Universidade Federal do Cear

1
Universidade Federal do CearáPrograma de
Pós-graduação Integrado de ZootecniaFisiologia
da Reprodução e Lactação
CÉLULAS DE SERTOLI E LEYDIG
Erika Bezerra de Menezes Prof. Arlindo de A. A.
Moura
2
INTRODUÇÃO

• Testículo (Morfofuncional)
• Dois compartimentos
• Tubular e o intertubular
• Tubular
• Túbulos seminíferos
• Células somáticas Células de Sertoli
• Células germinativas
• Intertubular
• Células de leydig
• Produz andrógenos
• Caracteres sexuais secundários e pela manutenção
  da espermatogênese

(Russell et al., 1990) (França Russell, 1998)
3
CÉLULAS DE SERTOLI

• Enrico Sertoli (Milão Itália)
• Epitélio Seminífero (Ratos, camundongos e
  humanos)
• 37 ocupados por um grupo de células
• Camundongos 20
• Célula semelhante a um três
• Célula ramificada
• Célula Mãe funções
• 1863
• Primeiros desenhos com auxílio de microscópio

Longas extensões
(Hess e França, 2005)
4
CÉLULAS DE SERTOLI

• 1865
• Importância das Células de Sertoli
• Suporte as células germinativas
• 1878
• Células de Sertoli não se divide no testículo do
  animal adulto
• Hipótese foi aceita ? 1963
• 1960
• Barreira hematotesticular

(Attal e Courout, 1963)
(Hess e França, 2005)
5
CÉLULAS DE SERTOLI

• von Ebner
• 1888
• As células de Sertoli

(Hess e França, 2005)
6
CÉLULAS DE SERTOLI

• Estrutura

(Hess e França, 2005)
7
CÉLULAS DE SERTOLI

• Estrutura

(Kretser, 2007)
8
DETERMINAÇÃO DO SEXO
XY
Gônada indiferenciada
SRY, SOX9 e NR5A1
(Sekido e Lovell Badge, 2008)
Testículo
Células Germinativas primordiais (Saco
embrionário)
Céls. de Sertoli (Epitélio celômico)
Cordões sexuais
(Orth Jester, 1995)
Trato reprodutivo masculino
Regressão Ductos Müller
Hormônio Antimülleriano (AMH)
9
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Células de Sertoli imaturas
• Fetal / Neonatal inicial
• Pré-puberdade

(VergouWen et al., 1993) (Baker e OSharghnessey,
2001)
5 vezes
Parto
Puberdade
(Hochereau-de- Reviers et al. 1976,1984,1987)
(Plant e Marshall, 2001)
Macaco Rhesus (Macaco mullata)
10
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• No adulto - Não sofre mitose
• Raças sazonais
• Variação no nº de células de Sertoli/testículo
• Capacidade de proliferar
• Precursora de células de Sertoli
• ? Corriedale

(Tarulli et al., 2006)
(Tarulli et al., 2006)
(Ahmed et al., 2009)
Março Agosto
Nº de Céls. de Sertoli/ testículo (x108) 11,7 /- 0,8a 9,0 /- 1,7b
Espermatides alongadas/testículo 5,9 /- 0,4a 3,9 /- 1,2b
(Bielli et al., 1999)
11
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Ratos Orth, 1982

12
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Bovinos e caprinos
• Polonga-se até 6-10 semanas de idade
• Suínos
• Duas fases após o nascimento
• 1ª intensa - primeiro mês de vida
• 2ª antes da puberdade 3 - 4 meses de vida
• elevadas de FSH

(Sharpe, 1994)
(França et al., 2000)
13
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Cordeiros
• Nascimento ? 250 x 106 de CS indiferenciadas
• Puberdade
• ? 500

(Kilgour et al., 1998)
14
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Genéticos (Humanos)
• Gene FMR-1
• Hormônios
• FSH
• ? taxa de proliferação
• T3
• Altera o período regulando a proliferação e o
  tamanho das CS
• GH
• Fatores parácrinos

(Slegtenhorst-Eegdeman et al., 1998) (Sharpe et
al., 1999)
Jannini et al., 1990)
(Sharpe et al., 1994, 1999)
15
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
Tratamento Neonatal N C. de Sertoli Massa Testicular de inibina sanguínea Referências
Antagonista GnRH ? 45-52 ? 46 ? 63-79 Atanassova et al., 1999 Sharpe et al., 1999
Trat. FSHr ? 149 ? 124 NM Meachem et al., 1996
Hemicastração ? 118 ? 133 NM Simorangkir et al., 1995
Hipotiroidismo ? 182-257 ? 127-162 215 Hess et al., 1993

Hemicastração Hipotiroidismo ? 123 ? 162 NM Simorangkir et al., 1995
Hipertiroidismo ? 50 ? 52 NM van Haaster et al., 1993
Dietilestiboestrol (? FSH) 64 ? 49 31 Atanassova et al., 1999
Adaptado de Sharpe et al., 2003
16
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
Tratamento Neonatal N C. de Sertoli Massa Testicular de inibina sanguínea Referências
Antagonista GnRH ? 45-52 ? 46 ? 63-79 Atanassova et al., 1999 Sharpe et al., 1999
Trat. FSHr ? 149 ? 124 NM Meachem et al., 1996
Hemicastração ? 118 ? 133 NM Simorangkir et al., 1995
Hipotiroidismo ? 182-257 ? 127-162 215 Hess et al., 1993

Hemicastração Hipotiroidismo ? 123 ? 162 NM Simorangkir et al., 1995
Hipertiroidismo ? 50 ? 52 NM van Haaster et al., 1993
Dietilestiboestrol (? FSH) 64 ? 49 31 Atanassova et al., 1999
Adaptado de Sharpe et al., 2003
17
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
Tratamento Neonatal N C. de Sertoli Massa Testicular de inibina sanguínea Referências
Antagonista GnRH ? 45-52 ? 46 ? 63-79 Atanassova et al., 1999 Sharpe et al., 1999
Trat. FSHr ? 149 ? 124 NM Meachem et al., 1996
Hemicastração ? 118 ? 133 NM Simorangkir et al., 1995
Hipotiroidismo ? 182-257 ? 127-162 215 Hess et al., 1993

Hemicastração Hipotiroidismo ? 123 ? 162 NM Simorangkir et al., 1995
Hipertiroidismo ? 50 ? 52 NM van Haaster et al., 1993
Dietilestiboestrol (? FSH) 64 ? 49 31 Atanassova et al., 1999
Adaptado de Sharpe et al., 2003
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PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
Tratamento Neonatal N C. de Sertoli Massa Testicular de inibina sanguínea Referências
Antagonista GnRH ? 45-52 ? 46 ? 63-79 Atanassova et al., 1999 Sharpe et al., 1999
Trat. FSHr ? 149 ? 124 NM Meachem et al., 1996
Hemicastração ? 118 ? 133 NM Simorangkir et al., 1995
Hipotiroidismo ? 182-257 ? 127-162 215 Hess et al., 1993

Hemicastração Hipotiroidismo ? 123 ? 162 NM Simorangkir et al., 1995
Hipertiroidismo ? 50 ? 52 NM van Haaster et al., 1993
Dietilestiboestrol (? FSH) 64 ? 49 31 Atanassova et al., 1999
Adaptado de Sharpe et al., 2003
19
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• FSH ?Cels. de Sertoli
• Diferenciação
• Síntese de estradiol
• Proteína ligadora de andrógenos (ABP)
• Secreção do fluido tubular

(Chemes, 1979 Steinberger 1981 Amann
Schanbacher 1983 Miyamoto et al. 1989 Bardin et
al. 1994)
20
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Goitrogen (6-propyl-2-thiouracil) (PTU)
• Bociogênico

(Holsberger e Cooke, 2005)
21
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Regulação parácrina
• Bovinos regulação do desenvolvimento
  testicular
• Fatores de crescimento
• TGF-a, TGF-ß e suas isoformas 1, 2 e 3
• Interleucinas
• IL-1 a, IL-1 ß e IL-6

(Russell et al., 1989)
22
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Ratos, suínos e homem
• Desenvolvimento e desenvolvimento das células de
  Sertoli
• FC - TGF-a TGF-ß e suas isoformas 1, 2 e 3
• Interleucinas - IL-1 a, IL-1 ß
• TGF-a ? promove a síntese de DNA
• TGF-ß ? promove a absorção de glicose e produção
  de lactato

(Hoeben et al. 199) (Soder et al. 1991)
(Petersen et al. 2001)
23
PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Término da fase mitótica das CS
• Formação das junções de oclusão Barreira
  hemato-testicular
• Início de maturação das células de Sertoli
• Secreção de fluido
• Formação do lume tubular
• Habilidade de sustentar a espermatogenese
• Início de proliferação dos espermatócitos
  primários

(Russell et al., 1989) (Buzzard et al., 2003)
24
MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Próximo a puberdade
• Morfologia e função
• Células de Sertoli madura e não proliferativa
• Núcleo aumenta
• Nucléolo mais evidente

(Sharpe et al., 2003)
25
MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI
34 semanas de idade
22 semanas de idade
Túbulos seminíferos touros Angus
26 semanas de idade
(Aguiar et al., 2006)
26
MATURAÇÃO DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Inicio da puberdade
• Morfologia e função
• Células de Sertoli madura e não proliferativa
• Núcleo aumenta
• Nucléolo mais evidente
• CS se unem a outras formando um compartimento
  adluminal
• Ações são moduladas
• Testosterona - Células de Leydig
• Hormônios da tireóide (T3) - algumas espécies

(Sharpe et al., 2003)
(McLaren et al., 1993) (Sharpe et al., 1994)
27
COMPOSIÇÃO TESTICULAR
Fig. 2 Percentual de túbulos seminífero no
parênquima testicular e número de células de
Sertoli/g de testículo
Espécie Túbulos seminíferos () Nº de céls. de Sertoli/g de testículo (x106)
Coelhos 87 26
Suíno 83 20
Ovino 80-87 8-12
Equino 73 28
Felino 88 32
Bovino 81 29
( Leal et al., 2004 adaptado de França e Russell,
1998 and França e Godinho, 2003)
28
COMPOSIÇÃO TESTICULAR
Fig. 2 Percentual de túbulos seminífero no
parênquima testicular e número de células de
Sertoli/g de testículo
Espécie Túbulos seminíferos () Nº de céls. de Sertoli/g de testículo (x106)
Coelhos 87 26
Suíno 83 20
Ovino 80-87 8-12
Equino 73 28
Felino 88 32
Bovino 81 29
( Leal et al., 2004 adaptado de França e Russell,
1998 and França e Godinho, 2003)
29
ESPERMATOGÊNESE

• As células germinativas não possui receptores
  para FSH e T4
• Células de Sertoli, sob a influencia desses
  hormônio propiciam a espermatogênese.

30
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI
(Walker e Cheng, 2005)
31
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI
Limitado ao período de proliferação da CS ERK ? 2
promotores ciclina D1 e E2F Atividade mitogênica
(Walker e Cheng, 2005)
31
32
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI
Efeito citoesqueleto das céls. de Sertoli Junção
Cél.-cél.
(Walker e Cheng, 2005)
32
33
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI

• ativação Lactato desidrogenase ? Lactato
• gama glutamil peptidase ? aa.
• Absorção de glicose ? lactato

(Walker e Cheng, 2005)
33
34
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI
(Walker e Cheng, 2005)
34
35
REAÇÕES DE TRANSCRIÇÃO NA CÉLULA DE SERTOLI
(Walker e Cheng, 2005)
35
36
CÉLULAS DE SERTOLI E CÉLULAS ESPERMATOGÊNICAS
Johnson et al., (2008) modificado de Johnson
(2007)
37
CÉLULAS DE SERTOLI E CÉLULAS ESPERMATOGÊNICAS

• Barreira hemato-testicular (Junções firmes ou do
  tipo Tight)
• Comunicação entre várias células de Sertoli
• Proteção para as células contra o sistema imune

traçador eletrondenso (nitrato de lantâneo) não
atravessa compartimento basal
37
38
ESPERMATOGÊNESE

• Produção diária de espermatozóide
• O n total de células de Sertoli
• Capacidade de suporte
• Células germinativas
• Rendimento e a eficiência do processo
  espermatogênico (Queiroz e
  Cardoso, 1989)

(Russel et al., 1999)
(Russel e Peterson, 1984)
39
FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Suporte físico - Barreira hemato-testicular
• Fornecer nutrientes durante a espermatogênese
• Manutenção da integridade do epitélio seminífero,
• Secretar fluido luminal que direcionar os
  espermatozóides para o epidídimo
• Secreção da proteína ligadora de androgenos
  (ABP)
• Secretar por estímulos do FSH e da testosterona,
  os agentes parácrinos que intervém na formação e
  maturação dos espermatozóides

40
FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE SERTOLI

• Secretar inibina e ativina
• Converter T4 ? diidrotestosterona
• Fagocitar restos citoplasmáticos dos SPTZ e
  células com defeito
• Secretar durante a vida embrionária, o hormônio
  anti-Mülleriano que garante a regrassão dos
  ductos de Müller no feto masculino.

41
ESPERMATOGÊNESE

• Avaliação das SPTGênese em Touro Angus

Testosterona
Idade (meses)
42
CÉLULAS DE LEYDIG
43
HISTÓRICO

• 1ª Descrição (Leydig, 1850)
• Células poliédricas grandes (Microvilos)
• Ricas em Retículo Endoplasmático Liso
• Gotas lipídicas
• Mitocôndrias
• Complexo de Golgi.
• Agrupamentos dispersos no interstício testicular

44
CÉLULAS DE LEYDIG
45
MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE DUAS CÉLS. DE LEYDIG
Gotas lipídicas
Mitocôndria
46
FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE LEYDIG

• SÍNTESE DE ANDRÓGENOS (T4)
• Diferenciação sexual
• Desenvolvimento do D. de Wolf
• Virilização da genitália externa (DHT)
• Comportamento sexual
• Características sexuais secundárias
• Maturação sexual
• Regulação das gonadotrofinas hipofisárias
• Espermatogênese
• Desenvolvimento muscular.

47
DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS DE LEYDIG FETAIS
Mesênquima
Céls. de Sertoli
Céls. Endoteliais, Mioblastos e fibroblastos
intersticiais
Pdgf-A Dhh
Sf1
Céls. Leydig primitivas
Arx
Fetais
48
PRODUÇÃO DE T4 TESTICULAR NA FASE FETAL
Knockout para GnRH
49
FUNÇÕES DAS CÉLULAS DE LEYDIG FETAIS
Mesênquima
Populações Céls. Leydig
T4
Diferenciação do Sist. Urogenital (D. Wolf)
Céls. de Leydig Fetais
Descida testicular
Insl 3
50
ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO APÓS O NASCIMENTO ATÉ
A FORMAÇÃO DAS CÉLULAS DE LEYDIG ADULTAS
Células Tronco de Leydig (indiferenciadas)
LH T3 e T4
Células precursoras Céls. de Leydig
Proliferação Diferenciação
IGF-1
Céls. de Leydig Imaturas
Proliferação Diferenciação
Céls. de Leydig Imaturas
Proliferação Diferenciação
Diferenciação
Céls. De Leydig Adultas
(Harman et al., 2001)
51
Tipo Mitose R.E.L Metabolismo T4 Síntese T4 Recept LH Recept Androg
C. tronco de Leydig 0 0 0 ?
C. Precursora de C. Leydig
C. de Leydig imatura 1
C. de Leydig adulta 0
Benton et al. (1995).
52
PRODUÇÃO DE T4 E SPTZ EM DIFERENTES ESTÁGIOS DE
DESENVOLVIMENTO
53
PROLIFERAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO DAS C. LEYDIG

• Diferenciação inicial Céls. Mesenquimais ? Céls.
  Leydig
  (Abdel-hoof, 1960 Rouker 1944)
• 3-5 meses de idade
• Puberdade
• Células de Leydig imaturas
• 5 a redutase
• Parâmetro morfológico da Célula Leydig
• Volume REL ? T4 sérica

54
VOLUME TESTICULAR OCUPADO PELAS C. LEYDIG
Varrão (37)
Garanhão (28)
Touro (7)
55
REGULAÇÃO DA SÍNTESE DE TESTOSTERONA
Hipotálamo
GnRH
Hipófise
AMPc
Ptn G
PKA...
LH
Receptor LH
Pulsátil
Células de Leydig
T4
56
REGULAÇÃO DA SÍNTESE DE TESTOSTERONA
LH
T4
Fosfolipídeos e araquidonoil CoA
Ptn G
AMPc
PLA2
Ácido araquidônio
PKA
Gota lipídica
HDL sérico
Ptn Start
SR-B1
PBR
Colesterol livre
P450scc
mitocôndria
LDL sérico
Síntese colesterol de novo
pregnenolona
P450c17
REL
acetato
Célula de Leydig
testosterona
57
20,22-desmolase
VIAS DE SÍNTESE DE ESTERÓIDES NAS CÉLULAS DE
LEYDIG
17-hidroxylase
17,20-desmolase
VIAS DE SÍNTESE DE ESTERÓIDES NAS CÉLULAS-ALVO
aromatase
17ß-OH-esteróide desidrogenase
aromatase
3ß-OHSD
5a-reductase
3a-reductase
Berne et al., 2004
58
Interações celulares no testículo envolvidas na
regulação da espermatogênese
Berne et al., 2004
59
CONSIDERAÇÕES FINAIS

• A compreensão dos fenômenos funcionais,
  regulatórios, proliferativos e de diferenciação
  das Células de Sertoli e Leydig são
  pré-requisitos para elaboração de biotécnicas
  reprodutivas e de métodos de diagnóstico e
  tratamento de doenças.

60
OBRIGADA PELA ATENÇÃO...erikavetmest_at_yahoo.com.br