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Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN Profa. Julliane Tamara Melo Campos UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCÊNCIAS DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA GASTRULAÇÃO E PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN 3ª SEMANA Desenvolvimento do celoma intra-embrionário Desenvolvimento dos somitos Gastrulação e Neurulação Formação da notocorda Surgimento da linha primitiva Desenvolvimento do sistema cardiovascular Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Linha primitiva Gastrulação Ectoderma Mesoderma Endoderma Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Proliferação e migração de células do epiblasto no plano mediano Linha primitiva Nó primitivo Sulco primitivo Fosseta primitiva Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Linha primitiva Depressão elongada que progride da parte posterior para a parte anterior do epiblasto Tecido embrionário transiente que age como um centro sinalizador Ponto de conversão para mesoendoderma Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Hans Spemann (1869 - 1941) Ganhador do prêmio Nobel em 1935 Descobriu o “organizador” da gastrulação em embriões de anfíbios em 1924 Movimentos celulares e formação do plano corporal são coordenados por uma estrutura denominada “organizador” Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Em humanos acreditava-se que o nó primitivo seria o organizador Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Brivanlou (ano da descoberta 2018) Descobriu o “organizador” da gastrulação em modelos de células tronco embrionárias humanas Wnt é necessário e suficiente para induzir a formação da linha primitiva Em humanos a definição do organizador foi quase 100 após Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Brivanlou (ano da descoberta 2018) Descobriu o “organizador” da gastrulação em modelos de células tronco embrionárias humanas Wnt é necessário e suficiente para induzir a formação da linha primitiva Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Organizador: - Estrutura transiente na gastrulação - Conservado nos vertebrados - Estabelece o plano corporal - Regula os movimentos celulares na gastrulação Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Linha primitiva Eixo cranial- caudal Eixo medial- lateral Eixo dorsal- ventral Eixo direito- esquerdo Linha primitiva: Define os eixos do corpo Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Linha primitiva Processo notocordal Formação ativa de mesoderma intra- embrionário Mesoderma cardiogênico Mesoderma paraxial Mesoderma intermediário (Nefrótomo) Mesoderma lateral Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Região cefálica do embrião Região do tronco do embrião Notocorda Mesoderma paraxial Mesoderma esplâncnico Mesoderma somático Notocorda Mesoderma paraxial Mesoderma esplâncnico Mesoderma somático Mesoderma intermediário Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Endoderma Mesoderma Ectoderma Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Degeneração da linha primitiva: Final da 4ª semana Resquícios da linha primitiva Teratoma sacrococcígeo* *São os tumores mais comuns em recém-nascidos e têm incidência de aproximadamente 1 em 35.000 Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Teratoma sacrococcígeo (tumores de células germinativas primordiais Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN Migração de células do nó e da fosseta primitiva para a região cefálica Processo notocordal Membrana bucofaríngea Placa pré-cordal GASTRULAÇÃO Desenvolvimento do processo notocordal Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN Desenvolvimento do processo notocordal Sagital mediano Sagital mediano Sagital mediano Transversal Transversal Invaginação das células do nó/fosseta primitiva Forma-se o processo notocordal Cresce em direção à placa pré-cordal Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Placa pré- cordal Um organizador importante da região cefálica Formação da membrana orofaríngea Forma derivados do mesoderma e do endoderma Estrutura meso- endodérmica Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Desenvolvimento da notocorda Processo notocordal se funde com o endoderma primitivo Forma-se a placa notocordal Dobramento da placa notocordal origina a notocorda Sagital mediano Sagital mediano Sagital mediano Transversal Transversal Transversal Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN GASTRULAÇÃO Notocorda Define o eixo primitivo do embrião Base para o esqueleto axial Indica o futuro local dos corpos vertebrais Indutor primário do embrião Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN VÍDEO GASTRULAÇÃO Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN DESENVOLVIMENTO DOS SOMITOS Mesoderma paraxial se divide em pares de corpos cuboides: somitos Notocorda Mesoderma paraxial Mesoderma esplâncnico Mesoderma somático Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN DESENVOLVIMENTO DO CELOMA INTRA- EMBRIONÁRIO Somatopleura= Mesoderma somático intraembrionário + ectoderma (Parede do corpo do embrião) Esplancnopleura= Mesoderma esplâncnico intraembrionário + endoderma (Parede do intestino do embrião) Esplancnopleura Somatopleura Pregas neurais se fundindo Somitos Celoma intraembrionário No 2º mês, o celoma intra-embrionário origina: Cavidade pericárdica Cavidades pleurais Cavidade peritoneal Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Células- tronco multipotentes Ectoderma Mesoderma Endoderma Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Diferenciação celular Processo onde uma célula indiferenciada torna-se especializada Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Diferenciação celular Processo onde uma célula indiferenciada torna-se especializada Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Derivados do ectoderma Ectoderma Tubo Neural PCSN Retina Corpo pineal Parte posterior da hipófise Crista neural Nervos e gânglios espinais e cranianos Medula da adrenal Células pigmentares Células cromafins Cartilagem dos arcos faríngeos Melanoblastos Mesênquima da cabeça Cristas bulbares do coração Neuroectoderma Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Derivados do ectoderma Ectoderma Ectoderma de superfície Epiderme, pêlo, unhas, glândulas cutâneas e mamárias Parte anteriorda hipófise Esmalte dos dentes Orelha interna Cristalino do olho Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN Derivados do mesoderma Mesoderma Cefálico Crânio e Dentina Tecido conjuntivo da cabeça Paraxial mm. da cabeça e MEE tronco e membros Esqueleto Tecido conjuntivo Intermediário (Nefrótomo) Sistema urogenital Lateral Tecido conjuntivo e mm. vísceras Serosa da pleura, percárdio e peritônio Coração primitivo Sangue , células linfáticas, baço e córtex da adrenal Células-tronco: biologia e aplicações terapêuticas por Joana Tavares, UFRN PRODUÇÃO DA DIVERSIDADE CELULAR Derivados do endoderma Endoderma Partes epiteliais: Traquéia Brônquios Pulmões Epitélio: Trato gastrintestinal Fígado Pâncreas Bexiga e Úraco Partes epiteliais: Faringe Tireóide e paratireóides Cavidade timpânica Tuba faringotimpânica Tonsilas Embriogênese do Sistema Nervoso: Neurulação NEURULAÇÃO Formação do tubo neural = Primórdio da parte central do sistema nervoso - PCSN Fechamento do sulco neural Curvatura da placa neural Desenvolvimento da placa neural Formação da placa neural NEURULAÇÃO Formação da placa neural Final da 3ª semana Notocorda Espessamento do ectoderma do embrião Placa neural NEURULAÇÃO Formação da placa neural Final da 3ª semana Embrião de macaco - 20 dias NEURULAÇÃO Formação do tubo neural Placa neural: Espessamento do ectoderma que recobre a notocorda Sulco neural Pregas neurais NEURULAÇÃO Formação do tubo neural Placa neural: Espessamento do ectoderma que recobre a notocorda Sulco neural Pregas neurais NEURULAÇÃO Formação do tubo neural NEURULAÇÃO Formação do tubo neural NEURULAÇÃO Formação do tubo neural 2/3 cefálico = Encéfalo 1/3 caudal= Medula espinal Sulco neural NEURULAÇÃO Células da crista neural NEURULAÇÃO Células da crista neural Migração resulta na incorporação das células da crista neural em diferentes locais NEURULAÇÃO Formação da crista neural FORMAÇÃO DO ENCÉFALO Tubo neural cefálico ao 4º par de somitos Fusão das pregas neurais na região occipto-cervical Formação das vesículas primárias Prosencéfalo Mesencéfalo Rombencéfalo FORMAÇÃO DO ENCÉFALO Formação das flexuras encefálicas Flexura mesencefálica Separa encéfalo anterior do médio Flexura cervical Separa encéfalo posterior da medula Flexura pontina Separa encéfalo médio do posterior – Dobramento dorsal Dobramento ventral FORMAÇÃO DO ENCÉFALO FORMAÇÃO DO ENCÉFALO FORMAÇÃO DO ENCÉFALO FORMAÇÃO DO ENCÉFALO Quarta à Oitava Semana: Dobramento do Embrião e Organogênese Quarta à oitava semana Dobramento do embrião Organogênese Quarta à oitava semana 4ª semana: crescimento intenso do disco embrionário e âmnio Quarta à oitava semana Quarta à oitava semana Quarta à oitava semana Dobramento do embrião
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