DESENVOLVIMENTO E PUBERDADE EM FÊMEAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO INTEGRADO EM ZOOTECNIA TÓPICOS ESPECIAIS EM FISIOLOGIA DA REPRODUÇÃO E LACTAÇÃO DESENVOLVIMENTO E PUBERDADE EM FÊMEAS Erika Bezerra de Menezes Prof. Arlindo de Alencar A. Moura

INTRODUÇÃO Desenvolvimento somático e reprodutivo Nascimento Puberdade

PUBERDADE • Consiste no momento da manifestação do primeiro estro, associado a uma ovulação potencialmente fértil, seguido pelo desenvolvimento do corpo lúteo e por uma fase luteal de duração normal, característico de cada espécie em particular.

DIFERENÇAS ENTRE ESPÉCIES E RAÇAS NA IDADE À PUBERDADE (Bearden, 2003)

PUBERDADEFISIOLÓGICA X ZOOTECNICA Puberdade zootécnica  corresponde a idade em que uma fêmea pós-púbere possui um desenvolvimento corporal que a torne capaz de sustentar de forma eficiente uma gestação a termo.

CARACTERIZAÇÃO DO INÍCIO DA PUBERDADE • Idade ao primeiro estro; • Idade a primeira ovulação; • Idade em que a ♀ conduz a gestação sem efeitos indesejáveis.

FATORES QUE AFETAM O INÍCIO DA PUBERDADE • Padrão genético do animal • Ganho de peso • Peso corporal satisfatório • Regime nutricional • Estado metabólico  Pulsos de LH (Marson et al., 2004) (Grunert e Gregory, 1984) (Schillo, 1992)

Gráfico 1. Idade (dias) e peso corporal (Kg) a puberdade de novilhas que foram desmamadas precocemente e alimentadas com dietas ricas em concentrados (grupo tratamento) ou submetidas a um manejo normal (controle) Novilhas do grupo tratamento foram significativamente mais jovens e leves a puberdade (*P < 0.05; **P < 0.01). * ** (Gasser et al., 2006) 8

FATORES QUE AFETAM O INÍCIO DA PUBERDADE • Bioestimulação • Efeito macho • Fatores ambientais e sociais • Fotoperíodo; • Fatores climáticos (temperatura, umidade) (Quadros e Lobato, 2004)

DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA REPRODUTIVO DA FÊMEA • Eixo Hipotâlamo-hipofise-gonadal • Início na vida embrionária • Neurônios secretores hipotalâmicos • 32º dia de vida embrionária • Hipófise • 10º dia de vida embrionária Diferenciação sexual (Huston et al., 1997)

DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA REPRODUTIVO DA FÊMEA • Após o parto • Duas etapas • Crescimento do trato reprodutivo • Entre 3 - 4 mês de idade • Redução no crescimento • Nova fase de crescimento próximo a puberdade • Variações na secreção de gonadotrofinas • Proliferação folicular • Produção de estrógeno (Ronaramooz et al., 2004)

PADRÃO DE DESENVOLVIMENTO TRATO REPRODUTIVO DA FÊMEA Rawlings et al., 2003 • Vulva e vagina • Gradativo  nascimento - 4 meses; • Acelerado  4 meses – ovulação; • Útero • Linear  nascimento – ovulação; • Ovário • não-significativo  nascimento - 4 meses; • Gradativo  4-8 meses (platô – 8 meses) • Influenciado  nº folículos em crescimento e presença de CL. 12

POPULAÇÃO FOLICULAR População folicular ao nascimento Vacas  235.000 Ovelhas  37.000 Cabras  2 x 106 Nº. de folículos ovarianos Raça Idade Níveis hormonais Estado reprodutivo (Erickson, 1986) (Lucci et al., 1999) (Russe, 1983) (Peters, 1976) 13

Saco Vitelínico Blastocisto MCI Endoderma Oogênese (Início) Mitose Células Germinativas Primordiais Mitose Oogônio Meiose Oócito primário (Núcleo em prófase I) Foliculogênese (Início) Folículo primordial (Oócito 1º - núcleo em prófase I) Folículos primário e secundário  Oocitário Folículo terceário (Oócito 1º - núcleo em prófase I) Pico pré-ovulatório LH - PUBERDADE Oócito 1º (1ª retomada da meiose)

Oócito 1º (1ª retomada da meiose) Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Maturação Oocitária Oócito 2º - núcleo em profase II  metafase II 1º Corpúsculo polar Folículo pré-ovulatório (Oócito 2º - núcleo em metafse II) Foliculogênese (Fim) Ovulação Oócito 2º (Núcleo - Metáfase II) SPTZ 2ª retomada da meiose Oócito 2º (Núcleo - Metáfase II Telófase II) Oogênese (Fim) 2º Corpúsculo polar Oócito haplóide fecundado Zigoto

AVALIAÇÃO DO DIÂMETRO FOLICULAR MÁXIMO E N FOLÍCULOS OVARIANOS COM > 3 mm DO NASCIMENTO A PUBERDADE EM NOVILHAS Diâmetro Folicular máximo (mm) 1ª Ovulação N de folículos ovarianos com > 3 mm de diâmetro (mm)

PADRÃO ENDOCRINO DURANTE DO NASCIMENTO A PUBERDADE Leve   40 -80 dias antes da ovulação (Rawlings et al., 2003) 17

PADRÃO ENDOCRINO DURANTE DO NASCIMENTO A PUBERDADE • O aumento transitório de gonadotrofinas no período pós-natal inicial • Crescimento de pequenos folículos Ovulação Seleção e Dominância Recrutamento Início do Crescimento Folicular Formação do Antro Folículos Primários Folículos Primordiais ATRESIA (Evans e Rawlings, 1994) 18

PADRÃO ENDOCRINO DURANTE A PUBERDADE 1ª OVULAÇÃO

EIXO HIPOTALÂMICO-HIPOFISÁRIO-GONADAL DURANTE A PRÉ-PUBERDADE E MATURIDADE SEXUAL HIPOTÁLAMO GnRH E2 (-) Hipófise FSH LH ovário

COMPARAÇÃO ENTRE O PERFIL SÉRICO DE LH EM FÊMEAS BOVINAS PRÉ-PUBERES NORMAIS E SUBMETIDAS A OVARIECTOMIA LH (ng/mL) (Dodson et al., 1989) semanas

Antes a puberdade Após a puberdade Tônico Cíclico Tônico ALTERAÇÕES NA SECREÇÃO DE GnRH ANTES E APÓS A PUBERDADE

Período puberal Pré-pubere 1º Pico LH Ovulação silenciosa Primeiro estro progesterona PERFIL ENDÓCRINO DO LH E P4 DURANTE O PERÍODO PUBERAL

ALTERAÇÕES NA SECREÇÃO DE GNRH DURANTE A PUBERDADE • Mudança no padrão de secreção do GnRH • Desenvolvimento do centro cíclico hipotalâmico • Picos pré-ovulatórios de GnRH => LH • Alteração na sensibilidade do Feedback negativo ao E2 no Hipotálamo.

MODIFICAÇÕES DE SENSIBILIDADE AO E2 NO HIPOTÁLAMO • Alteração quali-quantitativas de receptores do E2 no hipotálamo • Regulação no tipo de receptores • 2 tipo de receptores • ERα e ERβ Estimular a secreção de gonadotrofinas ERα inférteis ERβ subférteis (Couse and Korach,1999)

MODIFICAÇÕES DE SENSIBILIDADE AO E2 NO HIPOTÁLAMO • Alterações nas respostas a neurotransmissores • Estimulatórios x Inibitórios • Disponibilidade de energia; • Glicose; • Insulina; • Leptina • Sinalização ao hipotálamo que há um balanço energético favorável a atividade reprodutiva (Rawlings et al., 2003) (Fooster e Nagatani, 2003)

TABELA . FATORES NEUROENDÓCRINOS REGULATÓRIOS ENVOLVIDOS NA SECREÇÃO DE LH (Chandolia et al., 1997; Honaramooz et al., 2000) 27

FATORES METABÓLICOS QUE AFETAM OS NEURÔNIOS HIPOTALÂMICOS Glicose sanguínea Neurônios sensíveis a glicose ? Neuropeptídeo Y Neurônios GnRH GnRH Leptina ? Neurônios sensíveis aos ácidos graxos Adipócitos Ácidos graxos sanguíneos 28

FATORES RELACIONADOS A PUBERDADE EM FÊMEAS BOVINAS • IGF-1 • GH  Fígado: (+) IGF-1 • Fator de crescimento  desenvolvimento somático • Dietas (+) concentrados • Correlação (+)  [ ] IGF-1 x puberdade • Receptores IGF-1 • Hipotálamo (camundongos) • Hipófise (bovinos) • (+) LH Yelich et al., 1996 Garcia et al., 2002 Hiney et al. (1996); Hashizume et al. (2002) 29

FATORES RELACIONADOS A PUBERDADE EM FÊMEAS BOVINAS • Leptina • Hipotálamo • (+) GnRH  (+) LH • Neuropeptídeo Y • TGF-a Maciel et al., 2004 Morrison et al., 2003 Ojeda e Ma., 1998 30

Gráfico . Regressão linear das concentrações séricas de leptinas (y = 0.177+ 3.79, r = 0.73) relativas as semanas que antecederam o início puberdade em novilhas.. Leptina Garcia et al., 2002 Semanas antes da puberdade 31

EFEITO DE PROGESTÁGENOS SOBRE O INÍCIO DA PUBERDADE • Feedback (-) E2  Hipotálamo (- GnRH) • (-) Início da puberdade • Progestágenos reduzem o feedback (-) E2 • + Secreção de LH • (-) idade a puberdade 32

Tabela . Idade a puberdade de novilhas (Angus × Simmental) tratadas durante 10 dias (320 dias de idade) com implante de progestágeno (6 mg/Norgestomet) e não tratadas (controle) P<0,05 Anderson et al., 1996 33

GENES POTENCIALMENTE ENVOLVIDOS NA PUBERDADE • KiSS-1 • Codifica  kisspeptina • Estimula a secreção hipotalâmica de GnRH • GPR54 • Receptor para kisspeptina • LHR • FSHR • ER • IGF-1 • CYP (P450) • TGFa • GNAS1 • Mutação Síndromes de puberdade precoce (Chu et al., 2009) 34

CONSIDERAÇÕES FINAIS • O conhecimento dos processos fisiológicos envolvidos no período de pré-puberdade e puberdade das fêmeas domesticas possibilita a otimização da produtividade desses animais. 35

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