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Amanda Gonçalves – M1 UFRJ Macaé TERCEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO – GASTRULAÇÃO DESENVOLVIMENTO DO EMBRIÃO CARACTERIZADO POR: ● Aparecimento da linha germinativa ● Desenvolvimento de notocorda ● Diferenciação das três camadas germinativas. GASTRULAÇÃO ● Processo formativo pelo qual as 3 camadas precursoras de todos os tecidos embrionários são originadas. ● Orientação axial é estabelecida. ● Disco embrionário bilaminar é convertido em trilaminar. ● Marca o início da morfogênese - desenvolvimento da forma do corpo. CADA UMA DAS 3 CAMADAS GERMINATIVAS ORIGINA TECIDOS E ÓRGÃOS ESPECÍFICOS: ● ECTODERMA: Epiderme, SNC, olho, orelha interna, tecidos conjuntivos da cabeça ● ENDODERMA: Revestimentos epiteliais das vias respiratórias e do trato gastrointestinal e suas glândulas. ● MESODERMA: Músculos esqueléticos, células sanguíneas e revestimento Dos vasos sanguíneos, musculatura lisa, órgãos dos sistemas reprodutivo e secretor, maior parte do sistema cardiovascular. LINHA PRIMITIVA ● Primeiro sinal da gastrulação ● Resulta da proliferação e migração das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário. ● Extremidade caudal: Por onde a linha se a longa através da adição de células. ● Extremidade cranial: Formação do Nó Primitivo. ● Formação do Sulco primitivo: Um estreito que se continua com uma pequena depressão no nó primitivo – a fosseta primitiva. ● Permite a identificação do eixo cefálico-caudal do embrião, das superfícies dorsal e ventral e dos lados direito e esquerdo. � MESÊNQUIMA: ● Forma os tecidos de sustentação do embrião. ● Formado a partir de células que abandonam a superfície profunda da linha primitiva. ● Células frouxamente arranjadas em uma matriz gelatinosa. ● Células mesenquimais: Amebóides e ativamente fagocíticas (Pluripotenciais). ● Forma o mesoblasto (mesoderma indiferenciado) ENDODERMA EMBRIONÁRIO - Formado a partir do deslocamento do hipoblasto por células do epiblasto e do nó primitivo. - Localizado no teto do saco vitelínico. ECTODERMA EMBRIONÁRIO - Formado por células que permanecem no epiblasto. DESTINO DA LINHA PRIMITIVA ● A linha forma ativamente o mesoderma até o início da quarta semana. ● Depois disso, a produção do mesoderma se torna mais lenta. ● A linha primitiva diminui de tamanho e sofre mudanças degenerativas no fim da quarta semana, desaparecendo. ● TERATOMA SACROCOCCÍGEO: Restos da linha primitiva podem persistir e dar origem a um tumor – o teratoma PROCESSO NOTOCORDAL E NOTOCORDA ● PROCESSO NOTOCORDAL: � Cordão celular mediano formado por células mesenquimais que ingressaram através da linha primitiva e migraram cefalicamente do nó e da fosseta primitivos. � Esse processo adquire uma luz: o canal notocordal � Cresce cefalicamente entre o ectoderma e o endoderma até alcançar a placa pré-cordal (pequena região onde o ectoderma e o endoderma estão em contato) � A placa pré cordal é o primórdio da membrana bucofaríngea (Futuro local da cavidade oral) e funciona como um centro sinalizador (Shh e PAX6) para o controle do desenvolvimento das estruturas cranianas, incluindo o prosencéfalo e os olhos. � Na metade da terceira semana, o mesoderma intra-embrionário separa o ectoderma do endoderma em todos os lugares, exceto: ● Cefalicamente, na membrana bucofaríngea. ● No plano mediano, cefalicamente ao nó primitivo, onde se localiza o processo notocordal. ● Caudalmente, na membrana cloacal. NOTOCORDA: FUNÇÕES: • Define o eixo primitivo do embrião dando-lhe uma certa rigidez. • Fornece os sinais necessários para o desenvolvimento do esqueleto axial (ossos da cabeça e da coluna vertebral) e do sistema nervoso central. • Contribui na formação dos discos intervertebrais. FORMAÇÃO: • O assoalho do processo notocordal funde-se com o endoderma embrionário subjacente. • As camadas fundidas sofrem uma degeneração gradual, resultando na formação de aberturas no assoalho do processo notocordal, permitindo a comunicação do canal notocordal com o saco vitelino. • As aberturas confluem rapidamente e o assoalho do canal notocordal desaparece. O remanescente do processo notocordal forma a placa notocordal, achatada e com um sulco. • Iniciando pela extremidade cefálica do embrião, as células da notocorda proliferam e a placa notocordal se dobra, formando a notocorda. • A parte proximal do canal notocordal persiste, temporariamente, como o canal neuroentérico, que forma uma comunicação transitória entre as cavidades dos sacos amniótico e vitelino. Normalmente, o canal neuroentérico se oblitera ao fim do desenvolvimento da notocorda. • A notocorda separa-se do endoderma do saco vitelino, que novamente se torna uma camada contínua. � A notocorda se estende da membrana bucofaríngea ao nó primitivo. A notocorda degenera e desaparece quando os corpos vertebrais se formam, mas persiste como o núcleo pulposo de cada disco intervertebral. � A notocorda funciona como o indutor primário (centro sinalizador) do embrião inicial. A notocorda em desenvolvimento induz o ectoderma sobrejacente a espessar-se e formar a placa neural, o primórdio do sistema nervoso central (SNC). ALANTÓIDE � Surge como um pequeno divertículo (evaginação) em forma de salsicha da parede caudal do saco vitelino que se estende para o pedículo do embrião. � Nos embriões humanos, o alantóide permanece muito pequeno, mas o mesoderma alantóide se expande abaixo do córion e forma os vasos sanguíneos que servirão à placenta. � A parte proximal do divertículo alantóide original persiste durante a maior parte do desenvolvimento como uma linha chamada úraco, que se estende da bexiga até a região umbilical. � O úraco é representado nos adultos pelo ligamento umbilical mediano. Os vasos sanguíneos do alantóide tornam-se as artérias umbilicais. NEURULAÇÃO Processos envolvidos na formação da placa neural e das pregas neurais e no fechamento dessas pregas para formar o tubo neural. Esses processos se iniciam na terceira semana e terminam na quarta, quando ocorre o fechamento do neuroporo caudal. Durante a neurulação, o embrião é denominado nêurula. PLACA NEURAL ● Placa alongada de células epiteliais espessadas, formada quando o ectoderma embrionário acima da notocorda se espessa. ● Aparece cefalicamente ao nó primitivo e dorsalmente à notocorda e ao mesoderma adjacente a esta. ● Inicialmente, apresenta o mesmo comprimento que a notocorda. ● A placa neural se alarga e se estende cefalicamente até a membrana bucofaríngea, ultrapassando a notocorda. ● O neuroectoderma (ectoderma da placa neural) origina o SNC (Encéfalo e medula espinal) e a outras estruturas como a retina. ● Placa neural se invagina formando um sulco neural mediano, com pregas neurais em ambos os lados. ● Pregas neurais tornam-se proeminentes na extremidade cefálica do embrião. ● TUBO NEURAL: ● Formado a partir da fusão das pregas neurais. ● Separa-se do ectoderma ● É o primórdio do SNC. CRISTA NEURAL ● Formada pelas células da crista neural quando o tubo neural se separa da superfície do ectoderma ● Separa-se em partes direita e esquerda ● Originam os gânglios espinais e os do sistema nervoso autônomo ● Também contribuem para a formação células pigmentares e células da medula da supra-renal SOMITOS Corpos cubóides provenientes da diferenciação do mesoderma paraxial. � Localizados em cada lado do tubo neural em desenvolvimento Se organizam em pares,tornando-se bem proeminentes a partir da quinta semana. � Avançam cefalocaudalmente, aparecendo primeiro na futura região occipital do embrião. � Originam a maior parte do esqueleto axial, seus músculos adjacentes e da derme. A progressão ordenada da segmentação envolve um mecanismo de relógio (oscilador) da expressão dos genes, em particular os de Notch. MESODERMA E SOMITOGÊNESE O mesoderma embrionário dá origem a todos os músculos esqueléticos, às células sanguíneas, ao revestimento dos vasos sanguíneos, à musculatura lisa das vísceras, ao revestimento seroso de todas as cavidades do corpo, aos ductos e órgãos dos sistemas genitais e excretor e à maior parte do sistema cardiovascular. Além da notocorda, as células derivadas do nó primitivo formam o mesoderma paraxial. Próximo ao final da terceira semana, o mesoderma paraxial se diferencia, se condensa e começa a se dividir em corpos cubóides pareados, os somitos , que se formam em uma sequência craniocaudal. (imagem na página anterior) O mesoderme embrionário é subdividido em três colunas craniocaudais: O mesoderma paraxial, o intermediário e a placa lateral. DESENVOLVIMENTO DOS SOMITOS Envolve a expressão dos genes da via de sinalização Notch, dos genes HOX e outros fatores de sinalização. Um oscilador ou relógio molecular foi proposto como o mecanismo responsável pela sequência ordenada dos somitos. Como resultado de uma série complexa de interações indutivas envolvendo inúmeras moléculas de sinalização, os somitos epiteliais se subdividem em esclerótomos (precursores dos corpos vertebrais) e dermomiótomos, que formam dermátomos (precursores da derme) e miótomos (precursores dos músculos axiais). Nas subdivisões que se seguem, células precursoras de músculos dos membros encontram-se nas metades laterais dos somitos e células precursoras dos músculos axiais encontram-se nas metades mediais. A metade posterior de um esclerótomo se junta com a metade anterior do próximo somito caudal, de modo a formar um único corpo vertebral. DESENVOLVIMENTO DO CELOMA INTRA-EMBRIONÁRIO O primórdio do celoma intra-embrionário (cavidade do corpo do embrião) surge como espaços celômicos isolados no mesoderma lateral e no mesoderma cardiogênico (formador do coração) Esses espaços logo coalescem, formando uma única cavidade em forma de ferradura, o celoma intra-embrionário Celoma intra-embrionário divide o mesoderma em 2 camadas: ● A camada parietal, ou somática, do mesoderma lateral, localizada sob o epitélio ectodérmico e contínua ao mesoderma extra-embrionário, que cobre o âmnio ● A camada visceral, ou esplâncnica, do mesoderma lateral, adjacente ao endoderma e contínua ao mesoderma extraembrionário que cobre o saco vitelino. O mesoderma somático e o ectoderma sobrejacente do embrião formam a parede do corpo do embrião ou somatopleura, enquanto o mesoderma esplâncnico e o endoderma subjacente do embrião formam o intestino do embrião ou esplancnopleura. Durante o segundo mês, o celoma intra-embrionário está dividido em três cavidades corporais: • Cavidade pericárdica. • Cavidades pleurais. • Cavidade peritonea CARDIOGÊNESE No início da terceira semana, iniciam-se a vasculogênese e a angiogênese ou formação de vasos sanguíneos, no mesoderma extra-embrionário do saco vitelino, do pedículo do embrião e do córion. A formação inicial do sistema cardiovascular está correlacionada com a necessidade urgente dos vasos sangüíneos de trazer oxigênio e nutrientes para o embrião a partir da circulação materna, através da placenta. Desenvolve-se o primórdio de uma circulação uteroplacentária A vasculogênese é a formação de novos canais vasculares pela reunião de precursores celulares individuais chamados angioblastos A angiogênese é a formação de novos vasos pela ramificação de vasos preexistentes. RESUMO: • Células mesenquimais (derivadas do mesoderma) se diferenciam em precursoras de células endoteliais — os angioblastos (células formadoras de vasos), que se agregam e formam grupos de células angiogênicas — as ilhotas sangüíneas, que são associadas ao saco vitelino ou cordões endoteliais do embrião. • Dentro das ilhotas, fendas intercelulares confluem, formando pequenas cavidades. • Os angioblastos se achatam, tornando-se células endoteliais, que se dispõem em torno das cavidades e formam o endotélio. • Essas cavidades revestidas por endotélio logo se fundem para formar redes de canais endoteliais (vasculogênese). • Vasos avançam para áreas adjacentes por brotamento endotelial e se fundem com outros vasos. As células sangüíneas desenvolvem-se a partir de células endoteliais dos vasos à medida que eles se desenvolvem nas paredes do saco vitelino e do alantóide, no fim da terceira semana. SISTEMA CARDIOVASCULAR PRIMITIVO O coração e os grandes vasos formam-se de células mesenquimais da área cardiogênica. Durante a terceira semana, forma-se um par de canais longitudinais revestidos por endotélio — os tubos cardíacos endocárdicos — que se fundem, formando o tubo cardíaco primitivo. O coração tubular une-se a vasos sangüíneos do embrião, do pedículo, do córion e do saco vitelino, para formar o sistema cardiovascular primitivo. O sistema cardiovascular é o primeiro sistema de órgãos que alcança um estado funcional. RESUMO DA TERCEIRA SEMANA • O disco embrionário bilaminar é convertido em um disco embrionário trilaminar durante a gastrulação. Essas mudanças começam com o aparecimento da linha primitiva, que aparece no início da terceira semana como um espessamento do epiblasto na extremidade caudal do disco embrionário. • A linha primitiva resulta da migração de células epiblásticas para o plano mediano do disco embrionário. A invaginação de células do epiblasto a partir da linha primitiva dá origem a células mesenquimais que migram ventral, lateral e cefalicamente entre o epiblasto e o hipoblasto. • Logo que a linha primitiva começa a produzir células mesenquimais, o epiblasto passa a ser conhecido como ectoderma do embrião. Algumas células do epiblasto deslocam o hipoblasto e formam o endoderma do embrião. Células mesenquimais produzidas pela linha primitiva logo se organizam em uma terceira camada germinativa, o mesoderma intra embrionário, ocupando a área entre o antigo hipoblasto e as células do epiblasto. As células do mesoderma migram para as bordas do disco embrionário, onde se unem ao mesoderma extra-embrionário que recobre o âmnio e o saco vitelino. • No fim da terceira semana, há mesoderma em toda a extensão do embrião entre o ectoderma e o endoderma, exceto na membrana bucofaríngea, no plano mediano na região ocupada pela notocorda e na membrana cloacal. • No início da terceira semana, células mesenquimais provenientes do nó primitivo da linha primitiva formam o processo notocordal, que se estende cefalicamente a partir do nó primitivo, entre o ectoderma e o endoderma do embrião até a placa pré-cordal. Formam-se aberturas no assoalho do canal notocordal, que logo coalescem, formando a placa notocordal. Essa placa se dobra e forma a notocorda, o eixo primitivo do embrião em torno do qual se forma o esqueleto axial (p. ex., a coluna vertebral). • A placa neural aparece como um espessamento do ectoderma do embrião, cefalicamente ao nó primitivo. A formação da placa neural é induzida pela notocorda em desenvolvimento. Na placa neural forma-se um sulco neural longitudinal, flanqueado por pregas neurais. A fusão das pregas forma o tubo neural, primórdio do sistema nervoso central. • À medida queas pregas neurais se fundem para formar o tubo neural, células neuroectodérmicas migram dorso lateralmente para formar a crista neural, entre o ectoderma da superfície e o tubo neural. • O mesoderma em cada lado da notocorda espessa-se e forma colunas longitudinais de mesoderma paraxial, que, no fim da terceira semana, dão origem aos somitos.
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