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HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA M.V. BRUNO CABRAL PIRES UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ BCABRALPIRES@GMAIL.COM SDE0028 – Histologia e Embriologia Aula 3: Fertilização e primeira semana de desenvolvimento embrionário Fertilização A fertilização normalmente ocorre nas tubas uterinas. Se não houver fertilização, o ovócito vai alcançar o útero e sofrer degeneração. Sinais químicos secretados dos ovócitos e das células foliculares guiam os espermatozoides já capacitados para o ovócito. Esse processo leva em torno de 24 horas. Fertilização Fases da feritlização 1. Passagem dos espermatozoides através da corona radiata; 2. Penetração na zona pelúcida; 3. Fusão das membranas plasmáticas do ovócito e do espermatozoide; 4. Término da segunda divisão meiótica do ovócito e formação do pronúcleo feminino; 5. Formação do pronúcleo masculino; 6. Fusão dos pronúcleos e formação da célula diploide – zigoto. Fertilização Passagem dos espermatozoides através da corona radiata Corona Radiata: Reação acrossômica, liberação de hialuronidase e dos movimentos da cauda. Zona pelúcida: Enzimas estearase, acrosina e neuraminidase. A reação zonal ocorre assim que o espermatozoide atravessa a zona pelúcida – torna impermeável a outros espermatozoides (poilespermia). Ocorre pela ativação dos grânulos corticais. Fertilização Fertilização Fusão das membranas e término da divisão meiótica do ovócito Ocorre a fusão das membranas do ovócito e do espermatozoide com liberação do núcleo do espermatozoide no citoplasma do ovócito. Somente o núcleo do espermatozoide penetra, ficando para trás todas as estruturas do espermatozoide, inclusive as mitocôndrias. A penetração do ovócito o ativa a completar a segunda divisão meiótica – ovócito maduro e segundo corpúsculo polar. Fertilização Fertilização Formação do pronúcleo masculino e do zigoto Ocorre a degeneração da cauda do espermatozoide e o núcleo aumenta para formar o pronúcleo. Nesse momento, o ovócito com dois pronúcleos é chamado de oótide. As cromátides replicam seu DNA, os cromossomos se agregam formando uma célula diploide. Os cromossomos se rearranjam em fuso de clivagem. Fertilização Resultado da Fertilização • Estimula o ovócito penetrado a completar a segunda divisão meiótica; • Restaura o número diploide de cromossomos – 46 na espécie humana; • Variação da espécie por meio da mistura de cromossomos paternos e maternos; • Determina o sexo cromossômico do embrião; • Causa ativação metabólica da oótide e inicia a clivagem. Desenvolvimento embrionário Clivagem O processo de fertilização causa a ativação metabólica do ovócito – clivagem e desenvolvimento embrionário. Clivagem – repetidas divisões mitóticas do zigoto – aumento do número de células. As células denominadas de blastômeros se dividem e tornam-se menores em tamanho a cada divisão. O estágio de 16 a 32 blastômeros (16 a 32 células) é chamado de mórula, que é circundada pelas células trofoblásticas. Desenvolvimento embrionário Blastocisto O embrioblasto é uma massa de células que surge pela compactação das células dentro do blastocisto. A cavidade do blastocisto é chamada de cavidade blastocística ou blastocele. As células que envolvem o blastocisto são os trofoblastos. O embrioblasto se desenvolve em embrião e o trofoblasto, nos tecidos anexos responsáveis pela sua nutrição, sendo o componente primário da placenta. Desenvolvimento embrionário Desenvolvimento embrionário Blastocisto Formado 4 dias após a fecundação. A mórula forma uma cavidade no seu interior cheia de líquido a blastocele ou cavidade blastocística. Separação em duas partes celulares: Trofoblasto – camada delgada externa, dá origem a parte embrionária da placenta. Massa celular interna – Embrioblasto – central, dá origem ao embrião. Desenvolvimento embrionário Implantação ou nidação Ocorre após a fertilização e ocorre no lado adjacente à massa celular interna – polo embrionário. Após a implantação o trofoblasto começa a se proliferar intensamente formando duas camadas: • Citotrofoblasto – camada de células mitóticamente ativas • Sinciciotrofoblasto – massa multinuclear onde não são vistos os limites teciduais. Produz enzimas que permitem a erosão do tecido materno e assim a implantação do embrião. Desenvolvimento embrionário Implantação ou nidação O sinciciotrofoblasto invade o endométrio através dos seus prolongamentos digitiformes na área conhecida como polo embrionário. Vai produzir o HCG(β). Após 7 dias surge o hipoblasto – endoderma primitivo – voltada para a cavidade blastocística. Desenvolvimento embrionário Tipos de implantação do blastocisto ❖ As diferentes espécies de animais apresentam diferentes tipos de implantação do blastocisto ❖ Início da formação da placenta ❖ Primeiro contato materno- embrionário. Desenvolvimento embrionário Tipos de implantação do blastocisto ✓ Superficial = Implantação não invasiva e ocorre na maioria dos animais. Também chamada de adesão placentária - resulta na placenta indecídua = não ocorre hemorragia no parto. ✓ Intersticial = Trofoblasto invade e destrói parcialmente o endométrio; é observada em carnívoros, primatas e roedores. Resulta na placenta decídua = em que a parte materna da placenta é eliminada no parto, causando, consequentemente hemorragia. Adesão do blastocisto ao epitélio endometrial (polo embrionário); o blastocisto se insere completamente no endométrio. Desenvolvimento embrionário A placenta pode ser classificada de acordo com critérios diferentes. Quanto ao Tipo de implantação que a origina: • Placenta decídua: Endométrio desce no momento do parto. Ocorre nos animais que tem implantação intersticial. Mulher, roedores, carnívoros. • Placenta não decídua: o endométrio não desce no momento do parto. Ocorre nos animais que tem implantação superficial. ◦ Porca, vaca, égua. Desenvolvimento embrionário Aderência ou implantação placentária ▪ Suínos: inicia no 13º dia de gestação de suínos e termina ao redor do 20º. ▪ Ruminantes: inicia com 16 dias de gestação e finaliza em torno do 20º dia. ▪ Éguas: entre o 24º e o 40º dia de gestação. Em cadelas a implantação do embrião no endométrio ocorre no período de 12 a 18 dias de gestação. Desenvolvimento embrionário Segunda semana de desenvolvimento ◦ Formação do disco embrionário bilaminar – epiblasto + hipoblasto. ◦ Acúmulo de líquido entre o epiblasto e o trofoblasto – CAVIDADE AMNIÓTICA ◦ Enzimas proteólíticas empurram o embrião apra dentro do endométrio Desenvolvimento embrionário Desenvolvimento embrionário Segunda semana de desenvolvimento ◦ No nono dia, o sinciciotrofoblasto envolve quase todo o embrião, com exceção de uma região que é preenchida por uma massa acelular que sela a cavidade de entrada do blastocisto. Essa “tampa” denomina-se tampão de coagulação. Desenvolvimento embrionário Hipoblasto se altera – células altas Membrana orofaríngea – boca do embrião Membrana cloacal. Placa pré-cordal Área circular espessada na região do hipoblasto – embrião com 14 dias. Importante organizador da cabeça – indica a região da boca. Desenvolvimento embrionário GESTAÇÕES ECTÓPICAS Maior parte ocorre nas tubas uterinas • Sintomas de gravidez ▪ Causas: Atraso ou impedimento do transporte do zigoto para o útero. ▪ Consequência: rompimento da tuba uterina. ▪ Gravidez abdominal: zigoto expelido para a cavidade abdominal e se implanta na bolsa retouterina. ▪ Retirada do feto com vida, apesar da intensa hemorragia peritoneal – risco de morte materna. Desenvolvimento embrionário Terceira à oitava semana de desenvolvimento ◦ Formação da linha primitiva, que passa a sulco primitivo e nó primitivo ◦ A formação da linha primitiva define os principais eixos corporais, o crânio- caudal (ou cefalocaudal, “da cabeça para a cauda”), o eixo mediolateral (a partir da linha mediana) e o eixo esquerdo-direito. Desenvolvimento embrionário Terceira à oitava semanade desenvolvimento ❖ Surgimento da Linha Primitiva e do Nó Primitivo Proliferação celular na superfície do epiblasto Consequências imediatas: Eixo de simetria do embrião Mudança da forma do embriãobrião Desenvolvimento embrionário GASTRULAÇÃO ◦ Interrupção da migração pela linha primitiva até a formação do endoderma, mesoderma e ectoderma ◦ TRÊS CAMADAS GERMINATIVAS - TRÊS FOLHETOS EMBRIONÁRIOS ◦ Ectoderma – origina a epiderme, SNC periférico ◦ Mesoderma – Tecidos musculares, tecido conjuntivo, células hematocipoieticas, esqueleto, órgãos reprodutores ◦ Endoderma – Revestimentos internos, sistema respiratório, trato gastrointestinal Desenvolvimento embrionário Formação da notocorda - Importância - Estimula a diferenciação do sistema nervoso • Define o eixo primitivo do embrião dando-lhe rigidez • Serve de base para formação do esqueleto axial • Indica o local dos corpos vertebrais • O que é a Notocorda Estrutura (cilíndrica) = Eixo do embrião Base da formação do esqueleto axial Futuro local das vértebras Desenvolvimento embrionário Origem da Notocorda ✓ No mesodema = Abaixo do Nó Primitivo = Processo notocordal ✓ Cresce em direção a placa pré cordal – se dobra = NOTOCORDA Desenvolvimento embrionário NEURULAÇÃO Formação do tubo neural (SNC) o Células mesenquimais migram do nó em direção cefálica = processo notocordal que cresce até a placa pré-cordal. Fusão com a placa pré-cordal = membrana bucofaríngea (futura boca). o Notocorda induz a placa neural (ectoderma) na formação do tubo neural que dá origem ao SNC. o Surgimento das cristas neurais – SNP. Ectoderma acima da notocorda = se espessa e se invagina = Placa Neural Desenvolvimento embrionário Palaca neural Notocorda induz a placa neural (ectoderma) na formação do tubo neural que dá origem ao SNC. ❑Ectoderma se espessa sobre notocorda formando placa neural ⇨ origem SNC ⇨ encéfalo e medula espinhal. ❑Placa neural estende-se além da notocorda ⇨ invaginação ⇨ sulco neural com pregas neurais (aumentam) e constituem sinais do desenvolvimento do encéfalo. ❑Formação do tubo neural – fusão pregas neurais (final 3ª semana) Desenvolvimento embrionário Crista Neural Tubo neural separa do ectoderma ⇨ forma células da crista neural – divide-se em direita e esquerda ⇨migram do tubo neural. Estruturas derivadas da crista neural: ◦ gânglios espinhais e do sistema nervoso autônomo; ◦ gânglios dos nervos cranianos; ◦ as bainhas dos nervos (células de Schwann); ◦ revestimento meníngeo do encéfalo e da medula espinhal. Desenvolvimento embrionário Formação dos somitos Mesoderma somitos Desenvolve-se cefalocaudalmente Origem: Esqueleto axial (ossos do crânio, coluna vertebral, costelas e esterno). Músculos associados. Derme adjacente. Determinação da idade do embrião. Desenvolvimento embrionário Formação dos somitos ❖Diferenciação do mesoderma intraembrionário ❑ Mesoderma paraxial – Estruturas esféricas = Somitos Músculos, vértebras e costelas ❑ Mesoderma intermediário ❑ Mesoderma Lateral Número de somitos correlacionados com a idade aproximada em dias Idade aproximada (em dias) Número de somitos 20 1 – 4 21 4 – 7 22 7 – 10 23 10 – 13 24 13 – 17 25 17 – 20 26 20 – 23 27 23 – 26 28 26 – 29 30 34 – 35 Fonte: SADLER, T. W. Langman – Embriologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. Desenvolvimento embrionário No fim da terceira semana... ✓ Sangue circula e o coração começa a bater (21ª ou 22º dias) ✓ Sistema cardiovascular = Primeiro sistema de órgãos que alcança um estado funcional. ✓ Batimentos cardíacos embrionários = detectados por ultra-sonografia Desenvolvimento embrionário Surgimento do Alantoide ✓ Pequeno divertículo (evaginação) em forma de salsicha na parede caudal do saco vitelino e em direção ao pedículo do embrião (16º dia); ✓ Embriões de répteis, pássaros e alguns mamíferos = se expande e tem função respiratória e de reservatório para a urina; ✓ Embriões humanos: muito pequeno forma o ligamento umbilical e os vasos sangüíneos que servirão à placenta. Parte proximal do divertículo alantoide = úraco (da bexiga até a região umbilical); Nos adultos = ligamento umbilical mediano. Desenvolvimento embrionário ❖Desenvolvimento inicial do sistema cardiovascular Final da 2ª semana = Nutrição do embrião – Difusão do sangue materno pelo celoma extra-embrionário e saco vitelino. ✓ Formação dos vasos e do coração = Primeiro formam-se os vasos ✓ 2 processos: Vasculogênese e Angiogênese Desenvolvimento embrionário Vasculogênese Formação de vasos sanguíneos ▪ Células mesenquimais se diferenciam em angioblastos ▪ Angioblastos se agrupam = ilhotas sanguíneas ▪ Nas ilhotas sanguíneas surgem cavidades (cavidades dos vasos sanguíneos) ▪ Células mudam de forma = de esféricas para pavimentosas = endoteliais Transformação em células tronco hematopoiéticas (cavidade) Desenvolvimento embrionário Angiogênese Ramificação de vasos sanguíneos Ramificação e invade o mesoderma extra embrionário, saco vitelino, pedículo do embrião e córion Desenvolvimento embrionário Formação do coração (Início do desenvolvimento • Mesoderma extraembrionário – área cardiogênica Coração e grandes vasos – Células mesenquimais da área cardiogênica. Par de canais longitudinais revestidos por endotélio — os tubos cardíacos endocárdicos — se fundem = tubo cardíaco primitivo. Desenvolvimento embrionário Vilosidades coriônicas Trofoblasto diferenciado em vilosidades primárias – citotrofoblasto recoberto por uma camada sincicial. Mesoderma extra-embrionário cresce para dentro das vilosidades primárias em direção à decídua, formando vilosidades coriônicas secundárias. Células mesenquimais das vilosidades diferenciam-se em capilares sanguíneos formando redes de capilares e células sanguíneas – vilosidades coriônicas terciárias. Desenvolvimento embrionário Vasos ligam-se ao coração embrionário Desenvolvimento das vilosidades aumenta a superfície de troca de nutrientes entre circulação – materna e fetal. Células do saco vitelínico = Mesoderma extraembrionário (circunda o âmnio e o saco vitelino). Entre membrana exocelomica e citotrofoblasto. Surgem cavidades isoladas que se fundem – Cavidade coriônica Vilosidades coriônicas SECUNDÁRIAS Vilosidades coriônicas TERCIÁRIAS Desenvolvimento embrionário ORGANOGÊNESE ✓ Da 4ª a 8ª semana do desenvolvimento: estabelecimento das principais estruturas internas e externas ✓ Desenvolvimento dos principais sistemas de órgãos (funcionamento mínimo) Exceção = Sistema cardiovascular ✓ Mudança da forma do embrião e formação dos tecidos e órgãos ✓ Diferenciação rápida = exposição de embriões a teratógenos = anomalias congênitas. ✓ Teratógenos são agentes, como drogas e vírus, que produzem ou aumentam a incidência de anomalias congênitas Desenvolvimento do Sistema Digestório Intestino Primitivo Dobramento do embrião e Incorporação do saco vitelínico Intestino primitivo anterior: faringe; sistema respiratório, esôfago, duodeno, fígado, pâncreas e aparelho biliar. Desenvolvimento do Sistema Respiratório Dobramento do embrião com incorporação do saco vitelínico = Intestino Primitivo Sistema respiratório = Ramificação do intestino primitivo Sulco laringotraqueal (faringe primitiva) = caudal ao 4º par de bolsas faríngeas Desenvolvimento do divertículo respiratório (saculiforme) = Surgimento do Broto traqueal (globular) e brotos brônquicos que se ramificam e formam os brônquios, bronquíolos e alvéolos. Aprofundamento de invaginação do sulco = divertículo respiratório ou laringotraqueal – se separa nos brotos traqueais, brônquicos ou pulmonares; Desenvolvimento do Sistema Urogenital ❑Mesoderma intermediário e a parede dorsal do embrião = Saliências Urogenitais = cristas longitudinais de mesoderma de cada lado da aorta primitiva ❑ Cordão Nefrogênico = parte da saliência urogenital = origem ao sistema urinário ❑ Cristaou Saliência gonadal = origem ao sistema genital. Sistema genital Diversidade de mecanismos de determinação do sexo • Fatores ambientais em Crocodilianos e Testudines Temperatura de incubação dos ovos 33° Machos/Fêmeas (temperatura alta) 30° Fêmeas / Machos (temperatura baixa) • Dimorfismo cromossômico: Aves ZZ (macho) e ZW / Mamíferos XX e XY • MAMÍFEROS = Determinação e diferenciação do sexo ✓ Sexo Genético: constituição gênica ✓ Sexo Gonadal: Ovário/Testículo ✓ Sexo Fenotípico: Genitália interna tubular e externa Determinação do sexo genético - Ocorre no momento da fecundação - Depende da constituição cromossômica e gênica Gene SRY – cromossomo Y Outros genes: DAX-1, SF-1, AMH, SOX-9, DAX-1 Diferenciação Gonadal - Depende da expressão dos genes - Gônada indiferenciada: ovotestis Córtex externo e Medula interna Embriões XX: Córtex = Se diferencia em ovário Medula = Regride. Embriões XY: Medula = Se diferencia em testículo Córtex = Regride (remanescentes vestigiais) Falo: Pênis e clitóris - Desenvolvimento dos ovários ou testículos. - Migração das células germinativas primordiais ou gonócitos – originam ovogônias ou espermatogônias Genitália externa - Período de indiferenciação Diferenciação da genitália externa ocorre próximo ao final do primeiro terço da gestação. Sexagem em bovinos próximo ao 56º dia post coitum Em humanos na 11ª semana de vida fetal. Na fase indiferenciada: Circundando o orifício cloacal: tubérculo genital; pregas urogenitais; eminências lábioescrotais Formadas precocemente no embrião e se desenvolvem a partir do mesênquima que rodeia a membrana cloacal. Membrana cloacal dividida em membrana urogenital ventral, anal e dorsal (septo urorretal). Ruptura das membranas – formando o orifício urogenital e o ânus. - Genitália externa indiferenciada Tubérculo genital Pregas uro-genitais Saliências lábio-escrotais Genitália externa Enzima 5-alfa-redutase = Conversão da testosterona em dihidrotestoterona Glande Uretra peniana Bolsa escrotal - Descida testicular para bolsa escrotal Testosterona AMH Saliências lábio-escrotais Sem ação hormonal Clitóris Pequenos lábios vulvares Grandes lábios vulvares ANEXOS EMBRIONÁRIOS Desenvolvimento das vilosidades • Vilosidades primárias: formadas de sinciciotrofoblasto e citotrofoblasto • Vilosidades secundárias: formadas de sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto e mesoderma extraembrionário • Vilosidades terciárias: formadas de sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário e vasos sanguíneos • Espaços intervilosos: entre as vilosidades formam-se espaços onde há acúmulo de sangue. Animal Início (dias) Término (dias) Gata 11-12 16-17 Cadela 14-17 20-21 Vaca 28-32 40-45 Égua 35-40 95-108 Ovelha 14-16 28-35 Porca 12-13 24-26 Fisiologia Placentária Metabolismo placentário Síntese de glicogênio, colesterol, ácidos graxos (nutrição do embrião/feto) Transporte Placentário • Difusão simples • Difusão facilitada • Transporte ativo • Pinocitose - Gases: Oxigênio, dióxido e monóxido de carbono Difusão simples - Nutrientes: Água (livremente), vitaminas, glicose - Hormônios: Proteicos muito pouco (T3 e T4) Esteroides livremente - Eletrólitos: Livremente - Anticorpos: Depende do tipo de placenta - Outras substâncias: Hemácias (hemólise) - Drogas: Passam livremente Relaxantes musculares, sedativos, entorpecentes - Agentes infecciosos - Produtos de secreção: CO2, ureia, ácido úrico Tipos de Placenta (de acordo com diferentes critérios) Quanto ao Tipo de implantação que a origina (QUANTO A PERDA DE TECIDO) Placenta deciduada: Endométrio desce no momento do parto. Ocorre nos animais que tem implantação intersticial. Ex: mulher, roedores, carnívoros. Placenta não deciduada: o endométrio não desce no momento do parto. Ocorre nos animais que tem implantação superficial. Ex: porca, vaca, égua. Mamíferos são classificados segundo a placenta: ➢ Prototheria (ornitorrinco e equidina) = não possuem placenta. ➢ Metatheria (Marsupiais) = sem placenta verdadeira; tipo primitivo de placenta. ➢ Eutheria (todos os outros mamíferos) = placenta verdadeira ou corioalantoidiana. Quanto a Barreira placentária (QUANTO A RELAÇÃO MATERNO-FETAL) São os componentes que separam o sangue fetal do materno. Sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário, endotélio da vilosidade, epitélio uterino, tecido conjuntivo uterino e endotélio uterino Implantação intersticial Implantação superficial • Epiteliocorial: • Barreira completa • Moléculas atravessam o endotélio do vaso uterino, tecido conjuntivo, epitélio uterino, sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário e o endotélio da vilosidade • Ex: égua, porca, vaca • Sindesmocorial: • Epitélio uterino é destruído • Moléculas atravessam o endotélio do vaso uterino, tecido conjuntivo, sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário e o endotélio da vilosidade • Ex: Ruminantes (ovelha e cabra) • Endoteliocorial: • Destruição do epitélio e tecido conjuntivo e encosta-se no vaso sanguíneo • Moléculas atravessam o endotélio do vaso uterino, sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário e o endotélio da vilosidade • Ex: carnívoros • Hemocorial: destroi o epitélio, tecido conjuntivo e o endotélio do vaso. Forma o acúmulo de sangue nos espaços intervilosos • • Moléculas atravessam o sinciciotrofoblasto, citotrofoblasto, mesoderma extraembrionário e o endotélio da vilosidade • Ex: primatas, roedores, tatu ➢ Discoidal: Vilosidades dispostas em forma de disco, em uma única região. Ex: Primatas e roedores Quanto à disposição das vilosidades: ➢ Difusa: Vilosidades espalhadas por todo o córion. Ex: porca, égua ➢ Zonária: As vilosidades se limitam somente a região mediana do embrião. Ex: Cadela, gata ➢ Cotiledonária: Formação dos cotilédones = feixes de vilosidades, que se juntam com a carúncula uterina e formam o placentoma. Ex: ruminantes cotiledonária OBRIGADO
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