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DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO Kamyla Romaniuk Embriogênese: desenvolvimento embrionário Em toda a vida jamais haverá outra ocasião para tamanhas mudanças, pois as multiplicações celulares ocorrem rapidamente e em breve irão formar uma grande variedade de tecidos e órgãos, e, assim, definir o ser por completo. O processo de reprodução consiste em uma das características mais notáveis dos seres vivos. Imagem: Perfil de um embrião de 22 semanas / autoria de X.Compagnion / disponibilizada por Mirmilon / GNU Free Documentation License Aspectos gerais do desenvolvimento embrionário: nos mamíferos, a fecundação é interna e os filhotes nascem frágeis e dependentes dos pais, pois os órgãos e sistemas precisam de tempo para se tornarem maduros; os estágios iniciais de vida ocorrem no útero materno, que possui temperatura e condições favoráveis ao desenvolvimento do ser em formação; o desenvolvimento dos embriões depende dos anexos embrionários; a placenta é um anexo embrionário exclusiva dos mamíferos. Aspectos gerais do desenvolvimento embrionário A partir da fecundação e da formação do zigoto, observa-se as maiores transformações pelas quais um ser vivo passa em toda a sua vida. As mudanças decorrem basicamente de três processos importantes: A partir de agora, as etapas do desenvolvimento embrionário humano. Segmentação ou clivagem Gastrulação Organogênese Formação do embrião e implantação no útero À medida em que o embrião se implanta no útero materno, o desenvolvimento acontece com transformações contínuas. Desenvolvimento embrionário e implantação do embrião no útero materno. Para facilitar o nosso estudo, iremos analisar primeiro a formação do embrião e, em seguida, sua implantação no útero. Então, vejamos a seguir: Imagem: Desenvolvimento embrionário e implantação do embrião no útero materno / Autoria de Ttrue12 / Disponibilizado por Ttrue12 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported A segmentação e formação da mórula Quando o ovócito secundário é liberado do ovário e encontra-se com o espermatozoide na porção superior da tuba uterina, ocorre a fecundação. Ocorrendo a fecundação, a meiose do ovócito secundário se completa e, a partir de então, surge o zigoto. Durante o trajeto do zigoto até o útero, têm início sucessivas divisões celulares, originando uma espécie de bola compacta de células denominada mórula. O zigoto sofre sucessivas divisões celulares originando células menores denominadas blastômeros. É no estágio de mórula que o embrião chega ao útero, cerca de três dias depois da concepção . Imagem: Embrião com 8 células / Autoria de Ekem / Disponibilizado por Llull / Domínio Público Formação do blastocisto Cerca de 5 dias após a concepção, aparece uma cavidade contendo líquido em seu interior, a blastocela, marcando, assim, o início da fase denominada blastocisto. O blastocisto é delimitado por uma camada de células externas, o trofoblasto, de onde se originará parte da placenta, e apresenta ainda uma saliência de massa celular na parede interna, o embrioblasto, que irá desenvolver o embrião propriamente dito. Blastocisto em corte evidenciando as seguintes estruturas: em 1, embrioblasto; em 2, trofoblasto; e em 3, blastocele. É no estágio de blastocisto que ocorre a nidação, fenômeno em que o embrião se implanta no endométrio. Dessa forma, inicia-se a gravidez que se encerra no parto. Im ag em : B la to ci st o em c or te / A ut or ia d a A m er ic an M at he m at ic al S oc ie ty / D is po ni bi liz ad a po r L en ne rt B / D om ín io P úb lic o Embrioblasto Trofoblasto Blastocele Blastocela Células-tronco embrionárias Até o estágio de blastocisto, as células ainda se encontram indiferenciadas; ou seja, se forem isoladas, podem originar qualquer célula do corpo de um indivíduo. Por essa característica, até a fase de blástula, as células embrionárias são chamadas de células-tronco. Início da organogênese: Esquema da implantação do blastocisto humano no endométrio uterino, evidenciando a formação do hipoblasto e epiblasto. a diferenciação dos tecidos embrionários tem início com a formação do hipoblasto, cujas células crescem e delimitam a blastocela, originando o saco vitelínico, que não tem função nos mamíferos; o hipoblasto se diferencia e origina o epiblasto, ou ectoderma primitivo, que tem uma cavidade cheia de fluido em seu interior; trata-se do líquido amniótico; o disco embrionário é formado pela porção de células que revestem tanto a cavidade amniótica quanto o saco vitelínico, sendo a partir dele que são formados todos os tecidos. Imagem: Esquema da implantação do blastocisto humano no endométrio uterino / Autoria do NCBI, a US government source / disponibilizado por Arcadian / Domínio Público. A. Epiblasto; B. Disco bilaminar; C. Endodermo; D. Hipoblasto. A gastrulação O estágio seguinte é o de gastrulação, que tem seu início em uma região periférica do disco embrionário. Nessa fase, o plano corporal do embrião vai se definindo, ocorrendo migrações e reorganização de células, fazendo com que a blastocela desapareça. Enquanto isso, uma nova cavidade se forma contendo um líquido. Essa nova cavidade é denominada arquêntero (esboço do futuro tubo digestório do ser). O arquêntero comunica-se com o meio externo por meio de uma abertura, o blatóporo (que posteriormente irá formar o ânus do embrião). Formação da gástrula Im ag em : U m e sq ue m a da g as tru aç ão em bt io ná ria / A ut or ia d e P id al ka 44 / di sp on ib liz ad o po r P id al ka 44 / D om ín io P úb lic o Blastocela Blastocela residual Arquêntero Blastóporo Ectoderma Mesentoderma Formação dos folhetos germinativos É na gástrula, ainda, que os blastômeros se diferenciam em três conjuntos de células embrionárias ou folhetos germinativos. São eles: ectoderma, mesoderma e endoderma, desenvolvidos a partir do disco embrionário. Cada folheto cumpre seu papel formando as seguintes estruturas: ECTODERMA: forma epiderme, anexos cutâneos, pelos e unhas, esmalte dos dentes, sistema nervoso central, receptores dos órgãos dos sentidos e parte dos olhos, orelhas e cavidade nasal. MESODERMA: forma derme, osso, músculo, cartilagem, tecido conjuntivo, coração, células e vasos sanguíneos, os linfócitos e vasos linfáticos, baço e algumas glândulas. ENDODERMA: forma as mucosas dos sistemas digestório, respiratório e urogenital, algumas glândulas, como o timo e a tireoide, e também os ductos hepáticos e pancreáticos e o revestimento da orelha interna. Desenvolvimento embrionário e formação da nêurula Dando continuidade, destacamos, ainda, a formação de estruturas importantes durante o estágio embrionário denominado nêurula: o tubo nervoso e a notocorda, ou corda dorsal. O tubo nervoso: a sua formação tem início pela diferenciação de células ectodérmicas, que adquire o aspecto de uma placa achatada denominada placa neural, desenvolvendo-se ao longo do dorso do embrião. Essa estrutura, por sua vez, dará origem ao encéfalo e a outras estruturas. A notocorda: é uma estrutura que dá suporte ao tubo nervoso, orientando a sua diferenciação. Essa estrutura libera substâncias que induzem as células do tubo nervoso para a formação do sistema nervoso central. Estágio de nêurula e formação do tubo nervoso e notocorda. Imagem: Estágio de nêurula e formação do tubo nervoso e notocorda / autoria de Goodlett, C.R., and Horn, K.H / disponibilizado por Bobjgalindo / Domínio Público Defeitos de formação do tubo nervoso Durante o desenvolvimento do embrião, podem ocorrer falhas no fechamento da região anterior do tubo nervoso, provocando uma condição patológica, denominada anencefalia. Os defeitos de formação do tubo nervoso, no ser humano, aparecem numa proporção de 1 para cada 500 nascimentos. Visão frontal de feto com anencefalia Imagem: Visão frontal de feto com anencefalia / Autoria de Ed Uthman, MD / Disponibilizado porDead3y3 / Domínio Público Formação dos anexos embrionários À medida em que o desenvolvimento do embrião prossegue, ele é gradativamente envolvido pela bolsa amniótica, que o mantém bem hidratado e protegido contra possíveis choques mecânicos. Na parte ventral do embrião, próximo ao saco vitelínico, surge uma bolsa denominada alantoide, que é pouco desenvolvida, mas contribui para a formação da placenta. O desenvolvimento do mesoderma, juntamente com o trofoblasto, originará o córion, anexo embrionário que envolverá o embrião e outros anexos Os anexos embrionários são essenciais para a vida e sobrevivência do embrião no útero materno. Imagem: Feto de cerca de oito semanas, incluso no âmnio / Desenho de Henry Gray / Disponibilizada por Irigi / Domínio Púlico Saco vitelínico Cordão Umbilical Cordão Umbilical Córion Placenta Âmnio Duto vitelínico Nidação: implantação do embrião no útero processo de nidação, que consiste na implantação do embrião no útero materno. processo pelo qual o embrião se implanta na parede do útero após a fertilização. Geralmente ocorre cerca de 6 a 10 dias após a fertilização. Durante a nidação, o embrião se fixa na parede uterina e começa a receber os nutrientes necessários para seu desenvolvimento. Este é um passo crucial no início da gravidez. Imagem: As primeiras poucas semanas da embriogênese humana / autoria de Jrockley / disponibilizada por Jrockley / Domínio Público Após a Fertilização: A fertilização geralmente ocorre na ampola da tuba uterina, onde o espermatozoide encontra e penetra no óvulo, resultando na formação do zigoto, a célula resultante da união dos gametas masculino e feminino. Jornada até o Útero: Após a fertilização, o zigoto começa a se dividir rapidamente por mitose, formando uma estrutura chamada de mórula. A mórula continua a se dividir enquanto viaja pela tuba uterina em direção ao útero. Formação do Blastocisto: Ao alcançar o útero, a mórula passa por mais divisões celulares e se transforma em uma estrutura oca chamada de blastocisto. O blastocisto é composto por duas partes distintas: o embrioblasto, que se tornará o embrião, e o trofoblasto, que se tornará a placenta. Contato com a Parede Uterina: Uma vez formado, o blastocisto começa a se preparar para a nidação. O trofoblasto do blastocisto se liga à parede do útero, secretando enzimas que ajudam na penetração no endométrio, a camada mais interna e espessa do útero. Implantação na Parede Uterina: O blastocisto se aprofunda na parede do útero até se alojar completamente no endométrio. As células do trofoblasto se transformam em estruturas chamadas de vilosidades coriônicas, que são responsáveis pela troca de nutrientes entre o embrião e o corpo da mãe. Início da Gravidez: Após a implantação completa, o embrião está oficialmente implantado e a gravidez começa. O endométrio continua a se espessar para fornecer suporte e nutrição ao embrião em desenvolvimento. A PLACENTA À medida em que o desenvolvimento embrionário prossegue, a placenta vai se formando pela decídua uterina (endométrio) e pelas projeções coriônicas durante a gravidez. É por meio desse órgão que o embrião recebe do sangue da mãe nutrientes e oxigênio e nele elimina gás carbônico e excretas. O cordão umbilical une a placenta ao embrião, sendo formado pelo mesoderma extraembrionário e revestido pelo epitélio amniótico. Fotografia de placenta humana: órgão compartilhado entre mãe e filho pelo cordão umbilical. Em condições normais, não há mistura entre o sangue da mãe e do embrião na placenta. Imagem: Placenta com cordão umbilical / Autoria de Inferis / Disponibilizada por Melimama / Creative Commons Attribution- Share Alike 2.0 Generic Os Hormônios da Gravidez: o cório é responsável pela produção da gonadotrofina coriônica, um hormônio cuja função é estimular o corpo amarelo ovariano a manter elevadas as taxas de estrógeno e progesterona no sangue. Assim, a menstruação não acontece, indicando um dos primeiros sinais de gravidez. quando o corpo amarelo ovariano regride, por volta do quarto mês, a placenta já está completamente formada, passando também a produzir estrógeno e progesterona até o fim da gravidez. O exame usado para diagnosticar a gravidez chama-se beta hCG (BhCG), que detecta a presença da gonadotrofina coriônica no sangue. O teste de sangue é um dos métodos mais seguros para detectar a gravidez Im ag em : A m os tra s de te st e sa ng uí ne o / A ut or ia d e G ra ha m C ol m / D is po ni bi liz ad o po r G ra ha m C ol m / C re at iv e C om m on s A ttr ib ut io n- S ha re A lik e 3. 0 U np or te d. Desenvolvimento fetal Com cinco semanas de vida, o embrião já começa a apresentar contrações musculares. Braços e pernas. Embrião com cinco semanas Embrião com nove semanas O feto, com nove semanas, já tem cerca de 2,5 centímetros de comprimento e aparência humana. Surgem as células ósseas. Imagem: Embrião Humano / Autoria de Ed Uthman / Disponibilizado por DO11.10 / Domínio Público. Im ag em : E m br iã o H um an o de 9 s em an as / A ut or ia de E d U th m an / D is po ni bi liz ad o po r P at ho / C re at iv e C om m on s A ttr ib ut io n- S ha re A lik e 2. 0 G en er ic Desenvolvimento fetal No período fetal, que vai da 9ª até a 38ª semana de gestação, verifica-se um rápido crescimento do corpo e o novo ser já tem praticamente todos os órgãos, sistemas e tecidos formados. Aos sete meses, caso ocorra um nascimento prematuro, o feto apresenta grandes chances de sobrevivência. Não é apenas o embrião que passa por transformações, a gestante também tem seu corpo modificado durante o período da gravidez. Imagem: Ultrassom 4D de um feto / Imagem produzida por Wolfgang Moroder / Disponibilizada por Moroder / GNU Free Documentation License Feto com cerca de sete meses de vida Gêmeos Gêmeos dizigóticos ou fraternos: ocorre quando a mulher libera dois ou mais ovócitos (óvulos), que, se forem fecundados, formarão dois zigotos, podendo, assim, desenvolver duas crianças na mesma gravidez. Nesse caso, os gêmeos fraternos podem ter o mesmo grau de semelhança de qualquer irmão. Gêmeos monozigóticos: ocorre quando um único zigoto se divide e origina dois ou mais indivíduos. Nesse caso, os gêmeos terão a mesma constituição genética e serão muito parecidos fisicamente. Fala-se em gêmeos, na espécie humana, quando nascem duas ou mais crianças em uma mesma gestação. A formação de gêmeos pode ocorrer geralmente de duas formas: Formação de gêmeos na espécie humana. Imagem: Gêmeos / Desenho de William Smellie (1697-1763) / Disponibilizado por McLeod / United States Public Domain Gêmeos siameses ou gêmeos unidos Algumas vezes, a separação dos gêmeos monozigóticos é tardia e não se completa, fazendo com que nasçam ligados por parte do corpo ou mesmo por órgãos comuns. A união dos gêmeos pode variar, existindo casos em que apenas a cabeça e os membros inferiores são separados. Fotografia dos gêmeos Chang e Eng (1811 -1874) Em alguns casos, há possibilidade de separação cirúrgica, permitindo a sobrevivência dos dois irmãos. Porém, há situações em que a separação pode levar a morte de um dos gêmeos ou de ambos. Imagem: Chang & Eng Bunker / Autoria de CatherineMunro / Disponibilizada por Nicke L / United States Public Domain