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1 @BRENOIC TERCEIRA SEMANA PRINCIPAIS EVENTOS • Gastrulação: Linha primitiva • Disco embrionário trilaminar • Desenvolvimento da Notocorda • Neurulação • Celoma intraembrionário • Desenvolvimento sistema cardiovascular • Vilosidades coriônicas GASTRULAÇÃO • Início da 3ª semana • Linha primitiva • Formação das 3 camadas germinativas • Definição do eixo do corpo A gastrulação é o processo pelo qual as 3 camadas germinativas – que são precursoras de todos os tecidos embrionários – são formadas nos embriões. Durante a gastrulação, o disco embrionário bilaminar é convertido em um disco embrionário trilaminar. A gastrulação é o início da morfogênese (desenvolvimento da forma do corpo). Durante a 3ª semana, o embrião é referido como gástrula. Cada uma das 3 camadas germinativas dá origem a tecidos e órgãos específicos, todas derivam do epiblasto, mas cada uma ocupa o espaço de uma membrana já conhecida: Ectoderma embrionário (epiblasto) - dá origem: • à epiderme • aos sistemas nervosos central e periférico • aos olhos e ouvidos internos • às células da crista neural • a muitos tecidos conjuntivos da cabeça. Endoderma embrionário (hipoblasto) - dá origem: • aos revestimentos epiteliais dos sistemas respiratório e digestório (incluindo as glândulas que se abrem no trato digestório e as células glandulares de órgãos associados ao trato digestório – como as células glandulares do fígado e do pâncreas). 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 genital e excretor; • à maior parte do sistema cardiovascular; • a todos os tecidos conjuntivos (incluindo cartilagens, ossos, tendões, ligamentos, derme e estroma – que é tecido conjuntivo) dos órgãos internos do tronco LINHA PRIMITIVA O primeiro sinal morfológico da gastrulação é a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto do disco embrionário bilaminar. No começo da terceira semana, uma faixa linear espessada do epiblasto aparece caudalmente no plano mediano do aspecto dorsal do disco embrionário. Essa linha primitiva resulta da proliferação e do movimento das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário. Conforme a linha primitiva se alonga pela adição de células à sua extremidade caudal, sua extremidade cranial prolifera para formar o nó primitivo. Ao mesmo tempo, o sulco primitivo, um sulco estreito, se desenvolve na linha primitiva e é contínuo 2 @BRENOIC com uma pequena depressão no nó primitivo, a fosseta primitiva. O sulco primitivo e a fosseta primitiva resultam da invaginação das células epiblásticas. Pouco tempo depois do aparecimento da linha primitiva, as células migram de sua superfície profunda para formar o mesênquima (tecido conjuntivo embrionário formado por pequenas células fusiformes, frouxamente organizadas em uma matriz extracelular de fibras colágenas (reticulares) esparsas). O mesênquima forma os tecidos de sustentação do embrião, a maior parte dos tecidos conjuntivos do corpo e a trama (?) de tecido conjuntivo das glândulas. OBS: uma parte do mesênquima forma o mesoblasto (= mesoderma indiferenciado), o qual forma o mesoderma intraembrionário. A linha primitiva forma ativamente o mesoderma, por meio da entrada de células (até o início da 4ª semana). Depois disso, a produção do mesoderma desacelera. A linha primitiva diminui em tamanho relativo e se torna uma estrutura insignificante na região sacrococcígea do embrião. Normalmente, a linha primitiva sofre mudanças degenerativas e desaparece no final da 4ª semana. PROCESSO NOTOCORDAL As imagens acima são desenhos de vistas dorsais do disco embrionário, mostrando como ele se alonga e muda de forma durante a 3ª semana. - A linha primitiva se alonga pela adição de células à sua extremidade caudal. - O processo notocordal aumenta pela migração de células do nó primitivo. (Algumas células mesenquimais migram através da linha primitiva para formar células mesodérmicas. Essas células migram cefalicamente do nó e da fosseta primitiva, formando um cordão celular mediano o processo notocordal). O processo notocordal logo adquire um lúmen, que é o canal notocordal. O processo notocordal cresce cranialmente entre o ectoderma e o endoderma até alcançar a placa pré-cordal (= uma área circular de células endodérmicas cilíndricas, na qual o ectoderma e o endoderma se fundem). O processo notocordal e o mesoderma adjacente induzem o ectoderma embrionário sobrejacente a formar a placa neural, o primórdio do SNC. No final da 3ª semana, o processo notocordal é transformado na notocorda. OBS: o mesoderma pré-cordal é uma população mesenquimal que tem origem na crista neural (localizada rostralmente à notocorda). A placa pré-cordal dá origem ao endoderma da membrana bucofaríngea, que é o futuro local da cavidade oral. (A placa pré-cordal funciona como um centro sinalizador para o controle do desenvolvimento. 3 @BRENOIC Algumas células mesenquimais da linha primitiva têm destinos mesodérmicos, migram cranialmente em cada lado do processo notocordal e ao redor da placa pré-cordal. É aí que elas se encontram cranialmente para formar o mesoderma cardiogênico na área cardiogênica, na qual o primórdio do coração começa a se desenvolver no final da 3ª semana. Na região caudal à linha primitiva, existe uma área circular, a membrana cloacal, que indica o futuro local do ânus. Nessa região da membrana cloacal – e também na membrana bucofaríngea -, o disco embrionário permanece bilaminar, devido à fusão do ectoderma e do endoderma embrionário nesses locais (o que impede a migração de células mesenquimais entre eles. Por volta da metade da 3ª semana, o mesoderma intraembrionário separa o ectoderma do endoderma em todos os lugares, exceto: • Na membrana bucofaríngea, cranialmente • No plano mediano da região cranial até o nó primitivo (onde fica o processo notocordal) • Na membrana clocal (caudalmente) Inicialmente, o processo notocordal se alonga pela invaginação das células da fosseta primitiva (que é um aprofundamento que se estende para dentro do processo notocordal, formando o canal notocordal). O processo notocordal, então, se torna um tubo celular, que se estende cranialmente desde o nó primitivo até a placa pré-cordal. Logo após, o assoalho do processo notocordal se funde com o endoderma embrionário que está embaixo dele. Gradualmente, essas camadas fusionadas se degeneram, formando aberturas no assoalho do processo notocordal, o que gera uma comunicação entre o canal notocordal e a vesícula umbilical. Depois, o assoalho do canal notocordal desaparece, e o restante do processo notocordal, que antes era um tubo, forma a placa notocordal achatada e sulcada. Começando na extremidade cranial do embrião, as células da placa notocordal se proliferam e sofrem um dobramento, que forma a notocorda. Quando o desenvolvimento da notocorda está completo, o canal neuroentérico normalmente se fecha. A notocorda se destaca do endoderma da vesícula umbilical, que volta a ser uma camada contínua. A notocorda se estende da membrana bucofaríngea até o nó primitivo, se degenerando conforme os corpos vertebrais forem formados, mas uma pequena porção dela persiste como núcleo pulposo de cada disco intervertebral. O desenvolvimento da notocorda induz o ectoderma embrionário sobrejacente a se espessar a formar a placa neural, que é o primórdio do SNC. FUNÇÕES DA NOTOCORDA: • Definir o eixo longitudinal primordial do embrião (além de dar rigidez a ele) • Fornecer sinais para o desenvolvimento das estruturas musculoesqueléticas axiais e do SNC • Contribuirpara a formação dos discos intervertebrais ALANTOIDE O alantoide aparece aproximadamente no 16º dia como uma pequena evaginação da parede caudal da vesícula umbilical, que se estende para o pedículo de conexão. O alantoide permanece pequeno, mas o mesoderma do alantoide se expande para baixo do córion e forma os vasos sanguíneos que servirão à placenta. Os vasos sanguíneos do alantoide tornam-se as artérias umbilicais. Já a porção intraembrionária das veias umbilicais tem uma origem diferente. NEURULAÇÃO A neurulação é o processo envolvido na formação da placa neural e das pregas neurais e no fechamento das pregas para formar o tubo neural. A neurulação fica completa até o final da 4ª semana, quando ocorre o fechamento do neuroporo caudal. 4 @BRENOIC Conforme a notocorda se desenvolve, ela induz o ectoderma acima dela a se espessar e formar a placa neural alongada de células epiteliais espessas. O neuroectoderma da placa dá origem ao SNC, ao encéfalo e à medula espinhal. Ele também é fonte de várias outras estruturas, como a retina, por exemplo. A placa neural surge rostralmente (extremidade da cabeça) ao nó primitivo e dorsalmente (posterior) à notocorda e ao mesoderma adjacente a ela. A placa neural se estende cranialmente até a membrana bucofaríngea. Posteriormente, a placa neural se estende além da notocorda. ESTRUTURAS Aproximadamente no 18º dia, a placa neural se invagina ao longo do seu eixo central para formar o sulco neural mediano longitudinal, com as pregas neurais em ambos os lados. As pregas neurais se tornam especialmente proeminentes na região cranial do embrião (elas são o primeiro sinal do desenvolvimento do encéfalo). Ao final da 3ª semana, as pregas neurais se movem e se fusionam transformando a placa neural em tubo neural (que é o primórdio das vesículas encefálicas e da medula espinhal). Assim que as pregas neurais se fusionam, o tubo neural se separa do ectoderma superficial. As céulas da crista neural sofrem uma transição de epitelial para mesenquimal e migram à medida que as pregas neurais se encontram e as margens livres do ectoderma de superfície (não neural) se fundem. Assim, essa camada da crista neural se torna contínua sobre o tubo neural e no dorso do embrião. Em seguida, o ectoderma superficial se diferencia na epiderme. CRISTAL NEURAL À medida que as pregas neurais se fundem para formar o tubo neural, algumas células neuroectodérmicas – situadas ao longo da margem interna de cada prega neural perdem a sua afinidade epitelial e a ligação às células vizinhas. Conforme o tubo neural se separa do ectoderma superficial, as células da crista neural formam uma massa achatada irregular, a crista neural, que fica entre o tubo neural e o ectoderma superficial acima. A crista neural logo se separa em porção direita e esquerda, e essas porções se deslocam para os aspectos dorsolaterais do tubo neural; nesse local, elas dão origem aos gânglios sensoriais dos nervos espinhais e cranianos. As células da crista neural dão origem aos gânglios espinhais (gânglios da raiz dorsal – sensitiva) e aos gânglios do sistema nervoso autônomo. Os gânglios dos nervos cranianos V (trigêmeo), VII (facial), IX (glossofaríngeo) e X (vago) também são parcialmente derivados das células da crista neural. Além de formar as células ganglionares, as células da crista neural formam as bainhas de neurilema dos nervos periféricos e contribuem para a formação das leptomeninges (aracnoide-máter e pia-máter). As células da crista neural também contribuem para a formação das células pigmentares e da medula da glândula suprarrenal, por exemplo. SOMITOS Próximo ao final da 3ª semana, o mesoderma paraxial se diferencia, se condensa e começa a se dividir em corpos cuboides pareados, os somitos, os quais se formam em uma sequência craniocaudal. 5 @BRENOIC Esses blocos de mesoderma estão localizados em cada lado do tubo neural em desenvolvimento. Cerca de 38 pares de somito se formam durante o período somítico do desenvolvimento humano (dias 20 a 30). Ao final da quinta semana, 42 a 44 pares de somitos estão presentes. Os somitos formam elevações na superfície do embrião. Os somitos surgem primeiro na futura região occipital da cabeça do embrião. Eles se desenvolvem craniocaudalmente e dão origem à maior parte do esqueleto axial e à musculatura associada, assim como à derme da pele adjacente. O primeiro par de somitos aparece a uma pequena distância caudal do local em que o placoide óptico se forma. Os axônios motores da medula espinhal inervam as células musculares nos somitos. MESODERMA INTRAEMBRIONÁRIO O primórdio do celoma intraembrionário (cavidade do corpo do embrião) aparece como espaços celômicos isolados no mesoderma intraembrionário lateral e no mesoderma cardiogênico. Esses espaços se juntam para formar uma única cavidade em formato de ferradura, o celoma intraembrionário, o qual vai dividir o mesoderma lateral em 2 camadas: • Uma camada somática ou parietal de mesoderma lateral, localizada abaixo do epitélio ectodérmico, contínua com o mesoderma extraembrionário que reveste o âmnio. • Uma camada esplâncnica ou visceral de mesoderma lateral, localizada adjacente ao endoderma, é contínua com o mesoderma extraembrionário que reveste a vesícula umbilical O mesoderma somático e o ectoderma embrionário acima formam, juntos, a somatopleura (parede do corpo do embrião). O mesoderma esplâncnico e o endoderma embrionário abaixo formam, juntos, a esplancnopleura (intestino embrionário). DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA CARDIOVASCULAR No final da 2ª semana, a nutrição do embrião é obtida a partir do sangue materno pela difusão através do celoma extraembrionário e da vesícula umbilical. No início da 3ª semana, a formação dos vasos sanguíneos começa no mesoderma extraembrionário da vesícula umbilical, do pedículo de conexão e do córion. Os vasos sanguíneos embrionários começam a se desenvolver aproximadamente 2 dias depois. Durante a terceira semana, se desenvolve uma circulação uteroplacentária primordial. VASCULOGÊNESE E ANGIOGÊNESE A formação do sistema vascular embrionário envolve 2 processos: a vasculogênese e a angiogênese. A vasculogênese é a formação de novos canais vasculares pela união de precursores individuais celulares (angioblastos). A angiogênese é a formação de novos vasos pelo brotamento e ramificação de vasos pré-existentes. A formação de vasos sanguíneos no embrião e nas membranas extraembrionárias começa quando as células mesenquimais se diferenciam em precursores das células endoteliais (angioblastos). Os angioblastos se agregam para formar as ilhotas sanguíneas (aglomerados celulares angiogênicos isolados), que são associados à vesícula umbilical ou aos cordões umbilicais dentro do embrião. Dentro dessas ilhotas sanguíneas, aparecem pequenas cavidades. Os angioblastos se achatam para formar as células endoteliais que se organizam ao redor das cavidades das ilhotas sanguíneas. Muitas dessas cavidades revestidas por endotélio se fusionam e formam uma rede de canais endoteliais, vasculogênese. Por meio do brotamento endotelial, vasos se ramificam e se fundem com outros vasos, angiogênese. Ao redor dos vasos sanguíneos endoteliais primitivos, as células mesenquimais se diferenciam no tecido muscular e no tecido conjuntivo da parede dos vasos sanguíneos. As células sanguíneas se desenvolvem a partir de células endoteliais especializadas (epitélio hematogênico) dos vasos à medida que eles crescem na vesícula umbilical e no alantoide ao final da 3ª semana. Células sanguíneas progenitoras também se originam diretamente de células-tronco hematopoiéticas. Obs: a formação do sangue (hematogênese) não começa até a 5ª semana!!! SISTEMA CARDIOVASCULAR PRIMITIVO O coração e os grandes vasos se formam a partir das células mesenquimais na área cardiogênica.Os tubos endocárdicos (canais longitudinais e pareados revestidos por células endoteliais) se desenvolvem 6 @BRENOIC durante a 3ª semana e se fusionam para formar o tubo cardíaco primitivo. O coração tubular se une aos vasos sanguíneos do embrião, do pedículo de conexão e da vesícula umbilical para formar o sistema cardiovascular primitivo. Ao final da 3ª semana, o sangue está circulando. O coração começa a bater no 21º ou 22º dia. O sistema cardiovascular é o primeiro sistema de órgãos a alcançar um estado funcional. Obs: os batimentos cardíacos embrionários podem ser detectados ao realizar uma ultrassonografia durante a 4ª semana (aproximadamente 6 semanas após o último período menstrual normal) / DESENVOLVIMENTO DAS VILOSIDADES CORIÔNICAS Logo após o aparecimento das vilosidades coriônicas primárias, ao final da 2ª semana, elas começam a se ramificar. No início da 3ª semana, o mesênquima cresce para dentro das vilosidades primárias, formando um eixo central de tecido mesenquimal, agora, as vilosidades coriônicas são secundárias, e revestem toda a superfície do saco coriônico.
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