Gastrulação: Formação de Camadas Germinativas

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ-CAMPUS FAFIPAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
GASTRULAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Paranaguá 
2012 
ii 
 
MARISTELA DE LIMA BUENO 
 
 
 
 
 
 
GASTRULAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina de 
Embriologia do curso de Ciências Biológicas 
Licenciatura da FAFIPAR – Universidade 
Estadual do Paraná 
Professor: Giovanna Castellano 
 
 
 
 
 
Paranaguá 
2012 
1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Desejo e desejo e desejo... 
Sempre o desejo procriativo do mundo. 
Saindo da obscuridade, iguais opostos 
avançam, 
Sempre substância e aumento, sempre 
sexo, 
Sempre uma tessitura de identidade, 
sempre distinção, 
Sempre uma criação de vida”. 
 
WALT WHITMAN (1855) 
2 
 
 ÍNDICE 
 
ÍNDICE ........................................................................................................................ 2 
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................. 3 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 4 
1 PANORAMA GERAL DA GASTRULAÇÃO .......................................................... 5 
1.1 Formação de camadas germinativas ............................................................. 5 
1.1.1 Mesoderme e Cavidades Corpóreas ....................................................... 8 
2 PADRÕES DE DESENVOLVIMENTO................................................................ 12 
2.1 Gastrulação em Ouriço do Mar .................................................................... 12 
2.2 Gastrulação de anfíbios ............................................................................... 20 
2.3 Gastrulação em aves ................................................................................... 29 
2.4 Gastrulação em mamíferos .......................................................................... 36 
3 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 45 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 46 
 
3 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
FIGURA 1. FORMAS DE GASTRULAÇÃO. ....................................................................................................... 7 
FIGURA 2. FORMAÇÃO DO CELOMA POR ESQUIZOCELIA ................................................................................ 9 
FIGURA 3. FORMAÇÕES DO CELOMA EM UM EMBRIÃO DE INVERTEBRADO. ................................................... 10 
FIGURA 4. DESENVOLVIMENTO NORMAL DO OURIÇO-DO-MAR, SEGUINDO O DESTINO DAS CAMADAS CELULARES 
DA BLÁSTULA. ................................................................................................................................. 12 
FIGURA 5. FORMAÇÃO DE CORDÕES SINCIAIS POR CÉLULAS MESENQUIMATOSAS DE OURIÇO-DO-MAR .......... 13 
FIGURA 6. INVAGINAÇÃO DA PLACA VEGETAL DE LYTECHINUS VARIEGATUS (MICROGRAFIA ELETRÔNICA); 
PROTEÍNAS ENVOLVIDAS NO PROCESSO DE INVAGINAÇÃO. ................................................................. 17 
FIGURA 7. MAPAS DO DESTINO DA RÃ XENOPUS LAEVIS. ............................................................................ 20 
FIGURA 8. MOVIMENTOS CELULARES DURANTE A GASTRULAÇÃO DA RÃ. ..................................................... 21 
FIGURA 9. UM IMPLANTE DE CÉLULAS DE ANFÍBIOS DA REGIÃO DO LÁBIO DORSAL DO BLASTÓPORO SUBMERGE 
DENTRO DE UMA CAMADA DE CÉLULAS ENDODÉRMICAS. .................................................................... 24 
FIGURA 10. MODELO INTEGRATIVO DOS MOVIMENTOS CELULARES DURANTE A GASTRULAÇÃO PRECOCE DE 
XENOPUS LAEVIS. ........................................................................................................................... 25 
FIGURA 11. FORMAÇÃO DO BLASTODERMA DE DUAS CAMADAS DO EMBRIÃO DA GALINHA. ............................ 29 
FIGURA 12. MOVIMENTOS CELULARES DA LINHA PRIMITIVA DO EMBRIÃO DA GALINHA. .................................. 31 
FIGURA 13. MIGRAÇÃO DAS CÉLULAS ENDODÉRMICAS E MESODÉRMICAS ATRAVESSA DA LINHA PRIMITIVA EM 
AVES. ............................................................................................................................................. 32 
FIGURA 14. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO MOSTRANDO DERIVAÇÕES DE TECIDOS DE EMBRIÕES HUMANOS E DO 
MACACO RHESUS. ........................................................................................................................... 37 
FIGURA 15. FORMAÇÃO DO TECIDO NO EMBRIÃO HUMANO ENTRE 7 E 12 DIAS. ............................................ 37 
FIGURA 17. MAPA DO DESTINO DO EMBRIÃO DE CAMUNDONGO. ................................................................. 38 
FIGURA 18. FORMAÇÃO DA NOTOCORDA NO CAMUNDONGO. ...................................................................... 39 
FIGURA 19. EMBRIÃO HUMANO E PLACENTA APÓS 40 DIAS DE GESTAÇÃO. .................................................. 41 
FIGURA 20. RELAÇÃO ENTRE AS VILOSIDADES CORIÔNICAS E O SANGUE MATERNO NO ÚTERO. .................... 42 
FIGURA 21. DESENVOLVIMENTO DAS VILOSIDADES CORIÔNICAS EM HUMANOS. ........................................... 43 
4 
 
INTRODUÇÃO 
Atualmente sabe-se que as células de organismos metazoários são organizadas 
em camadas que se desenvolvem por uma série de eventos precoces na 
embriogenia de um organismo (Brusca e Brusca 2006). 
Embora seja verdade que os embriões de vertebrados são um pouco 
semelhantes em certa fase do desenvolvimento, nas primeiras fases eles são 
radicalmente dissimilares. Depois da fertilização, embriões animais sofrem um 
processo chamado "divisão", onde o ovo fertilizado divide-se em centenas ou 
milhares de células separadas e , nesta fase, cada grupo principal de animais segue 
um padrão distinto, entre vertebrados, por exemplo, peixes, mamíferos, pássaros e 
répteis são muito diferentes (Gilbert, 2003). 
Estes tecidos embrionários, ou camadas germinativas formam o arcabouço no 
qual são construídos os planos corpóreos dos metazoários. Assim, as células dos 
animais são especializadas, interdependentes, coordenadas em função e se 
desenvolvem através da formação de camadas durante a embriogenia (Brusca e 
Brusca 2006). 
A gastrulação é portanto, o processo pelo qual movimentos integrados de 
células e tecidos, dramaticamente reorganizam as células da blástula, formando os 
folhetos embrionário necessários para estabelecer o corpo de um novo organismo. 
As consequências deste processo são tão significantes que o embriólogo Lewis 
Wolpert (1991) escreveu que "não é o nascimento, matrimônio ou morte, mas a 
gastrulação que verdadeiramente é o evento importante em sua vida". 
 
5 
 
1 PANORAMA GERAL DA GASTRULAÇÃO 
1.1 Formação de camadas germinativas 
 
Segundo BRUSCA e BRUSCA (2006), através de um ou vários métodos a 
blástula se desenvolve para uma forma com várias camadas, em um processo 
chamado de gastrulação. A estrutura da blástula dita até certo ponto, a natureza do 
processo e a forma do embrião resultante, a gástrula. 
A gastrulação é, portanto a formação de camas embrionárias germinativas, os 
tecidos dos quais dependerá todo o desenvolvimento subsequente. Podemos ver a 
gastrulação como algo análogo embrionário da transição do grau de complexidade 
de um protozoário para o de um metazoário. Ela atinge a separação das células que 
devem interagir diretamente com o ambiente (funções locomotoras, sensoriais e 
protetoras) daquelas que processam materiais ingeridos do ambiente (funções 
nutritivas).As camadas de células iniciais, interna e externa, são a endoderme e 
ectoderme, respectivamente; na maioria dos animais uma terceira camada 
germinativa, a mesoderme. É produzida entre a ectoderme e endoderme. Um 
exemplo notável da unidade entre os metazoários é a consistência dos destinos 
dessas camadas germinativas. Por exemplo, a ectoderme sempre forma o sistema 
nervoso e o epitélio exterior e seus derivados; a endoderme, a porção principal do 
tubo digestivo e estruturas associadas; e a mesoderme, o revestimento celômico, o 
sistema circulatório, a maioria das estruturas internas de suporte e musculatura 
(Tabela 1). O processo de gastrulação é, portanto, crítico no estabelecimento de 
matérias- primas e seus locais para a construção de um organismo como um todo. 
6 
 
Celoblástulas frequentemente gastrulam através de invaginações, onde as 
células em uma área da superfície da blástula (frequentemente no ou próximas ao 
polo vegetal) se dobram para dentro da blastocele como um saco (Figura 1A). Essas 
células invaginadas são agora chamadas de endoderme, e assim o saco formado é 
o tubo digestivo embrionário, ou arquêntero; a abertura para o exterior é o 
blastóporo. As células exteriores são agora chamadas de ectoderme, e uma 
celogástrula oca de duas camadas foi formada. 
As celoblástulas de muitos cnidários sofrem processos de gastrulação que 
resultam em gástrulas sólidas (estereogástrulas). Normalmente as células da 
blástula se dividem de tal modo que os planos de clivagem são perpendiculares á 
superfície do embrião. Algumas das células se separam da parede e migram para a 
blastocele, finalmente preenchendo-a com uma massa sólida de endoderme. Este 
processo é chamado de ingressão (Figura 1B) e pode acontecer apenas no pólo 
vegetal (ingressão unipolar) ou mais ou menos sobre toda a blástula (ingressão 
multipolar). Em alguns poucos animais como os hidróides, as células da blástula se 
dividem com planos de clivagem que são paralelas á superfície, um processo 
chamado delaminação (Figura 1C). Este processo produz uma camada ou uma 
massa sólida de endoderme circundada por uma camada de ectoderme. 
Estereoblástulas que resultam de clivagem holoblástica geralmente sofrem 
gastrulação por epibolia. Devido a não haver blastocele para qual a futura 
endoderme possa migrar por quaisquer dos métodos anteriores, a gastrulação 
envolve crescimento rápido da eventual ectoderme (Figura 1D). Células do pólo 
animal proliferam rapidamente, crescendo para baixo e por sobre as células 
vegetativas para envolvê-las como endoderme. O arquêntero é tipicamente formado 
secundariamente como um espaço dentro da endoderme desenvolvida. 
7 
 
Há vários outros tipos de gastrulação, como a involução (Figura 1E), um 
processo que normalmente se segue á formação de uma discoblástula. As células 
ao redor da extremidade do disco se dividem rapidamente e crescem por baixo do 
disco, formando assim uma gástrula com duas camadas, com a ectoderme na 
superfície e a endoderme abaixo. 
 
Figura 1. Formas de gastrulação. 
 
Durante o processo de gastrulação, trocas sutis no período de expressão de 
produtos de genes reguladores, o período de especificação do destino das células, 
ou o movimento das células, podem gerar caminhos de desenvolvimento distintos. 
Tais divergências de desenvolvimento podem afetar dramaticamente a 
formação larval ou mesmo de um adulto em uma linhagem. Por exemplo, levantou-
se a hipótese de que larvas de ouriço-do-mar passaram da condição de 
planctotrófica para lecitotrófica pelo menos vinte vezes na história do clado de 
8 
 
equinodermos. Nas larvas que não se alimentam, o tamanho do ovo é maior, a 
clivagem é significativamente alterada, e o período de vida larval é mais curto. 
 
1.1.1 Mesoderme e Cavidades Corpóreas 
 
Algum tempo durante ou após a gastrulação, uma camada da mediana se 
forma entre a ectoderme e a endoderme. Esta camada mediana pode ser derivada 
da ectoderme, como ocorre nos membros do filo diploblástico Cnidária, ou de 
endoderme, como ocorre nos membros de filos triploblásticos. No primeiro caso diz-
se que a camada mediana é a ectomesoderme, e no último caso, a endomesoderme 
(ou “mesoderme verdadeira”). 
Em certos filos diploblásticos e triploblásticos (os acelomados), a camada 
mediana não forma finas camadas de células; em vez disso, ela produz um 
mesênquima mais ou menos sólido, mas pouco organizado, o qual consiste em uma 
matriz gelatinosa (a mesogléia) contendo várias inclusões celulares fibrosas. Em 
alguns como nos hidrozoários uma mesogléia virtualmente não celular se localiza 
entre a ectoderme e a endoderme. 
Na maioria dos animais, a área entre as camadas corpóreas: interna e 
externa inclui um espaço preenchido por fluído. Este espaço pode ser um 
blastoceloma (que é uma cavidade não completamente revestida por mesoderme) 
ou um celoma verdadeiro (completamente revestido por finas camadas de tecido 
derivados da mesoderme). 
Nos filos que sofrem clivagem espiral (por ex. platelmintos, anelídeos e 
moluscos), um único micrômero (mesentoblasto) prolifera como mesoderme entre o 
arquêntero em desenvolvimento e a parede do corpo. 
9 
 
Além de originar outras estruturas (como músculos do tubo digestivo e da 
parede do corpo), nos animais celomados a mesoderme está intimamente associada 
á formação de cavidade do corpo. Nesses exemplos nos quais a mesoderme é 
produzida de massas sólidas derivadas do mesentoblasto, a cavidade corporal surge 
com um processo chamado esquizocelia (Figura 2). 
 
Figura 2. Formação do celoma por 
esquizocelia 
Normalmente em tais casos, pacotes de 
mesoderme pareados bilateralmente aumentam 
gradualmente e se tornam ocos, finalmente se 
tornando espaços celômicos com uma parede fina. 
O numero de tais celomas pareados varia entre 
animais diferentes e é frequentemente associado 
com a segmentação, como ocorre em anelídeos. 
 
. 
Outro método geral de formação de celoma é chamado de enterocelia; ele 
acompanha o processo de formação da mesoderme a partir do arquêntero. No tipo 
mais direto de enterocelia, a produção de mesoderme e a formação de celoma são o 
mesmo processo (Figura 2A), que é chamado de formação de bolsas arquentéricas. 
Uma ou mais bolsas formam-se na parede do tubo digestivo. Cada bolsa finalmente 
se destaca do tubo digestivo como um compartimento celômico completo. As 
paredes destas bolsas são definidas como mesoderme. 
Em alguns casos a mesoderme surge da parede do arquêntero, como uma 
camada ou placa sólida que posteriormente apresenta-se como duas camadas e 
oca, esse processo é chamado de enterocelia (Figura 2B). A enterocelia 
10 
 
frequentemente resulta em um arranjo tripartido das cavidades do corpo, que são 
designadas: protocele, mesocele e metacele (Figura 2C). 
 
Figura 3. Formações do celoma em um embrião de invertebrado. 
 
Seguindo-se o estabelecimento do tecido germinativo, as células começam a 
se especializar e se selecionar para formar os órgãos e tecidos corpóreos, processo 
conhecido como morfogênese. Os movimentos celulares constituem uma parte 
essencial da morfogênese, além disso, para moldar os órgão e sistemas do corpo, é 
preciso determinar quando as células devem deixar de crescer e até mesmo morrer. 
Por exemplo, em vermes nematódeos o vaso deferente até a cloaca. Mas uma vez a 
conexão feita, está célula terminal morre, e sua morte cria abertura para a cloaca. 
Pesquisas recentes sugerem que as mesmas famílias de moléculas que 
guiam as fases iniciais da embriogênese (estabelecendo os elementos padrões 
corpóreos) também desempenham papéis cruciais durante a morfogênese.11 
 
A comunicação entre células adjacentes também é crítica para a 
morfogênese, e as células se comunicam umas com as outras de duas formas, 
durante esse processo: a primeira é pela liberação de moléculas sinalizantes 
passiveis de difusão de uma célula e detecção pela célula adjacente, a segunda 
maneira envolve contato direto entre as superfícies de difusão de uma célula 
adjacente. As células seletivamente reconhecem outras células, aderindo a algumas 
e migrando por cima de outras. De todas as fases da ontogenia, a que menos 
conhecemos é a morfogênese. 
12 
 
 
2 PADRÕES DE DESENVOLVIMENTO 
2.1 Gastrulação em Ouriço do Mar 
 
A blástula do ouriço-do-mar consiste de uma única camada de mais ou menos 
mil células. Essas células derivadas de diferentes regiões do zigoto têm tamanhos e 
propriedades diferentes. O destino de cada camada pode ser visto através de seus 
movimentos durante a gastrulação (Figura 5). 
 
 
Figura 4. Desenvolvimento normal do ouriço-do-mar, seguindo o destino das camadas celulares da blástula. 
 
Logo após a eclosão da blástula da membrana de fecundação, o seu 
hemisfério vegetal começa a se espessar e achatar. No centro dessa placa 
vegetativa achatada, um aglomerado de pequenas células começa a se modificar. 
Essas células apresentam movimentos de vibração em suas superfícies internas, 
estendendo e contraindo longos e finos processos chamados filopódios. As células 
então se dissociam da monocamada epitelial e ingressam na blastocele. Essas 
células são chamadas de mesênquima primário e são derivadas dos micrômeros. As 
sessenta e quatro ou mais células mesenquimatosas primárias do ouriço-do-mar são 
13 
 
as descendentes dos quatro blastômeros que se formaram pela quarta clivagem 
assimétrica. 
Segundo Gustafson e Wolpert (1961), no começo, as células 
mesenquimatosas parecem se movimentar ao acaso, ao longo da superfície interna 
da blastocele, ativamente produzindo e quebrando conexões filopódicas com a 
parede da mesma. Finalmente, essas células localizam-se dentro da provável região 
ventrolateral da blastocele, onde considera-se que sua aderência seja maior. 
Nessa região, as células mesenquimatosas primárias se fundem em cordões 
sinciciais, que formarão o eixo das espículas de carbonato de cálcio do esqueleto 
larval (Figura 5). 
 
Figura 5. Formação de cordões sinciais por células mesenquimatosas de ouriço-do-mar 
 
Estudos mais recentes (Cherr et al, 1992) sugerem que a migração inicial das 
células mesenquimatosas primárias é dirigida pela parede da blastocele e pelas 
fibrilas paralelas do material da matriz extracelular que invadem a blastocele. 
As células mesenquimatosas primárias parecem migrar ao longo da superfície 
da blastocele e são envolvidas no emaranhado dessas fibrilas. Os eventos que se 
dão no citoplasma e na superfície celular são fundamentais para o ingresso e a 
migração das células mesenquimatosas primárias. 
14 
 
Gustafson e Wolpert (1967) propuseram um modelo no qual o ingresso dos 
micrômeros se dá através de modificações de sua adesão a outras células e às 
matrizes extracelulares que os rodeiam. 
Em 1985, Fink e McClay confirmaram as especulações de Gustafson e 
Wolpert, medindo as forças de adesão dos blastômeros de ouriço-do-mar, em 
relação à camada hialina, à lâmina basal e a outras células. Originalmente todas as 
células da blástula estão ligadas pela sua superfície externa à camada hialina e sua 
superfície interna ligada à lâmina basal secretada pelas células. Na sua lateral, 
cada célula tem outra célula como vizinha. 
 Fink e McClay verificaram que os futuros ectoderma e endoderma 
(descendentes dos macrômeros e mesômeros, respectivamente) se ligam 
fortemente, entre si e também à camada hialina, mas aderem fracamente à lâmina 
basal. Os micrômeros da blástula mostram, originalmente, um padrão similar de 
ligação. Entretanto, o padrão de ligação dos micrômeros muda na gastrulação. 
Enquanto outras células mantêm sua forte ligação à camada hialina e às 
células vizinhas, as precursoras do mesênquima primário perdem sua afinidade a 
essas estruturas, e aumenta sua afinidade aos componentes da lâmina basal e 
matriz extracelular umas cem vezes. Essa mudança na afinidade faz com que os 
micrômeros percam suas ligações com a camada hialina externa e com as células 
circundantes e, atraídos pela lâmina basal, migram para o interior da blastocele. As 
modificações na afinidade celular foram correlacionadas com modificações nas 
moléculas da superfície celular que ocorreram durante esse período (Wessel e 
McClay, 1985). 
Há uma alta concentração de material da lâmina extracelular ao redor das 
células mesenquimatosas primárias ingressantes (Galileo e Morrill, 1985;Cherr et al, 
15 
 
1992). Além disso, uma vez dentro da blastocele, as células mesenquimatosas 
primárias parecem migrar ao longo da matriz extracelular da parede da blastocele, 
estendendo seus filopódios a sua frente (Galileo e Morrill, 1985; Karp e Solursh, 
1985). A orientação das fibrilas, ao longo do eixo animal-vegetal, pode estar guiando 
as células em sua migração. Três proteínas parecem ser importantes nessa 
migração: a fibronectina Wessel et al, 1984), proteoglicanos sulfatados (Sugiyama, 
1972; Lane e Solursh, 1991) e ECM18 encontrada nas matrizes extracelulares das 
células da blastocele (Berg et al, 1996). 
Bloquear ECM18 com anticorpos previne tanto a migração mesenquimatosa 
primária quanto a invaginação secundária do endoderma. Porém, esses sinais de 
orientação não são suficientes, pois os micrômeros “sabem” quando parar seu 
movimento e formar espículas perto do equador da blastocele. As células 
mesenquimatosas primárias se organizam em forma de anel em uma posição 
específica ao longo do eixo animal-vegetal. Em local próximo ao futuro lado ventral 
da larva, muitas dessas células mesenquimatosas primárias se agrupam para iniciar 
a formação de espículas. Se um micrômero marcado de outro embrião é injetado na 
blastocele em gastrulação de um embrião de ouriço-do-mar, ele migra para o local 
correto contribuindo para a formação das espículas. 
Se células mesenquimatosas primárias de embriões mais velhos são 
injetadas em gástrulas mais jovens, elas atrasarão sua diferenciação, migrarão 
como as células mais jovens e serão incorporadas normalmente no mesênquima do 
hospedeiro. Além disso, se todas as células mesenquimatosas do hospedeiro são 
removidas antes da injeção de células mesenquimatosas mais velhas, essas 
repetirão os estágios iniciais de sua migração, formando um anel mesenquimatoso e 
o esqueleto, normalmente (Ettensohn, 1990). Considera-se que essa informação 
16 
 
posicional é fornecida pelas futuras células ectodérmicas e suas lâminas basais 
(Von Übisch, 1939; Harkey e Whiteley, 1980). 
Somente células mesenquimatosas primárias (e não outros tipos de células 
ou partículas de látex) são capazes de responder a esses sinais modeladores 
(Ettensohn e McClay, 1986). Miller et al (1995) observaram a existência de filopódios 
extremamente delgados (0.3 μm de diâmetro) no mesênquima esqueletogênico; 
esses parecem explorar e sentir a parede da blastocele. Esses filopódios contêm 
actina e não são considerados como locomotores. Em lugar disso, são considerados 
como sensores do ambiente, da mesma maneira que os filopódios nas pontas dos 
cones de crescimento axonal. Essas extensões delgadas podem ser responsáveis 
pela captação de sinais modeladores dorsoventral e animal-vegetal, a partir do 
ectoderma (Malinda et al, 1995). 
Enquanto se forma o anel de células mesenquimatosas primárias no pólo 
vegetal da blastocele, mudanças importantes estãoocorrendo nas células que 
permanecem na placa vegetativa. Essas células permanecem ligadas umas às 
outras e à camada hialina do ovo, e se movem para ocupar os vazios deixados pelo 
ingresso do mesênquima; portanto, a placa vegetal se achata ainda mais. 
 Verifica-se, também, que a placa vegetal se dobra para dentro e se estende 
por um quarto ou até a metade do seu caminho para a blastocele (Figura 6A). Então, 
repentinamente, a invaginação cessa. A região invaginada é chamada de arquêntero 
(intestino primitivo) e sua abertura no pólo vegetal chamada de blastóporo. Lane et 
al (1993) mostraram que o envergamento é semelhante aquele produzido pelo 
aquecimento de uma faixa bimetálica. 
17 
 
A camada hialina é, na verdade, formada de duas lâminas: uma externa, 
formada de proteína hialina, e uma interna, composta de proteínas fibropelinas (Hall 
e Vacquier. 1982; Bisgrove et al, 1991). 
As células da placa vegetal (e somente essas células) secretam um 
proteoglicano de condroitina sulfato da lâmina interna da camada hialina, 
diretamente abaixo delas. Essa molécula higroscópica (absorvente de água) incha a 
lâmina interna, mas não a externa. Isso causa o envergamento da camada hialina 
(Figura 6 B-C). 
 
 
Figura 6. Invaginação da placa vegetal de Lytechinus variegatus (micrografia eletrônica); proteínas envolvidas no 
processo de invaginação. 
 
Um pouco mais tarde, uma segunda força resultante dos movimentos das 
células epiteliais adjacentes à placa vegetal, pode facilitar essa invaginação puxando 
para dentro a camada envergada (Burke et al, 1991). 
A invaginação das células vegetais ocorre em três estágios discretos. Após 
uma breve pausa, começa a segunda fase da formação do arquêntero. Durante essa 
fase, o arquêntero se estende dramaticamente, algumas vezes triplicando seu 
comprimento. 
No processo de extensão, o largo e curto intestino rudimentar é transformado 
em um tubo longo e delgado; mas não são formadas novas células. Para produzir 
18 
 
essa extensão, as células do arquêntero se reorganizam migrando umas sobre as 
outras e sofrendo um achatamento (Ettensohn, 1985; Hardin e Cheng, 1986). Esse 
fenômeno, onde células se intercalam para estreitar o tecido e, ao mesmo tempo, 
levá-lo adiante é chamado extensão convergente. 
Em pelo menos algumas espécies de ouriço-do-mar, ocorre um terceiro 
estágio no alongamento do arquêntero. Essa última fase é iniciada pela tensão 
propiciada pelas células mesenquimatosas secundárias, que se formam na ponta do 
arquêntero e lá permanecem. Os filopódios se estendem dessas células através do 
fluido da blastocele e fazem o contato com a superfície interna da parede da 
blastocele (Dan e Okazaki, 1956; Schroeder, 1981). 
Os filopódios se ligam à parede nas junções entre as células do blastoderma 
e, em seguida, se contraem, arrastando o arquêntero para cima. Hardin (1988) 
removeu as células mesenquimatosas secundárias com um laser, e como 
consequência o arquêntero pode se alongar aproximadamente em dois terços do 
seu comprimento total. Quando algumas células mesenquimatosas secundárias 
foram deixadas, o alongamento continuou, embora em velocidade menor do que nos 
controles. As células mesenquimatosas secundárias têm, portanto, um papel 
essencial em elevar o arquêntero até a parede da blastocele durante a última fase 
da invaginação. 
Hardin e McClay (1990) mostram que os filopódios das células 
mesenquimatosas secundárias se estendem, tocam a parede da blastocele ao 
acaso e, em seguida, se retraem. Entretanto, quando os filopódios atingem uma 
região específica da parede, eles permanecem ligados naquele local, se achatam 
contra essa região e puxam o arquêntero em direção a ela. 
19 
 
Quando Hardin e McClay comprimiram o outro lado da parede da blastocele, 
de modo que o contato com a região se tornou mais eficiente, os filopódios 
continuaram a se estenderem e a se contraírem ao tocar a parede daquela região. 
Somente quando os filopódios encontraram o “alvo” é que cessaram os 
movimentos. Com a gástrula contraída de modo a impedir que os filopódios jamais 
atingissem a área “alvo”, as células secundárias mesenquimatosas continuaram sua 
exploração até que finalmente se afastaram do arquêntero e encontraram o tecido 
alvo, como células migratórias livres. 
 Parece então, que existe uma região alvo destinada a se transformar na 
região ventral da larva, que é reconhecida pelas células mesenquimatosas 
secundárias e que posiciona o arquêntero na região onde se formará a boca. 
Quando o topo do arquêntero encontra a parede da blastocele nessa região, 
as células mesenquimatosas secundárias se dispersam no interior da blastocele, 
onde proliferam para formar os órgãos mesodérmicos. Onde o arquêntero contata a 
parede se formará, finalmente, uma boca que se fundirá a ele formando um tubo 
digestivo contínuo. Assim, como é característico para os deuterostomatas, o 
blastóporo marca a posição do ânus. 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
2.2 Gastrulação de anfíbios 
 
As blástulas de anfíbios têm as mesmas funções que seus companheiros, 
equinodermos, trazer para dentro aquelas áreas destinadas a formar os órgãos 
endodérmicos, envolver o embrião com células capazes de formar o ectoderma e 
colocar as células mesodérmicas no lugar apropriado entre elas. 
Os movimentos pelos quais isso é possível podem ser visualizados pela 
técnica de coloração vital. Vogt (1929) saturou fragmentos de ágar com corante, 
como vermelho neutro ou sulfato de azul do Nilo (os quais coram, mas não 
danificam as células embrionárias). Esses fragmentos corados de ágar foram 
pressionados contra a superfície da blástula e uma parte do corante foi transferida 
para as células contatadas. 
Os movimentos de cada grupo de células coradas foram acompanhados 
através da gastrulação, e os resultados sumariados em mapas de destino. Esses 
mapas foram recentemente confirmados e ampliados por técnicas de microscopia 
eletrônica de varredura e de injeção de corantes (Smith e Malacinski, 1983; 
Lundmark, 1986). 
 
Figura 7. Mapas do destino da rã Xenopus laevis. 
 
Estudos com corantes vitais de Løvtrup (1975; Landstrom Løvtrup, 1979) e de 
Keller (1975, 1976) mostraram que as células da blástula de Xenopus têm diferentes 
21 
 
destinos, conforme se encontrem nas camadas profundas ou superficiais do 
embrião. Em Xenopus, os precursores mesodérmicos existem somente na camada 
profunda, enquanto que o ectoderma e endoderma se originam da camada 
superficial do embrião. Os precursores da notocorda e outros tecidos mesodérmicos 
estão localizados abaixo da superfície, na região equatorial (marginal) do embrião. 
Em urodelos (salamandras, tais como: Triturus e Ambystoma) e em algumas 
rãs sem ser o Xenopus, os precursores da notocorda e do mesoderma são 
encontrados em ambas, nas células da superfície e nas células marginais profundas 
(Purcell e Keller, 1993). 
A gastrulação em embriões de rã é iniciada no futuro lado dorsal do embrião, 
logo abaixo do equador na região do crescente cinzento. Nesse ponto, as futuras 
células endodérmicas locais invaginam dando lugar à formação de um blastóporo 
em forma de fenda. Essas células modificam sua forma dramaticamente. 
 
Figura 8. Movimentos celulares durante a gastrulação da rã. 
 
22 
 
O corpo principal de cada célula é deslocado na direção interna do embrião, 
mas o contato com a superfície externa é mantido por um delgado filamento 
semelhante a um pescoço. Essas células garrafa revestem o arquêntero inicial. 
Assim, como na gastrulação do ouriço-do-mar, uma invaginação de células inicia a 
formação do arquêntero. 
 Entretanto,ao contrário da gastrulação em ouriço-do-mar, a gastrulação na 
rã não começa no pólo vegetativo, mas na zona marginal próxima ao equador da 
blástula, onde se encontram os hemisférios animal e vegetal. Aqui, as células 
endodérmicas não são tão grandes e nem tão ricas em vitelo como os blastômeros 
do pólo vegetativo. 
A próxima fase da gastrulação envolve a involução das células da zona 
marginal, enquanto as células do pólo animal sofrem epibolia e convergem no 
blastóporo. Quando as células marginais migratórias chegam ao lábio dorsal do 
blastóporo, elas se dirigem para dentro e migram ao longo da superfície interna das 
lâminas celulares externas. 
Dessa forma, as células que constituem o lábio do blastóporo estão 
constantemente mudando. As primeiras células que compõem o lábio dorsal são as 
células garrafa que invaginam para formar a borda anterior do arquêntero. Essas 
células, mais tarde, se tornam as células faríngeas do intestino anterior. Enquanto 
essas primeiras células passam para o interior do embrião, o lábio do blastóporo 
passa a ser composto de células que involuem para dentro do embrião, tornando-se 
os precursores do mesoderma da cabeça. As próximas células involuindo para o 
embrião, através do lábio dorsal do blastóporo, são as células cordomesodérmicas. 
Essas células formarão a notocorda, uma “espinha dorsal” mesodérmica 
transitória que é essencial para o início da diferenciação do sistema nervoso. 
23 
 
À medida que as novas células migram para dentro do embrião, a blastocele 
é deslocada para o lado oposto ao lábio dorsal do blastóporo. Enquanto isso, o lábio 
do blastóporo se expande lateral e ventralmente, bem como os processos de 
formação das células garrafa e involução continuam no blastóporo. O blastóporo em 
expansão desenvolve lábios laterais e, finalmente, um lábio ventral sobre o qual 
passam células precursoras adicionais, mesodérmicas e endodérmicas. 
 Com a formação do lábio ventral, o blastóporo forma um anel ao redor das 
grandes células endodérmicas que permanecem expostas na superfície do pólo 
vegetativo. Esse pedaço remanescente de endoderma é chamado de rolha ou 
obturador do vitelo; ele também é finalmente internalizado. Nesse ponto, todos os 
precursores endodérmicos foram trazidos para o interior do embrião, o ectoderma 
envolveu a superfície e o mesoderma foi colocado entre eles. 
 A gastrulação não existe como um processo independente na vida do animal. 
Na verdade, a preparação para a gastrulação já pode ser visualizada no preciso 
momento da fusão óvulo- espermatozoide. O óvulo tem uma polaridade ao longo do 
eixo animal-vegetal. O destino geral dessas regiões pode ser previsto antes da 
fecundação. A superfície do hemisfério animal se transformará nas células do 
ectoderma (pele e nervos), o hemisfério vegetal formará as células do intestino e 
órgãos associados (endoderma), e as células mesodérmicas serão formadas a partir 
do citoplasma interno, ao redor do equador. 
A gastrulação em anfíbios é iniciada quando um grupo de células 
endodérmicas marginais, na superfície dorsal da blástula, penetra no interior do 
embrião. As superfícies externas (apicais) dessas células se contraem 
dramaticamente, enquanto seus terminais internos (basais) se expandem. 
24 
 
 O comprimento apical-basal dessas células aumenta bastante, originando a 
forma característica de “garrafa”. Na salamandra, essas células parecem ter um 
papel ativo nos movimentos iniciais da gastrulação. 
Johannes Holtfreter (1943, 1944) observou que as células garrafas de 
gástrulas precoces de salamandra poderiam aderir às lamínulas de vidro e guiar o 
movimento das células ligadas a elas. 
Até mais convincentes foram os experimentos de recombinação de Holtfreter, 
nos quais células da zona marginal dorsal (que dariam origem ao lábio dorsal do 
blastóporo) foram combinadas com o tecido endodérmico interno. Quando as células 
da zona marginal dorsal foram removidas e colocadas no prospectivo tecido 
endodérmico interno, as células precursoras do blastóporo formaram células 
garrafas e se aprofundaram abaixo da superfície do endoderma interno (Figura 
6.21). 
 
Figura 9. Um implante de células de anfíbios da região do lábio dorsal do blastóporo submerge dentro de uma camada 
de células endodérmicas. 
 
Mais ainda, ao se aprofundarem, criaram uma depressão reminiscente do 
blastóporo precoce. Sendo assim, Holtfreter sugeriu que a habilidade de invaginar 
com profundidade para dentro do endoderma é uma propriedade inata das células 
da zona marginal dorsal. 
A situação no embrião da rã é um pouco diferente. R. E. Keller e seus 
orientados (Keller, 1981; Hardin e Keller, 1988) mostraram que apesar das células 
25 
 
garrafa terem um papel na iniciação da involução da zona marginal ao adquirem a 
forma de garrafa, elas não são essenciais para a continuação da gastrulação. 
 A forma peculiar de garrafa dessas células é necessária para iniciar a 
gastrulação; é a constrição das células que puxa a zona marginal na direção 
vegetativa, enquanto empurra as células vegetativas para dentro (Figura 10 A-B). 
 
Figura 10. Modelo integrativo dos movimentos celulares durante a gastrulação precoce de Xenopus laevis. 
 
O estiramento da zona marginal permite a expansão do ectoderma em 
direção ao pólo vegetal e o envolvimento do embrião; empurrar as células vegetais 
permite a esses precursores da mesoderme anterior contatar o lado de baixo dos 
precursores mesodérmicos posteriores e começar a migrar no teto da blastocele 
(Hardin e Keller, 1988).Entretanto, após começar esses movimentos, as células 
garrafa do Xenopus não são mais necessárias. Quando as células garrafa são 
removidas após sua formação, a involução, a formação do blastóporo e o 
fechamento continuam. 
26 
 
O fator principal no movimento das células para dentro do embrião parece ser 
a involução das células marginais subsuperficiais mais do que as superficiais. 
Parece que essas células subsuperficiais ou células da zona marginal involutiva 
profunda se viram para dentro e migram em direção ao pólo animal, ao longo das 
superfícies internas das células profundas remanescentes (Figura 10 C-E), e que a 
camada superficial forma o revestimento do arquêntero unicamente porque ela está 
ligada às células profundas, que estão migrando ativamente. O movimento das 
células garrafa mais profundamente dentro do embrião depende da sua ligação às 
células profundas subjacentes. 
A remoção das células garrafa não afeta a involução das células profundas ou 
das células superficiais da zona marginal para dentro do embrião, mas a remoção 
das células marginais dorsais profundas e sua substituição por células do hemisfério 
animal (que normalmente não sofrem involução) interrompe a formação do 
arquêntero. 
Pouco antes de sua involução através do lábio do blastóporo, as várias 
camadas de células IMZ profundas se intercalam radialmente para formar uma fina e 
larga camada. Essa intercalação estende ainda mais a IMZ vegetalmente. Ao 
mesmo tempo, as células superficiais se espalham se dividindo e achatando. 
Quando as células profundas atingem o lábio do blastóporo, elas involuem para 
dentro do embrião e iniciam um segundo tipo de intercalação. 
Essa intercalação causa uma extensão convergente ao longo do eixo 
mediolateral (Figura 10F) que integra várias correntes mesodérmicas para formar 
uma longa e estreita banda. A parte anterior dessa banda migra em direção ao 
hemisfério animal. Assim a corrente mesodérmica continua a migrar em direção ao 
pólo animal e a camada superposta de células superficiais (incluindo as células 
27 
 
garrafa) são passivamente puxadas em direçãoao hemisfério animal, formando o 
teto do arquêntero (Figura 10E). 
Portanto, ainda que as células garrafa possam ser responsáveis pela 
indentação inicial, à força motivadora para essa involução parece vir da camada 
profunda de células marginais. Mais ainda, a intercalação radial e mediolateral da 
camada de células profundas parecem ser responsáveis pelo movimento contínuo 
do mesoderma para dentro do embrião. 
Com o progresso dos movimentos mesodérmicos, a expansão convergente 
também continua a estreitar e encompridar a zona marginal involutiva. A IMZ contém 
o prospectivo teto endodérmico do arquêntero na sua camada superficial (IMZS) e 
as prospectivas células mesodérmicas, incluindo aquelas da notocorda na sua 
região profunda (IMZD). 
 Durante o terço médio da gastrulação, a lâmina em expansão do mesoderma 
converge em direção à linha mediana do embrião. Esse processo é dirigido pela 
contínua intercalação mediolateral de células ao longo do eixo ântero-posterior, 
estreitando ainda mais a banda. No fim da gastrulação, a notocorda localizada 
centralmente se separa do mesoderma somítico em ambos os lados, e as células 
sofrem elongação separadamente (Wilson e Keller, 1991). 
Essa extensão convergente do mesoderma parece ser autônoma, porque os 
movimentos dessas células ocorrem mesmo se essa região do embrião é isolada do 
resto (Keller, 1986). 
Durante a gastrulação, o pólo animal e as células da zona marginal não-
involutiva (NIMZ) expandem-se por epibolia cobrindo todo o embrião. A porção 
dorsal das células marginais não-involutivas expande-se mais rapidamente que a 
28 
 
porção ventral, assim, causando o movimento dos lábios do blastóporo em direção 
ao lado ventral. 
Enquanto essas células mesodérmicas, entrando através do lábio dorsal do 
blastóporo, dão origem ao mesoderma dorsal axial, o resto do mesoderma do corpo 
(o qual forma o coração, os rins, sangue, ossos e partes de vários outros órgãos) 
entra através dos lábios ventral e lateral para criar o manto mesodérmico. O 
endoderma é derivado das células da IMZS que formam o revestimento do teto do 
arquêntero e das células vegetativas sub-blastoporais que se tornam o assoalho do 
arquêntero (Keller, 1986). 
29 
 
 
2.3 Gastrulação em aves 
 
A clivagem em embrião de aves cria um blastodisco acima de um enorme 
volume de vitelo. Essa massa subjacente e inerte de vitelo impõe várias restrições 
aos movimentos celulares, e a gastrulação em aves parece, à primeira vista, 
diferencia-se da de ouriço-do-mar ou da rã. 
As células centrais do blastodisco das aves são separadas do vitelo por uma 
cavidade subgerminativa e parecem mais claras - por isso, o centro do blastodisco é 
chamado de área pelúcida. Em contraste, as células da margem da área pelúcida 
parecem opacas, devido a seu contato com o vitelo, formam a área opaca (Figura 
11). 
 
Figura 11. Formação do blastoderma de duas camadas do embrião da galinha. 
 
Enquanto a maioria das células permanece na superfície formando o epiblasto, 
certas células migram individualmente para a cavidade subgerminativa, para formar 
30 
 
as ilhas de polinvaginação (hipoblasto primário), um arquipélago de aglomerados 
desconectados contendo cada um de 5 a 20 células (Figura 11). 
Pouco tempo depois, uma lâmina de células da margem posterior do 
blastoderma (crescente de Koller e a zona marginal atrás dele) migra em direção 
anterior para se juntar às ilhas de polinvaginação e formar o hipoblasto secundário 
(Eyal-Giladi et al,1992). O blastoderma de duas camadas (epiblasto e hipoblasto) 
tem as camadas unidas na margem da área opaca, e o espaço entre as camadas é 
uma blastocele. Assim, a estrutura do blastodisco das aves não é diferente da 
blástula de anfíbios ou equinodermos. 
O mapa de destino para o embrião de aves é restrito ao epiblasto. Ou seja, o 
hipoblasto não contribui com células para o embrião em desenvolvimento 
(Rosenquist, 1966, 1972). Em lugar disso, as células do hipoblasto formam porções 
da membrana externa, especialmente o saco vitelínico e o pedúnculo, que liga a 
massa do vitelo ao tubo digestivo endodérmico. Todas as três camadas germinativas 
do embrião propriamente dito (mais uma quantidade considerável de membrana 
extraembrionária) são formadas das células epiblásticas. Mapas de destino de 
epiblasto de galinha estão representados na Figura 12. 
Existe uma significante extensão convergente enquanto a linha primitiva 
progride anteriormente. Mesmo que células em uma região específica da gástrula 
tendam a se transformarem em tipos específicos de células, elas ainda podem 
produzir diferentes tipos celulares se transplantadas à outra região do embrião. 
A estrutura majoritária característica da gastrulação em aves, répteis e 
mamíferos é a linha primitiva. Essa linha é visível inicialmente como um 
espessamento de uma camada de células do epiblasto, na região posterior do 
embrião, imediatamente anterior ao crescente de Koller (Figura12A). 
31 
 
Esse espessamento é causado pelo ingresso de células mesodérmicas do 
epiblasto para dentro da blastocele, e pela migração de células da região lateral do 
epiblasto posterior em direção ao centro (Figura 12B; Vakaet, 1984; Bellairs, 1986; 
Eyal-Giladi et al, 1992). À medida que a área espessada se estreita, ela se move 
anteriormente e se contrai para formar a linha primitiva definitiva. Essa linha se 
estende em 60-75% do comprimento da área pelúcida e marca o eixo ântero-
posterior do embrião (Figura 12 C-E). 
 
Figura 12. Movimentos celulares da linha primitiva do embrião da galinha. 
 
Enquanto as células convergem para formar a linha primitiva, se forma uma 
depressão na linha. Essa depressão é chamada fenda primitiva, e serve como um 
32 
 
blastóporo, através do qual as células migratórias passam para a blastocele. Assim, 
a fenda primitiva é análoga ao blastóporo de anfíbios. 
Na ponta anterior da linha primitiva há um espessamento regional de células 
chamado nódulo primitivo ou nódulo de Hensen. O centro desse nódulo contém uma 
depressão em forma de funil (algumas vezes chamada cova primitiva), através da 
qual as células passam para a blastocele. O nódulo de Hensen é o equivalente 
funcional do lábio dorsal do blastóporo de anfíbios. 
Tão logo se forma a linha primitiva, as células do epiblasto começam a migrar 
sobre os lábios dessa e para dentro da blastocele (Figura 6.28). De maneira similar 
ao blastóporo de anfíbios, a linha primitiva tem uma população celular se 
modificando constantemente. 
 
Figura 13. Migração das células endodérmicas e mesodérmicas atravessa da linha primitiva em aves. 
 
Células migrando através do nódulo de Hensen passam para dentro da 
blastocele, migram anteriormente formando o intestino anterior, o mesoderma da 
cabeça e a notocorda; células passando através das porções laterais da linha 
primitiva dão origem à maioria dos tecidos endodérmicos e mesodérmicos 
(Schoenwolf et al, 1992). 
33 
 
Em contraste com o mesoderma de Xenopus, o qual migra como lâminas de 
células para a blastocele, células entrando no embrião de aves o fazem 
individualmente. Em lugar de formar uma lâmina de células fortemente organizadas, 
a população ingressante cria um mesênquima fracamente conectado. Além disso, 
não se forma um verdadeiro arquêntero na gástrula de aves. Enquanto as células 
entram na linha primitiva, essa se estende na direção da futura região da cabeça. Ao 
mesmo tempo, as células do hipoblasto secundário estão continuando a migrar da 
margem posterior do blastoderma, na direção anterior. A elongação da linha 
primitiva parece ser coincidente com a migração em direção anteriordessas células 
do hipoblasto secundário. 
 As primeiras células a migrarem através da linha primitiva são aquelas 
destinadas a se transformarem no intestino anterior. Uma vez dentro da blastocele, 
essas células migram anteriormente e finalmente deslocam as células do hipoblasto 
na porção anterior do embrião. As células hipoblásticas estão confinadas a uma 
região na porção anterior da área pelúcida. 
Essa região, o crescente germinativo, não forma estruturas embrionárias, mas 
contém os precursores das células germinativas, que mais tarde migram através dos 
vasos sanguíneos até as gônadas. As próximas células que entram na blastocele 
através do nódulo de Hensen (e o primeiro quarto anterior da linha primitiva) também 
se movem anteriormente, mas não se movem tão ventralmente como as células 
presuntivas endodérmicas do intestino anterior. Essas células permanecem entre o 
endoderma e o epiblasto para formar as células do mesoderma da cabeça e do 
cordomesoderma (notocorda) (Psychoyos e Stern, 1996). 
Essas células de ingresso precoce se moveram todas anteriormente, 
empurrando para cima a região medianoanterior do hipoblasto, a fim de formar o 
34 
 
processo cefálico. Enquanto isso, as células continuam a migrar para dentro, 
através da porção lateral da linha primitiva. Quando entram na blastocele, essas 
células se separam em duas correntes. Uma corrente se move mais profundamente 
e encontra o hipoblasto em sua região mediana, deslocando as células hipoblásticas 
para os lados. Essas células de movimento profundo dão origem a todos os órgãos 
endodérmicos do embrião, assim como a maioria das membranas extraembrionárias 
(o hipoblasto forma o restante). 
A segunda corrente migratória se espalha através da blastocele como uma 
camada frouxa, mais ou menos a meio caminho entre o hipoblasto e o epiblasto. 
Essa camada origina as porções mesodérmicas do embrião e das membranas 
extraembrionárias. Após 22 horas de incubação, a maior parte das células 
presuntivas endodérmicas está no interior do embrião, apesar das células 
presuntivas mesodérmicas continuarem a migrar para o interior por um tempo mais 
longo. 
Agora começa uma nova fase da gastrulação. Enquanto continua o ingresso 
do mesoderma, a linha primitiva começa a regredir, movendo o nódulo de Hensen 
de uma posição próxima do centro da área pelúcida, para uma posição mais 
posterior. Ela deixa em seu lugar o eixo dorsal do embrião e o processo cefálico. Ao 
mesmo tempo em que o nódulo avança posteriormente, a porção remanescente 
(posterior) da notocorda é estabelecida. Finalmente, o nódulo regride para sua 
posição mais posterior, formando a região anal. Nesse ponto, o epiblasto é 
composto inteiramente de células ectodérmicas presuntivas. 
 Como uma consequência desse processo de gastrulação em duas etapas, os 
embriões de aves (e mamíferos) exibem distinto gradiente de maturidade de 
desenvolvimento ântero-posterior. Enquanto células das porções posteriores do 
35 
 
embrião estão gastrulando, células da porção anterior já estão começando a formar 
órgãos. Pelos próximos dias, a ponta anterior estará mais avançada no seu 
desenvolvimento do que a porção posterior. 
Enquanto as células presuntivas do mesoderma e do endoderma se moviam 
para dentro, os precursores ectodérmicos proliferavam para se tornar a única 
população de células remanescente na camada superior. Ainda mais, células 
ectodérmicas migraram para fora do blastodisco para envolver o vitelo por epibolia. 
O enclausuramento do vitelo (novamente reminiscente da epibolia do ectoderma de 
anfíbios) é uma tarefa de Hércules, que dura quatro dias para ser completada e 
envolve a produção contínua de novo material celular e a migração das células 
ectodérmicas presuntivas ao longo da superfície inferior do envoltório vitelínico. 
Assim, chegando ao fim da gastrulação em aves, o ectoderma envolveu o 
vitelo, o endoderma substituiu o hipoblasto e o mesoderma se posicionou entre 
essas duas regiões. 
36 
 
 
2.4 Gastrulação em mamíferos 
 
Aves e mamíferos são descendentes de espécies de répteis. Portanto, não é 
surpreendente que o desenvolvimento de mamíferos se dá paralelamente ao dos 
répteis e aves. O que é surpreendente é que os movimentos de gastrulação de 
embriões de répteis e aves, que evoluíram como uma adaptação a ovos com vitelo, 
são mantidos mesmo na ausência de grandes quantidades de vitelo no embrião 
mamífero. 
A massa celular interna nos mamíferos pode ser visualizada como assentada 
sobre uma bola imaginária de vitelo, seguindo instruções que parecem mais 
apropriadas a seus ancestrais. 
Em lugar de desenvolver-se isoladamente dentro do ovo, a maioria dos 
mamíferos evoluiu para uma admirável estratégia de desenvolvimento dentro da 
própria mãe. O embrião mamífero obtém seus nutrientes diretamente da mãe e não 
depende de vitelo armazenado. Essa evolução ensejou uma dramática 
reestruturação da anatomia materna (tal como a expansão do oviduto para formar o 
útero) como também o desenvolvimento de um órgão fetal capaz de absorver os 
nutrientes maternos. 
Esse órgão fetal -a placenta- é derivado primariamente de células 
trofoblásticas embrionárias, suplementado por células mesodérmicas derivadas da 
massa celular interna. As origens dos tecidos mamíferos precoces estão sumariadas 
na Figura 14. 
37 
 
 
Figura 14. Diagrama esquemático mostrando derivações de tecidos de embriões humanos e do macaco rhesus. 
 
A primeira segregação de células dentro da massa celular interna envolve a 
formação do hipoblasto (Figura 15). Essas células se separam da massa celular 
interna para revestir a cavidade da blastocele onde elas originam a endoderme do 
saco vitelínico. Como em embriões de aves, essas células não produzem partes do 
organismo neonato. 
 
Figura 15. Formação do tecido no embrião humano entre 7 e 12 dias. 
 
O tecido da massa celular interna remanescente, acima do hipoblasto, é 
agora chamado de epiblasto. As células do epiblasto são separadas por pequenas 
38 
 
fendas que coalescem para separar o epiblasto embrionário das outras células do 
epiblasto, as quais formam o revestimento do âmnio (Figuras 15C). 
Uma vez completado o revestimento do âmnio, ele se enche com uma 
secreção chamada fluido amniótico, que serve como absorvente de choques para 
o embrião em desenvolvimento, enquanto impede a sua dessecação. O epiblasto 
embrionário parece conter todas as células que vão dar origem ao próprio embrião e 
é de muitas maneiras, semelhante ao epiblasto de ave. 
 
Kirstie Lawson et al (1991) marcaram células 
individuais do epiblasto com peroxidase de 
rabanete o que lhes permitiu construir um 
detalhado mapa de destino do epiblasto de 
camundongo (Figura 17). Como as células do 
epiblasto de galinha, o mesoderma e o 
endoderma de mamífero migram através da 
linha primitiva. 
Figura 16. Mapa do destino do embrião de camundongo. 
 
Enquanto penetram a linha, as células do epiblasto deixam de expressar E-
caderina, que mantém as células unidas, e elas migram como células individuais 
(Burdsal et al, 1993). As células migrando através do nódulo de Hensen dão origem 
à notocorda. Na formação da notocorda do camundongo, as células devem se 
integrar no endoderma do intestino primitivo, portanto, de maneira diferente da 
formação da notocorda da galinha (Jurand, 1974; Sulik et al, 1994). 
Essas células podem ser vistas como uma banda de células pequenas e 
ciliadas se estendendo para cima do nódulo de Hensen (Figura18). Elas formam a 
39 
 
notocorda convergindo mediamente e se dobrando em uma direção dorsal com 
afastamento do teto do intestino.Figura 17. Formação da notocorda no camundongo. 
 
Os precursores ectodérmicos estão localizados anteriormente à linha primitiva 
completamente estendida, posição similar que ocupam no epiblasto de galinha; mas 
enquanto o mesoderma de galinha se forma de células posteriores ao fim da linha, o 
mesoderma de camundongos se forma de células anteriores à linha primitiva. 
Em alguns casos, clones de células dão origem a descendentes em mais de 
uma camada embrionária ou para ambos os derivados, embrionário e 
extraembrionário. Assim, no estágio de epiblasto, as linhagens não se separaram 
umas das outras. Como nos embriões de aves, as células migrando entre as 
camadas de hipoblasto e epiblasto parecem estar envolvidas em ácido hialurônico 
cuja síntese se inicia durante a formação da linha primitiva (Solursh e Morriss, 1977). 
Considera-se (Larsen, 1993) que a substituição das células hipoblásticas 
pelos precursores endodérmicos ocorre nos dias 14-15 da gestação, enquanto que a 
migração de células formando o mesoderma não começa antes do dia 16. 
40 
 
Enquanto o epiblasto embrionário está apresentando movimentos celulares 
reminiscentes daqueles vistos na gastrulação de répteis e aves, as células 
extraembrionárias estão produzindo os tecidos distintivos dos mamíferos que 
permitem ao feto sobreviver dentro do útero materno. 
Apesar da aparência normal das células trofoblásticas iniciais no camundongo 
e no homem, elas dão origem a uma população de células onde a divisão nuclear se 
dá em ausência de citocinese. O tipo inicial de célula trofoblástica constitui uma 
camada chamada citotrofoblasto, enquanto que o tipo de célula multinucleada 
forma o sinciciotrofoblasto. 
As células citotrofoblásticas humanas aderem à parede uterina através de 
uma série de moléculas de adesão e também contêm enzimas proteolíticas que lhes 
permitem entrar no útero e remodelar os vasos sanguíneos uterinos, de modo que o 
sangue materno possa banhar os vasos sanguíneos fetais. O tecido do 
sinciciotrofoblasto parece promover a progressão do embrião para dentro do útero. A 
atividade proteolítica cessa após a décima segunda semana de gestação (Fisher et 
al, 1989). 
 O útero, por sua vez, supre essa área com vasos sanguíneos que, por fim, 
entram em contato com o sinciciotrofoblasto. Pouco depois, o tecido mesodérmico 
se estende para fora do embrião em gastrulação (veja Figura 6.33). Estudos 
recentes com embriões humanos e de macaco rhesus sugerem que o saco vitelínico 
(e, portanto o hipoblasto) é a fonte desse mesoderma extraembrionário (Bianchi et 
al, 1993), que se junta às extensões trofoblásticas e dá origem aos vasos 
sanguíneos que levam nutrientes da mãe para o embrião. O estreito pedúnculo de 
conexão do mesoderma extraembrionário que liga o embrião ao trofoblasto forma 
os vasos do cordão umbilical. 
41 
 
O órgão completamente desenvolvido, consistindo de tecido trofoblástico e 
mesoderma contendo vasos sanguíneos, é chamado cório e esse se funde com a 
parede uterina para formar a placenta. 
Assim, a placenta tem uma porção materna (o endométrio uterino que é 
modificado durante a gravidez) e um componente fetal, o cório. Esse pode estar 
fortemente justaposto ao tecido materno, mas ainda passível de separação (como 
na placenta de contato no porco), ou tão intimamente integrado que os dois tecidos 
não podem ser separados sem causar dano para a mãe e para o feto em 
desenvolvimento (como na placenta decídua da maioria dos mamíferos, incluindo o 
homem). 
A Figura 19 mostra as relações entre os tecidos embrionários e 
extraembrionários de embrião humano de seis semanas. O embrião encontra-se 
envolvido pelo âmnio e protegido pelo cório. Os vasos sanguíneos se estendendo do 
cório ao embrião e desse ao cório são facilmente observados, como também as 
vilosidades que se projetam da superfície externa do cório. 
 
Figura 18. Embrião humano e placenta após 40 dias de gestação. 
 
Essas vilosidades contêm os vasos sanguíneos e permitem ao cório ampliar a 
área exposta ao sangue materno. Assim, apesar de não haver fusão dos sistemas 
42 
 
circulatórios, materno e fetal, a difusão de substâncias solúveis pode ocorrer através 
das vilosidades (Figura 20). 
 
Figura 19. Relação entre as vilosidades coriônicas e o sangue materno no útero. 
 
Dessa maneira, a mãe proporciona nutrientes e oxigênio ao feto, e o feto 
envia seus produtos descartáveis (principalmente dióxido de carbono e ureia) para a 
circulação materna. Os vasos sanguíneos das vilosidades coriônicas são formados 
do mesoderma extraembrionário que penetra nos pequenos montes de tecido 
citotrofoblástico chamados vilosidades primárias (Figura 21). 
43 
 
 
Figura 20. Desenvolvimento das vilosidades coriônicas em humanos. 
 
As estruturas resultantes, as vilosidades secundárias, se formam na segunda 
semana de gestação. No fim da terceira semana, uma parte desse mesoderma 
extraembrionário produziu vasos sanguíneos, e essas vilosidades terciárias estão 
aptas a trazer nutrientes e oxigênio da mãe para o embrião. 
O trofoblasto é necessário para a aderência e entrada do embrião nos tecidos 
uterinos, e o cório permite troca de gases e nutrientes entre a mãe e o feto. Mas o 
cório tem uma importância até maior; é também um órgão endócrino. 
 A porção sinciciotrofoblástica do cório produz três hormônios essenciais para 
o desenvolvimento dos mamíferos. Primeiro, ele produz a gonadotrofina coriônica, 
um hormônio peptídico que é capaz de induzir outras células da placenta (e do 
ovário materno) a produzir progesterona. 
A progesterona é o hormônio esteróide que mantém a parede uterina 
espessada e cheia de vasos sanguíneos. Nos primatas, os ovários podem ser 
removidos depois do primeiro terço da gravidez, sem danos para o desenvolvimento 
do feto, porque o cório tem capacidade para produzir os esteróides necessários para 
manter a gestação (Zander e Von Münstermann, 1956). 
44 
 
A progesterona placentária é também usada pela glândula suprarrenal fetal 
como um substrato para a produção de hormônios corticosteroides biologicamente 
importante. O terceiro hormônio produzido pelo cório é a somatomamotropina 
coriônica. Esse hormônio é responsável pelo desenvolvimento do seio materno 
durante a gestação, assim, permitindo a produção de leite mais tarde. 
Estudos recentes indicam que o cório pode ter ainda outra função, que é a de 
proteger o feto da resposta imune da mãe. Uma pessoa com um sistema imune 
normal reconhece e rejeita células estranhas dentro do seu corpo; esse fato é 
demonstrado pela rejeição a transplantes de pele e de órgãos de indivíduos 
geneticamente diferentes. As glicoproteínas responsáveis por essa rejeição são 
chamadas de antígenos de histocompatibilidade principais e, provavelmente, diferem 
de indivíduo a indivíduo. Uma criança expressa antígenos de histocompatibilidade 
principais de ambos, o pai e a mãe, e o corpo da mãe rejeitará a pele ou órgãos de 
seus descendentes porque eles contêm antígenos derivados do pai. 
Para que o feto humano permanece nove meses dentro do corpo da mãe o 
cório desenvolveu vários mecanismos pelos quais ele pode inibir a resposta imune 
contra o feto (Chaouat, 1990). Ele pode secretar proteínas solúveis que bloqueiam a 
produção de anticorpos, e pode promover a produção de certos tipos de linfócitos 
que impedem a resposta imune normal dentro do útero. 
 As células citotrofoblásticas também contêm uma forma de antígeno de 
histocompatibilidade principal, específico da placenta, que parece proteger o 
embrião de ser reconhecido pelo sistema imune da mãe (Carosella et al, 1996; 
Pazmany et al, 1996). Assim, asfunções da placenta incluem não só suporte físico e 
troca nutricional, mas também a regulação das relações endócrinas e imunológicas 
entre a mãe e o feto. 
45 
 
 
3 CONCLUSÃO 
 
Na gastrulação, observamos uma série incrivelmente bem coordenada de 
movimentos celulares pelos quais os blastômeros do estágio de clivagem são 
rearranjados e começam a interagir com seus vizinhos. 
Além disso, apesar de haver diferenças entre os movimentos na gastrulação 
de embriões de ouriço-do-mar, anfíbios, aves e mamíferos, certos mecanismos são 
comuns a todos. 
Cada grupo tem o problema de trazer as células precursoras do mesoderma e 
do endoderma para dentro do corpo, e envolver o embrião com precursores 
ectodérmicos. 
Dadas as diferentes quantidades e distribuições de vitelo, como também 
outras considerações ambientais, cada tipo de organismo foi capaz de desenvolver 
uma maneira de conseguir esse objetivo. 
 
 
46 
 
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