ideas of external precedents or various examples. It refers to fixation which is identified as inadequate adoption of features from existing examples. Influence of the existing examples on creativity and fixation, specifically textual examples, have been discussed in (...) this research. -/- For the nature of design, researchers highlighted the restructuring process of design problem by new sources because the capabilities and boundaries of design problems are not defined very well. Further, the design problem is not knowable at any specific point. Design knowledge identifies itself by its ambiguity. Many models have been developed for design process. The various numbers of divided phases of the models can be seen as having two main areas: (1) idea generation phase (or “ideation”); (2) later phase for details. Idea generation plays an important role in the design process. It is the area of new and creative configurations on design. -/- Creativity is an integral part of the design process. Designers purpose to achieve original ideas to demonstrate their ability and unique designs. External stimuli or inspirational inputs play important roles to increase creativity. They can support moments of stimulation. Associations between information from memory and external stimuli can contribute to the creation of new meanings. Designers are widely influenced by their surroundings in daily lives. However, each stimulus may not be the part of a more creative result Even if designers want to utilize stimulus as an inspirational source, somehow it may fixate their mind to its surface features and they may lose potential creative contributions of the source. It is called fixation. There is much research that shows significant evidence of conformity effects across the design problems. -/- The given examples to designers may cause higher-level fixation and lower-level creativity or vice versa. Fixation may occur when example solutions are introduced, on the other hand, the designers may create more original ideas as well. There is a need for research to find ways to avoid fixation traps or reduce their adverse impact. Thus, this research focuses on variables of the given example. -/- The following claims show some research areas remained unclear: (1) Some researchers investigated textual examples as - one of the modalities of representation - but did not focus on forms of textual examples. (2) Much research has been conducted with examples which are selected by the researcher. Nevertheless, designers can also choose or produce their own stimuli. There is not much research on this possibility. In this context, my research focuses on the following two variables through two studies (Study 1 and 2): (1) forms of textual examples; (2) self-construction of textual examples. First, most of the studies in the literature have focused on visual presentation and there is not enough research on the content and form of the text. The study of textual examples has still not been awarded enough attention especially as various forms of text. Some forms of text are as follows: keyword, paragraph, sentence, poem. These observations lead me to the following research question: Which forms of textual example increase creativity and reduce fixation more? (Study 1). -/- Second, most of the studies regarding textual examples have used prose or keywords. The poems have been ignored. However, poems imply more meaning with fewer words. The structure of the poems enables more creative narratives than structure of prose. Because unusual organization of words stimulates the readers and draws their attention. This activates the creative performance of the reader. The surrealist poem is the extreme form of this activation. It is random assemblies with headlines and sentences which is cut from newspapers. Thus, novel meaning networks are formed. The method of creating a surrealist poem offers a new way of getting inspiration. It is termed as self-construction practice by this research. Through this method, designers create their own example from the given one. Reconstruction of the text may increase the creative process and prevent fixations from the given text. This suggestion led me to the following research question: If the designers write their own poem instead of a given poem (as a self-construction practice), can they internalize the textual example? In addition, does it produce more creative and less fixated designs? (Study 2). Two experimental studies were planned to partially answer the research questions, in which novice students of architecture were asked to solve two different design problems, under different conditions. All of the experimental sessions were conducted in a design education studio. The participants produced sketches and added a written explanation relating to their designs. Fluency, flexibility and repetition of key attributes were calculated by the researcher. -/- Originality, practicality, understanding of the task and quality were ranked by judges. Study 1 shows us tendencies of using various textual forms. Distinctions of keywords and of poems have appeared among them. This emphasizes the role of keyword and poem in the design process as inspirational sources and provides many tips for their potential use. The keyword also leads to a high degree of fixation. However, a low degree of fixation is observed when poems are presented as inspirational examples. -/- In Study 2, the self-constructed poem seems to support develop more successful design ideas from many perspectives. In the context of the surrealist poem, writing and reading the surrealist poem trigger the designers’ imagination. At first, the words and lines of poems seem unrelated to each other and designers try to relate them and solve the puzzle of meaning. Hence, novel meaning networks are formed. It indicates that surrealist poems are able to activate the creative performance of the designers. Writing their own surrealist poems ,as a self-construction practice, motivated designers to begin to produce by having fun. Motivated designers have stimulated themselves to produce creative ideas. In other words, the self-construction process may be added to the design process models in the earlier part of the idea generation phase which is called as pre-design and warm-up phase. This earlier phase makes designers highly motivated and they internalized the given examples. -/- Following the conclusions, several implications and recommendations for the design process and education are discussed. (shrink)

Obsessive-compulsive disorder is a commonly occurring neuropsychiatric condition characterized by bothersome intrusive thoughts and urges that frequently lead to repetitive dysfunctional behaviours such as excessive handwashing. There are well-documented alterations in cerebral function which appear to be closely related to the manifestation of these symptoms. Controlled studies of cognitive-behavioural therapy techniques utilizing the active refocusing of attention away from the intrusive phenomena of OCD and onto adaptive alternative activities have demonstrated both significant improvements in clinical symptoms and systematic changes in (...) the pathological brain circuitry associated with them. Careful investigation of the relationships between the experiential and putative neurophysiological processes involved in these changes can offer useful insights into volitional aspects of cerebral function. (shrink)

Generational differences in societies are characteristics generally attributed to people’s age that constitute a sociocultural phenomenon. Divisions in the generations differ across nations and extend even to civilizations. Perception and recognition of the different characteristics of each generation affect the cooperation between people in social, political, and economic capacities, and subsequently extend to entities in the public, informal, commercial, and nongovernmental sectors. From the perspective of social justice, it is important to draw attention to how workplace management techniques are used (...) to promote equal opportunities among representatives of various generations. (shrink)

There has been a troublesome anomaly in the UK between cash payment to men for sperm donation and the effective assumption that women will pay to donate eggs. Some commentators, including Donald Evans in this journal, have argued that the anomaly should be resolved by treating women on the same terms as men. But this argument ignores important difficulties about property in the body, particularly in relation to gametes. There are good reasons for thinking that the contract model and payment (...) for gametes are both inappropriate, and that a model based on altruism should be applied to both sexes. (shrink)

Arthur C. Danto did not live to witness the proliferation of AI in artistic creation. However, his philosophy of art offers key ideas about art that can provide an interesting perspective on artwork generated by artificial intelligence (AI). In this article, I analyze how his ideas about contemporary art, intention, interpretation, and authorship could be applied to the ongoing debate about AI and artistic creation. At the same time, it is also interesting to consider whether the incorporation of AI (...) into artistic creation marks a new chapter in the narrative, which seems to have reached its end, or if it represents a significant rupture with past artistic traditions. (shrink)

The article is a commentary on the work of Roman Kochnev Teletransporter and Other Troubles, which is a critical remark on the work of Alexey Kardash Teletransporter and Origami. First, the article reconstructs Kardash’s argument against survival in Parfit’s teletransporter, as well as Kochnev’s criticism. Next, the principle of mereorganic continuity proposed by Kardash is defended as a condition for the survival of the person. To answer Kochnev’s criticism, examples of stolen gametes are simulated, which demonstrate that mereorganic continuity is (...) a detector of causal relationships necessary for the survival of the person. The article concludes by addressing the problem of the implicit dualism inherent in Parfitian views on survival in teletransporter. (shrink)

Technology-enhanced learning settings are changing quickly and complexly in the contemporary digital era, making it possible for students with disabilities to learn more effectively than before. The words "multisensory" and "media" together, however, suggest that this strategy entails incorporating several sensory modalities in educational media to improve learning experiences for children with disabilities. It can entail integrating visual, aural, tactile, and kinesthetic elements to meet various learning requirements and styles. This article examines how Mulsemedia, one of these cutting-edge technologies, enhances (...) learning methodologies, improving the teaching and learning of unique pedagogies and emphasizing teaching and learning-related modules for students with special needs. The researchers used a qualitative research design to understand and review the ten papers with secondary data based connected to mulsemedia in special education: A novel teaching approach for the next generation. The article also describes the extremely encouraging outcomes of case studies conducted with engineering students with disabilities in several schools in India. This critical article finds that multimedia-enhanced instruction significantly improves special students' learning experiences and ability to learn new information for future development. (shrink)

There is a collection of words being used by Kant when it comes to his discussion of the various processes associated with the English word “generation.” The closest German word, Erzeugung, can be used either generically—to form an idea, to create an effect or event—or as part of a scientific theory. Kant used Erzeugung in both senses repeatedly across his corpus and referred from his earliest works to scientific theories regarding cosmological formation, the generation of earthquakes and volcanoes, and the (...) production of biological life, all by way of Erzeugung. The constellation of theories revolving around questions of organic generation were of special interest to Kant, and he spent time throughout his career considering the various processes by which the generation and subsequent development of an individual might occur. (shrink)

The main objective of this collection of papers is to explore ideas of generation and transformation in the context of postdependency discourse as it may be traced in women’s writing published in Bengali, Polish, Czech, Russian and English. As we believe, literature does not have merely a descriptive function or a purely visionary quality but serves also as a discursive medium, which is rhetorically sophisticated, imaginatively influential and stimulates cultural dynamics. It is an essential carrier of collective memory and a (...) significant indicator of group identity. Along with philosophy, literature explores the intellectual and emotional, aesthetic and ethical components of our lives, and, while focusing on a single feeling or unique event or phenomenon, aspires to capture the universal attributes of human experience. Hence, we intend to juxtapose interpretations of literature originating in very different cultural milieus, such as the Central East European and South Asian,with the literary treatment of the philosophical dilemmas that challenge authors of various nationalities in times of great political, economic and social upheaval and transformation following long periods of dependency and suppression, caused either by colonial and imperialist domination or by communist ideology. (shrink)

This article discusses an anomaly in the English law of reproductive liability: that is, an inconsistency between the law’s approach to wrongful life claims and its approach to cases of negligent selection of gametes or embryos in infertility treatments (the selection cases). The article begins with an account of the legal position, which brings into view the relevant inconsistency: while the law treats wrongful life claims as non- actionable, it recognises a cause of action in the selection cases, although the (...) selection cases bear a relevant resemblance to wrongful life claims. The article then considers arguments that may be invoked in an attempt to reconcile the above two strands of the law. Three of these counterarguments consist in attempts to distinguish the selection cases from wrongful life claims. It is argued that these attempts fail to reveal a valid basis for treating these situations differently. A fourth possible counterargument levels against the present analysis a charge of reductio ad absurdum. It is shown that this argument suffers from a fundamental flaw caused by confusion between different senses of the term “identity”. Finally, the article discusses possible changes to the legal position that could rectify the problem. It argues that one of these changes, which focuses on legal redress for violation of personal autonomy, is particularly apt to resolve the problem at hand, but also highlights the need for further inquiry into the broader implications of introducing this form of redress into the law of torts. (shrink)

В коллективной монографии рассматривается состояние системы образова-ния главным образом в России и Украине к концу первого десятилетия XXI сто-летия. Поднимается целый пласт проблем, связанный с непрерывным развитием общества и техносферы, а также ролью в этом процессе семьи, педагогов («хо-рошего учителя» в терминологии В. Сухомлинского) и соответствующих госу-дарственных институтов, предлагаются пути их решения. В монографии анали-зируются перспективы развития системы образования, акцентируется внимание на формировании нового типа личности – планетарно-космической, как некоего конечного идеального образа воспитательного воздействия на подрастающие поколения – образа человека (...) будущего. Для студентов, аспирантов и преподавателей учебных заведений всех уровней акредитации, а также для всех, кто хочет обеспечить полноценное счастливое будущее себе, близким и своим детям . (shrink)

The Significant Interest view entails that even if there were no medical reasons to have access to genetic knowledge, there would still be reason for prospective parents to use an identity-release donor as opposed to an anonymous donor. This view does not depend on either the idea that genetic knowledge is profoundly prudentially important or that donor-conceived people have a right to genetic knowledge. Rather, it turns on general claims about parents’ obligations to help promote their children’s well-being and the (...) connection between a person’s well-being and the satisfaction of what I call their “worthwhile significant subjective interests.” To put this view simply, the fact that a donor-conceived person—who knows she is donor-conceived—is likely to be very interested in acquiring genetic knowledge gives prospective parents a weighty reason to use an identity-release donor. This is because parents should promote their children’s well-being through the satisfaction of their children’s worthwhile significant interests. (shrink)

Assisted reproduction using donor gametes is a procedure that allows those who are unable to produce their own gametes to achieve gestational parenthood. Where conception is achieved using donor sperm, the child lacks a genetic link to the intended father. Where it is achieved using a donor egg, the child lacks a genetic link to the intended mother. To address this lack of genetic kinship, some fertility clinics engage in the practice of matching the ethnicity of the gamete donor to (...) that of the recipient parent. The intended result is for the child to have the phenotypic characteristics of the recipient parents. This paper examines the philosophical and ethical problems raised by the policy of ethnic matching in gamete donation. I consider arguments for the provision of ethnic matching based on maximising physical resemblance and fostering ethnic identity development. I then consider an argument against ethnic matching based on the charge of racialism. I conclude that while the practice of ethnic matching in gamete donation could promote positive ethnic identity development in donor-conceived children from historically subjugated ethnic minorities, it also risks endorsing the problematic societal attitudes and assumptions regarding ethnicity that enabled such subjugation in the first place. (shrink)

The aim of this collection is to create a curated set of key German source texts from the eighteenth-century life sciences devoted to theories of generation, heredity, and race. The criteria for inclusion stem from our sense that there is an argument to be made for connecting three domains of inquiry that have heretofore remained mostly distinct in both their presentation and scholarly analysis: i) life science debates regarding generation and embryogenesis, ii) emerging philosophical and anthropological theories regarding the nature (...) of racial typology, and iii) the role of empire in supplying the ethnographic materials in use as evidence for the various investigations and theories being proposed. The Key Texts volume thus has three sections. The first section is devoted to selections from theorists working to create an account of the processes guiding generation and embryogenetic development. Given that at the time there were few ways to definitively prove that babies received contributions from both parents in their creation, mixed-race children became increasingly valuable sources of evidence for those insisting on joint inheritance. Although this sets up the second section of the volume—since one can trace a clear facet of racial biometric science out of this original set of enquiries—the bulk of section two is devoted to the many different accounts created at the time to understand and delineate racial differences. The third section is focused on ‘race and empire’ in order to situate the scientific texts of the previous sections in their socio-historical context. By including these pieces, it is our aim to remind readers that scientific curiosity over the nature and origin of racial diversity did not develop in a vacuum but indeed existed in full knowledge of the exploitation and dispossession of human beings. The ‘materials’ for this research program were in many cases either directly taken from black and brown human beings caught up in Europe’s colonial projects or were provided by the data gathered during large-scale voyages of exploration. The material basis of this type of research was rarely reflected upon by any of the theorists in sections one and two of the volume, a fact that has led many historians of science to focus on these theories without attention to the socio-historical context; we are deliberately trying to avoid this and indeed to deepen our own readers’ appreciation of the fact. (shrink)

We propose in this article some new elements for the interpretation of Heraclitus' doctrine, concerning in particular the role of the opposition of contraries as generator of harmony, that results from Fragments 8DK and 51DK. This interpretation is based on the conceptual tool of matrices of concepts. After having described the basic elements that govern the latter, we set out to define in this conceptual framework the notions of opposition and contrary, as well as of harmony. This allows us to (...) give an interpretation and also a justification of Heraclitus' specific doctrine, according to which the opposition of opposites generates harmony. (shrink)

This paper discusses two novels by contemporary writer Inga Iwasiów (b. 1963), Bambino (2008) and Ku słońcu [Towards the Sun] (2010), in the context of geopolitical, ideological, social and psycho-cultural transformations as they specifically affect different generations of inhabitants of the Polish city of Szczecin (pre-1945 German Stettin) from 1945 until the first decade of the 21st century. Bambino covers the years 1945–1981, but also contains flashbacks to pre-war memory of Stettin and to the suppressed experiences of the new post-war (...) inhabitants, as well as ‘flash-forwards’ to post-1989, post-communist reality; Ku słońcu covers 1981 to the first decade of 2000s. It shows how the novels portray these transformations through the experience primarily of women (but not only) — in Bambino, through the main protagonists: Ula (formerly Ulrike), Anna and Marysia, and through that of the hidden narrator Magda (Marysia’s daughter born in the same year as the author, Iwasiów, 1963); and in Ku słońcu, primarily through the experience of Magda herself, as well as through that of two generations of ‘feminist’ academics: Małgorzata and Sylwia (in which it is hard not to perceive the personal experience of the author, though she is at pains to emphasize elsewhere that her work is a collective biography of the city, not so much of herself). The analysis follows Katarzyna Chmielewska’s supposition that contemporary Polish fiction dealing with the past ‘constantly oscillates between memory and genealogy’, and that it raises raw issues not yet addressed by historians; it also derives inspiration from the new ‘postdependency’ studies proposed by Hanna Gosk and Ryszard Nycz. It also attempts to capture the specific nature of Iwasiów’s use of language, her style of feminism, her method of portraying place, and the connections in her prose between place and memory. (shrink)

Human eggs for basic, fertility and stem-cell research are in short supply. Many experiments that require their use cannot be carried out at present, and, therefore, the benefits that could emerge from these are either delayed or never materialise. This state of affairs is problematic for scientists and patients worldwide, and it is a matter that needs our attention. Recent advances in chimera research have opened the possibility of creating human/non-human animal chimeras intended for human gamete production (chimeras-IHGP). In this (...) paper, I examine four arguments against the creation of such chimeras and prove that all of them are found wanting. I conclude by showing that there is a strong moral reason for scientists to pursue this research avenue. (shrink)

The rapid advancement of Artificial Intelligence (AI) and the developments of Large Language Models (LLMs) like Generative Pretrained Transformers (GPTs) have significantly influenced content creation in scholarly communication and across various fields. This paper presents a comparative analysis of the content reliability between human-generated and GPT-generated scholarly articles. Recent developments in AI suggest that GPTs have become capable in generating content that can mimic human language to a greater extent. This highlights and raises questions about the quality, accuracy, (...) and reliability of such content, especially in academic contexts. Statistical evaluations and quantitative assessments conducted in this study uncover key differences in content accuracy, coherence, citation usage, and overall reliability between human and GPT-generated articles. The paper also examines the potential biases, the role of context, and the implications of AI-generated content for the future of scholarly communication. The study concludes with framework for predictive model indicating the potential future impact of GPT-driven content creation and recommendations for ensuring content quality and ethical considerations in AI usage. (shrink)

In this essay, I reflect on the implications of intellectual virtues in scientific endeavor. To this end, I first offer a depiction of scientific endeavor by resorting to the notion of academic attitude, which involves aspects concerning the generation and possession of knowledge. Although there are differences between these activities, they have in common the engagement of diverse intellectual agents (scientists). In this sense, I analyze how intellectual virtues are linked to 1) scientific research tasks, such as theory appraisal, and (...) 2) those tasks of vigilance and intervention in the uses of scientific knowledge. I conclude that intellectual virtues play a leading role in achieving higher quality scientific research and adequate foresight on the uses and impacts of scientific findings. In this order of ideas, I propose an agenda for further inquiries on these matters, highlighting the relevance of reflecting and empirically researching the relationship between intellectual virtues and science, as well as cultivating intellectual virtues in various stages of scientific training. (shrink)

It is important for the theory of knowledge to understand the factors involved in the generation of the capacities of knowledge. In the history of modern philosophy, knowledge is generally held to originate in either one or two sources, and the debates about these sources between philosophers have concerned their existence, or legitimacy. Furthermore, some philosophers have advocated scepticism about the human capacity to understand the origins of knowledge altogether. However, the developmental aspects of knowledge have received relatively little attention (...) both by past philosophers and in current philosophical discussions. This dissertation provides a historical approach to this developmental problem of knowledge by interpreting the developmental theories of knowledge of Maine de Biran (1766–1824) and Henri Bergson (18591941) from the perspective of a theory of the ‘generative factors of knowledge.’ It first studies the philosophies of Maine de Biran and Bergson separately and then brings together and compares the metaphilosophical aims drawn from these philosophers. The dissertation’s novel analysis, provided by its theory and structure, has far-reaching consequences. From a wide point of view, it fills in considerable scholarly gaps and provides great opportunities for future research in the study of the history of philosophy. From more specific points of view, it provides its most decisive contributions in such metaphysical and epistemological topics as the nature of causality, self-generated activity, the role of effort in knowing and learning, the complementary relationship between philosophy and science, and the non-conceptual basis of knowledge. (shrink)

The problem of future generations is a growing ethical issue. There are ongoing discussions about what kind of earth we are leaving and what we should leave to future generations as a result of the delayed awareness – if not ignorance – of the fact that this World does not belong to us exclusively. When we look at the example of Turkey, we can see that there is a huge conflict between environmental utilization and environmental education. On the one hand, (...) we have classes on the environment and its health; on the other hand, it is a reality that we have a not-so-eco-friendly government policy, which takes no notice of any kind of environmental issues or requirements. To mention but few, governmental insistence on real estate investments in green spaces, even by covering grade 1 natural site areas, a decline in the extent of agricultural land due to uncontrollable urbanization, and hydroelectric power plant projects are among recent events. These are the instances of conflicts between inscriptive and operative environmental policies in Turkey. The purpose of this article is to call attention to this dilemma and to assert that ecocide might be just another kind of genocide for Turkey, i.e., the genocide-yet-to-come. (shrink)

In this paper we propose a computational framework aimed at extending the problem solving capabilities of cognitive artificial agents through the introduction of a novel, goal-directed, dynamic knowledge generation mechanism obtained via a non monotonic reasoning procedure. In particular, the proposed framework relies on the assumption that certain classes of problems cannot be solved by simply learning or injecting new external knowledge in the declarative memory of a cognitive artificial agent but, on the other hand, require a mechanism for the (...) automatic and creative re-framing, or re-formulation, of the available knowledge. We show how such mechanism can be obtained trough a framework of dynamic knowledge generation that is able to tackle the problem of commonsense concept combination. In addition, we show how such a framework can be employed in the field of cognitive architectures in order to overcome situations like the impasse in SOAR by extending the possible options of its subgoaling procedures. (shrink)

This paper has two parts: In the first part, I give a general survey of the various reasons 17th and 18th century life scientists and metaphysicians endorsed the theory of pre-existence according to which God created all living beings at the creation of the universe, and no living beings are ever naturally generated anew. These reasons generally fall into three categories. The first category is theological. For example, many had the desire to account for how all humans are stained (...) by original sin (we were all there). As another example of a theological motivation, some take the organism as an obvious starting point for a teleological argument for God’s existence, and this staring point is sometimes developed into a full-blown theory of pre-existence. The second category could be thought of as non-theological metaphysical, and paramount here is the desire to deal with the metaphysical problem of individuation. So, for example, Leibniz embraces a version of hylomorphism in order to overcome difficulties with Descartes’ theory of material substance, including the difficulty of how to account for enduring material individuals, and Leibniz’s hylomorphism is closely linked with his embrace of pre-existence. The third category might be termed “biological”, and one example of such a concern is how to explain the organic unity of living beings where the whole seems to ontologically precede the parts. This is frequently translated into a temporal priority of whole to parts, and thus pre-existence is posited. Of course, many natural philosophers of the early modern period embrace pre-existence for more than one reason, but in general, these are the three classes of motivations one might have for embracing the theory. In the second part of the paper I examine in detail one argument that appears in the work of Malebranche. On the face of it, this argument seems to be a biological one, specifically the biological or organic holism argument mentioned above. But upon closer examination, I shall argue, Malebranche’s reasons for endorsing pre-existence bring together several of the arguments discussed in the first part of the paper. I conclude with some considerations about what we can learn about Malebranche as a natural philosopher from his motivations for holding the pre-existence doctrine of generation. (shrink)

In their thoughtful article, Malm and Navin (2020) raise concerns about a potentially unjust generational welfare tradeoff between children and adults when it comes to chicken pox. We share their c...

It is often argued that while biases routinely influence the generation of scientific theories, a subsequent rational evaluation of such theories will ensure that biases do not affect which theories are ultimately accepted. Against this line of thought, this paper shows that the existence of certain kinds of biases at the generation-stage implies the existence of biases at the evaluation-stage. The key argumentative move is to recognize that a scientist who comes up with a new theory about some phenomena has (...) thereby gained an unusual type of evidence, viz. information about the space of theories that could be true of the phenomena. It follows that if there is bias in the generation of scientific theories in a given domain, then the rational evaluation of theories with reference to the total evidence in that domain will also be biased. (shrink)

In times of climate change and public debt, a concern for intergenerational justice should lead us to have a closer look at theories of intergenerational justice. It should also press us to provide institutional design proposals to change the decision-making world that surrounds us. This book provides an exhaustive overview of the most important institutional proposals as well as a systematic and theoretical discussion of their respective features and advantages. It focuses on institutional proposals aimed at taking the interests of (...) future generations more seriously, and does so from the perspective of applied political philosophy, being explicit about the underlying normative choices and the latest developments in the social sciences. It provides citizens, activists, firms, charities, public authorities, policy-analysts, students, and academics with the body of knowledge necessary to understand what our institutional options are and what they entail if we are concerned about today's excessive short-termism. (shrink)

Social experimental research commonly employs media to elicit responses from research subjects. This use of media is broadly protected under fair use exemptions to copyright, and creators of content used in experiments are generally not afforded any formal consideration or protections in existing research ethics frameworks. Online social networking sites are an emerging and important setting for social experiments, and in this context the material used to elicit responses is often content produced by other users. This article argues that users (...) may have a reasonable interest in controlling the use of their content in experiments conducted in online social networks. Matters of risk and autonomy in research ethics are explored by analogy to active debates in law over adhesion contracts, moral rights, and the right to be forgotten. The article concludes by considering practical difficulties in identifying and protecting the interests of creators. (shrink)