As fêmeas dos mamíferos, com exceção das murinas, nascem com os ovários contendo sua reserva total de gametas, os quais são mantidos em bloqueio meiótico até a puberdade, quando uma porção deles é estimulada a crescer até culminar na ovulação (BYSKOV, 1982). Entretanto, evidências em murinos sugerem que os oócitos que são constantemente perdidos podem vir a ser substituídos a partir de uma pequena população de células tronco germinativas presente nos ovários adultos, durante a vida reprodutiva do animal (JOHNSON et al., 2004). Em humanos, o cultivo do epitélio germinativo ovariano permitiu o desenvolvimento de células da granulosa e oócitos (BUKOVSKY; SVETLIKOVA; CAUDLE, 2005). Em caprinos e em bovinos, o cultivo do epitélio da superfície ovariana gerou células que foram posteriormente diferenciadas em células semelhantes à oócitos (PARTE et al., 2011; SOUZA et al., 2016).
Independente disso, ao longo da vida das fêmeas, há uma significativa redução na população de folículos pré-antrais (SHAW; ORANRATNACHAI; TROUNSON, 2000). Isto se deve a um processo fisiológico degenerativo irreversível conhecido como atresia (morte celular), que acomete cerca de 99,9% dos folículos ovarianos (FIGUEIREDO et al., 2008). Portanto, apesar do expressivo contingente da população folicular no ovário, poucos são os oócitos que serão ovulados e potencialmente serão fecundados, caracterizando a gônada feminina como um órgão de baixo rendimento.
Durante a atresia, a morte celular não se limita a um tipo específico de célula e o folículo todo é degradado durante este processo. Várias formas de morte foram reportadas para as células ovarianas, incluindo apoptose, autofagia, necrose e cornificação (JOLLY et al., 1994, VAN WEZEL et al., 1999, D'HAESELEER et al., 2006).
A atresia está associada a uma série de mudanças morfológicas e bioquímicas, que variam de acordo com o estágio do crescimento folicular e também com a espécie animal (CUNNINGHAM; KLEIN, 2011). Este processo, pelo qual o folículo perde completamente a sua integridade, pode se dar por duas vias distintas: (1) via degenerativa (SAUMANDE et al., 1981), na qual pode ser observada alterações no fornecimento de oxigênio e nutrientes para o ovário, além de ser causada por isquemia, que resulta em algumas alterações na permeabilidade da membrana celular. Essas alterações podem levar ao aumento de água intracelular e do volume das células, vacuolização citoplasmática e, consequentemente, degeneração (BARROS; HERMOSILLA; CASTRO, 2001). Além disso, a atresia folicular pode ocorrer pela (2) via apoptótica (FIGUEIREDO et al., 1995), na qual observa-se um
processo de morte celular individual e ativo, caracterizado pela fragmentação nuclear e pela formação de corpos apoptóticos (RACHID; VASCONCELOS; NUNES, 2000), em que o desbalanço entre os genes pró e anti-apoptóticos determinam a morte celular (HURWITZ; ADASHI, 1992). Apesar de causar a perda de vários folículos ovarianos, a atresia é um evento crucial para manutenção da homeostase ovariana em mamíferos, assegurando a ciclicidade dos animais e prevenindo o desenvolvimento de múltiplos embriões durante a gestação (AMSTERDAM et al., 2003; CELESTINO et al., 2009).
A iniciação, execução e regulação da apoptose envolve vários fatores bioquímicos e a família de enzimas caspases desempenham um papel central na rede de sinalização da apoptose. As caspases são membros da família altamente conservada de proteases de cisteína com especificidade a aspartato. As caspases são expressas como pró-enzimas que sofrem processamento proteolítico para gerar a forma ativada após estímulo apoptótico. Existem 14 tipos de caspases identificados como caspase-1, 2, 3 até caspase-14 (TIBBETS et al., 2003). Alguns membros da família funcionam especificamente na morte celular por apoptose e são subdivididos em iniciadoras (caspases-2, -8, -9 e -10) e executoras ou caspases efetoras (caspase-3, -6 e -7; STRASSER et al., 2000). Caspases iniciadoras são clivadas em resposta a estímulos apoptóticos e ativam as caspases efetoras (GREEN, 2003; 2004). Durante a apoptose, as caspases efetoras clivam numerosas proteínas localizadas na membrana da célula, no núcleo e no citoplasma (NAGASE et al., 2003). No sentido de evitar a morte celular por apoptose, existem processos de sobrevivência celular que promovem a transcrição de várias proteínas anti-apoptóticas, tais como alguns membros da família Bcl-2, que bloqueiam a progressão da apoptose em diferentes etapas ao longo deste processo (JOHNSON, 2003). A família Bcl-2 compreende tanto membros anti-apoptóticos, como o Bcl-2 (Linfoma de células B2) e membros pró-apoptóticos, incluindo Bax (Proteína X associada as células B de linfoma 2), Bid (Proteína BH3 semelhante à Bax), Bak (Proteína- killer antagonista homóloga à Bcl-2) e Bik (Proteína Killer que interage com Bcl-2) (SHI et al., 2002).
A apoptose pode ser desencadeada por vários estímulos e condições e é ativada por duas vias principais: a via extrínseca ou via do receptor de morte, e a via intrínseca ou via mitocondrial, que convergem mutuamente através da cascata de reações proteolíticas que envolvem a ativação das caspases (ELMORE, 2007; IGNEY e KRAMMER, 2002). A via extrínseca é mediada pela ligação de ligantes a certos receptores existentes na superfície celular – os receptores de morte (ELMORE, 2007), pertencentes à família dos fatores de necrose tumoral (TNF). Estes receptores de morte incluem uma subfamília que é caracterizada
por terem domínios extracelulares ricos em cisteína e um domínio intracelular – o domínio de morte – que é essencial para a transdução do sinal apoptótico (IGNEY e KRAMMER, 2002). A via intrínseca pode ser desencadeada por diversos fatores, como por exemplo, espécies reativas de oxigênio (EROs), ausência de fatores de crescimento e hormônios. Independente da via, as características morfológicas que indicam apoptose são colapso e enrrugamento do núcleo, segmentando-se em corpúsculos heterocromáticos para o interior do citoplasma (cariorréxis), picnose do núcleo, bem como a condensação da cromatina, edema, irregularidade dos limites celulares e nucleares e fragmentação no citoplasma (ZEISS, 2003). Subsequentemente, as membranas nuclear e citoplasmática se desprendem e formam corpos apoptóticos (cariólise) (Figura 6) (GRIVICICH et al., 2007).
Figura 6 - Alterações morfológicas encontradas em uma célula apoptótica.
Fonte: Adaptado de Grivicich et al. (2007).