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Gastrulação SUMÁRIO 1. Introdução à Terceira Semana de Desenvolvimento ................................................. 3 2. Gastrulação: Formação das Camadas Germinativas ................................................ 4 3. A Linha Primitiva: Trilaminação .................................................................................. 5 4. Conclusão ..................................................................................................................... 9 Referências ...................................................................................................................... 11 Gastrulação 3 Autora: Erika Marcelly Araujo dos Santos 1. INTRODUÇÃO À TERCEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO A terceira semana de desenvolvimento embrionário é um período crucial na embrio- logia humana. É durante esta fase que ocorre a gastrulação, um processo que resulta na formação das três camadas germinativas: ectoderma, mesoderma e endoderma. Essas camadas são fundamentais para o desenvolvimento subsequente de todas as estruturas e órgãos do corpo humano. Figura 1. Estágios de gastrulação Fonte: VectorMine/shutterstock.com Coincidentemente com as cinco semanas depois do primeiro dia do ciclo menstrual normal, ou seja, a semana seguinte à primeira ausência da descida da menstruação Gastrulação 4 é quando a mulher está na terceira semana do desenvolvimento embrionário. Além disso, é nesta semana que começa a formação do Sistema Nervoso Central (SNC) e a formação dos tecidos. 2. GASTRULAÇÃO: FORMAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS A gastrulação é a formação das três camadas germinativas com orientação axial que começará com a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto do disco embrionário bilaminar do embrião no qual dará início a morfogênese, isto é, ao desen- volvimento da forma do corpo. Durante a fase da gastrulação, o disco embrionário bilaminar, epiblasto e hipoblasto, se desenvolve tornando-se trilaminar. O que ocorre é a migração das células do epiblasto para a linha primitiva que se movem para dentro do embrião, um processo conhecido como invaginação. Essas células deslocadas formarão o mesoderma e o endoderma. Figura 2. Processo de gastrulação Fonte: Ana Krasavina/shutterstock.com Esse processo ocorre por meio e sinalizadores, como FGF, Shh (sonic hedgehog), Tgifs, Wnts e proteínas morfogenéticas ósseas, que irão contribuir no desenvolvimento do embrião, este deixará de ser uma mórula e se transformará em uma gástrula após sofrer sucessivas divisões, uma vez que essas moléculas irão sinalizar e especificar para quais destinos as células deverão seguir. Cada uma das três camadas germinativas (ectoderma, mesoderma e endoderma) será responsável por dar origem a tecidos e órgãos específicos, sendo que o ectoderma dará origem a epiderme, aos sistemas nervosos central e periférico, olhos e ouvidos Gastrulação 5 internos, às células da crista neural. O mesoderma será responsável por originar todos os músculos esqueléticos e lisos, às células sanguíneas, revestimento dos vasos sanguí- neos, serosas, sistemas reprodutor, cardiovascular e conjuntivo. Por fim, o endoderma é responsável por dar origem aos revestimentos epiteliais e glândulas respiratórias e do trato gastrointestinal (TGI). Figura 3. As três camadas germinativas e a origem de cada órgão e tecido. Fonte: VectorMine/shutterstock.com 3. A LINHA PRIMITIVA: TRILAMINAÇÃO A trilaminação é o processo pelo qual as três camadas germinativas são estabele- cidas. O ectoderma é formado pelas células do epiblasto que não migraram, enquanto o mesoderma e o endoderma são formados pelas células que migraram através da linha primitiva. A linha primitiva é resultado da proliferação e do movimento das células que saem do epiblasto e migram para o plano mediano do disco embrionário, tornando possível identificar o eixo craniocaudal. De acordo com o alongamento da linha primitiva através da adição de células à sua extremidade caudal, ocorre também a proliferação de células na extremidade cranial da linha primitiva que formará o nó primitivo, ou nó embrionário. Gastrulação 6 Ao mesmo tempo em que está ocorrendo a multiplicação de células nas extremidades da linha primitiva, ocorre também a invaginação das células para debaixo do epiblasto e este processo resultará na formação do sulco primitivo, sendo ele uma pequena de- pressão, localizada no nó primitivo, chamada de fosseta primitiva. Figura 4. Ilustrações da formação do disco embrionário trilaminar (dias 15 a 16). As se- tas indicam a invaginação e a migração das células mesenquimais da linha primitiva en- tre o ectoderma e o endoderma. C, E e G, Vistas dorsais do disco embrionário trilaminar no início da terceira semana, exposto pela remoção do âmnio. A, B, D, F e H, Secções trans- versais do disco embrionário. Os níveis das secções são indicados em C, E e G. Fonte: Acervo Sanar Gastrulação 7 Após a criação da linha primitiva, as células frouxamente organizadas, amebóides/ fusiformes e fagocíticas irão migrar da superfície profunda para poder formar o me- sênquima. Este tecido conjuntivo embrionário é o responsável por formar o tecido conjuntivo de sustentação do embrião, além de uma parte do mesênquima formar o mesoblasto, este é o mesoderma indiferenciado, que posteriormente dará origem ao mesoderma intraembrionário. Juntamente com as células do nó primitivo e de algumas porções da linha primitiva, as células do epiblasto irão deslocar o hipoblasto para formar o endoderma, localiza- do no teto da vesícula umbilical. Dessa forma, as células restantes do epiblasto irão formar o ectoderma. Figura 5. A, Desenho de uma vista dorsal de um embrião de 16 dias. O âmnio foi removido para expor o nó primitivo, a fosseta primitiva e a linha primitiva. B, Desenho da metade cranial do dis- co embrionário. O disco embrionário trilaminar foi seccionado transversalmente para mostrar a migração das células mesenquimais da linha primitiva para formar o mesoblasto, esse que logo se organiza para formar o mesoderma intraembrionário. Essa ilustração também mostra que a maior parte do endoderma embrionário também tem origem no epiblasto. A maioria das células hi- poblásticas é deslocada para as regiões extraembrionárias, como a parede da vesícula umbilical. Fonte: Acervo Sanar 3.1 Teratoma Sacrococcígeo Até o início da quarta semana, a linha primitiva forma de maneira ativa o mesoderma através da entrada de células, após esse período a produção do mesoderma é reduzida. Consequentemente, a linha primitiva, após passar por mudanças degenerativas, irá de- saparecer no final da quarta semana, ao diminuir relativamente de tamanho, integrando uma estrutura na região sacrococcígea do embrião. Gastrulação 8 Figura 6. Desenhos esquemáticos das vistas dorsais do disco embrionário mostrando co- mo ele se alonga e muda de forma durante a terceira semana. A linha primitiva se alon- ga pela adição de células à extremidade caudal dela, e o processo notocordal aumenta pela migração de células do nó primitivo. O processo notocordal e o mesoderma adjacen- te induzem o ectoderma embrionário sobrejacente a formar a placa neural, o primórdio do SNC. Observe que conforme o processo notocordal se alonga, a linha primitiva se encur- ta. No final da terceira semana, o processo notocordal é transformado na notocorda. Fonte: Acervo Sanar Entretanto, quando as células remanescentes da linha primitiva persistem, isto é, quando ocorre falha de migração das células pluripotentes da linha primitiva, estas podem originar o teratoma sacrococcígeo. O teratoma é um tipo de tumor formado pelas células germinativas e, por causa disso, ele contém tecidos derivados de todas as três camadas, em diversos estágios de diferenciação, em decorrência disso, por não formarem os testículos ou os ovários, estas células podem se multiplicar em outros locais podendo ser benignos ou malignos. Esses tumores são mais comuns em récem-nascidos,afetando principalmente o sexo feminino. O diagnóstico pode ser feito através de ultrassonografia de rotina durante o pré-natal e o tratamento é cirúrgico, realizando a ressecção do tumor. Gastrulação 9 Figura 7. Criança do sexo feminino com um grande teratoma sacrococcí- geo que se desenvolveu a partir dos remanescentes da linha primitiva. Fonte: Acervo Sanar 4. CONCLUSÃO A gastrulação e a formação das camadas germinativas são processos fundamentais na embriologia humana. Eles estabelecem as bases para o desenvolvimento subse- quente de todas as estruturas e órgãos do corpo humano. Entendendo este processo é possível compreender o porquê de doenças afetarem órgãos distantes, a citar de exemplo a endometriose que apesar de ocorrer no siste- ma reprodutor feminino, pode apresentar também repercussões no fígado, sendo isso possível devido à formação embrionária no qual as células pluripotentes possuem a mesma origem. Gastrulação 10 Terceira Semana de Desenvolvimento Gastrulação Formação das Camadas Germinativas Linha Primitiva Trilaminação Endoderma Mesoderma Ectoderma Fonte: Elaborado pelo autor. Gastrulação 11 Mapa mental. Gastrulação Gastrulação Tipos de embrião Disco bilaminar Disco trilaminar Processos e eventos Blastulação Formação da gástrula Formação das camadas germinativas Início da organização do embrião Geração da polaridade axial Importância Base para a formação do embrião Determinação de características futuras Importante para a formação de todos os tecidos e sistemas do corpo Especificação de células e tecidos Movimentos celulares Ectoderma Endoderma Mesoderma Invaginação Ingressão Epibolia Delaminação Movimentos vertical e radical Fonte: Elaborado pelo autor. Gastrulação 12 REFERÊNCIAS 1. Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. 14th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2018. 2. Moore KL, Persaud TVN, Torchia MG. The Developing Human: Clinically Oriented Embryology. 11th ed. Philadelphia: Elsevier; 2020. 3. Gilbert SF. Developmental Biology. 11th ed. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2016. Escrito por Erika Marcelly Araujo dos Santos em parceria com inteligência artificial via chat GPT 4.0. sanarflix.com.br Copyright © SanarFlix. Todos os direitos reservados. Sanar Rua Alceu Amoroso Lima, 172, 3º andar, Salvador-BA, 41820-770