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EMBRIOLOGIA – PRIMEIRA A TERCEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO 1. PRIMEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO FERTILIZAÇÃO Os espermatozoides recém-ejaculados não são capazes de fecundar ovócitos, eles precisam passar pelo processo de capacitação. Eles são “ativados” pelas substâncias das secreções uterinas. Quando o espermatozoide capacitado entra em contato com a corona radiata do ovócito, é desencadeada a reação acrossômica. Essa reação é caracterizada pelas mudanças estruturais sofridas pela corona radiata e pela zona pelúcida em decorrência da liberação de enzimas do acrossomo (hialuronidase e acrosina, respectivamente). A fertilização é a sequencia de eventos que ocorrem desde o contato entre corona radiata e espermatozoide até a fusão dos prónucleos e mistura do material genético. Geralmente, ocorre na ampola da tuba uterina. A liberação da hialuronidase, os movimentos da cauda do espermatozoide e enzimas da mucosa tubaria são fatores que ajudam na passagem do espermatozoide pela corona radiata. A penetração da zona pelúcida é feita pela liberação de mais enzimas do complexo acrossômico (acrosina e neuraminidase). O contato entre as membranas dos gametas faz com que elas se fundam. Há duas maneiras de reação a penetração do espermatozoide no ovócito: a membrana plasmática e a zona pelúcida se alteram (reação zonal) para impedir a entrada de outros espermatozoides e o ovócito completa a segunda divisão meiótica, expelindo um corpo polar. Alterações nas membranas nucleares dos gametas faz com que seus núcleos (prónucleos – núcleos amadurecidos) se unam, misturem seu material genético e formem o zigoto. A restauração do numero diploide de cromossomos, a variação da espécie, a determinação primária do sexo e o início da clivagem do zigoto são resultados da fertilização. CLIVAGEM DO ZIGOTO A clivagem possibilita o zigoto aumentar o numero de células sem que a massa citoplasmática aumente. Esse processo é nada mais que um tipo de divisão mitótica, haja vista que as células resultantes da divisão mantêm o numero de cromossomos inicial. Entretanto, o que diferencia a clivagem da mitose é o fato que na mitose as células filhas são iguais em tamanho também, enquanto que na clivagem o tamanho dos blastômeros diminui a cada divisão que passa. MÓRULA Por volta do terceiro dia, o zigoto já está em um tamanho bem legal (~12 células) e suas células já estão bastante unidas, formando um maciço celular que denominamos de mórula. Esse processo de compactação é um pré-requisito para as futuras fazes do embrião. BLASTOCISTO E IMPLANTAÇÃO Após o maciço celular cair na cavidade uterina, líquidos começam a adentrar o aglomerado de células, formando cavidades interiores e diferenciando células em trofoblasto (massa celular externa – forma a placenta) e embrioblasto (massa celular interna – forma o embrião). Após o quarto dia, as cavidades interiores se fundem para formar uma grande cavidade chamada de blastocele (ou cavidade blastocística). O embrioblasto começa a se projetar na direção da blastocele e o trofoblasto delimita a região do blastocisto. Por dois dias, o embrião fica na cavidade uterina, nutrindo-se de secreções uterinas. Por volta do quinto dia, a zona pelúcida desaparece totalmente e, no sexto dia, o blastocisto se adere ao epitélio endometrial pelo polo embrionário. As células do trofoblasto começam a produzir substancias para “digerir” parte do endométrio para que ocorra a fixação do embrião. Nessa parte o trofoblasto se diferencia em citotrofoblasto (trofoblasto celular interno) e sinciciotrofoblasto (trofoblasto externo – que “digere” o endométrio). No final da primeira semana, o embrião já está superficialmente nidado no endométrio, nutrindo-se do sangue materno e das secreções glandulares presentes no endométrio. E com a implantação do blastocisto, uma pequena parte do embrioblasto livre (em contato com a blastocele) se diferencia em hipoblasto, que formará o teto do saco vitelínico e é o endoderma embrionário primitivo. 2. SEGUNDA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO FORMAÇÃO DO DISCO EMBRIONÁRIO BILAMELAR Quando ocorre a implantação do embrião, o endométrio está em fase secretora. Pelo citotrofoblasto ser uma área mitóticamente ativa, células que são produzidas ali vão migrando para o sinciciotrofoblasto. E com o avanço da implantação, um pequeno espaço começa a se formar entre o embrioblasto e o citotrofoblasto (primórdio da cavidade aminiótica). Enquanto isso, mudanças no embrioblasto ocorrem para a formação do disco embrionário bilaminar, que conta com duas camadas diferenciadas em hipoblasto (células cuboides voltadas para a cavidade blastocística) e epiblasto (células colunares voltadas para a cavidade amniótica). Enquanto a cavidade amniótica aumenta, células do citotrofoblasto se diferenciam em amnioblastos que irão formar uma fina membrana chamada de âmnio. Nessa fase, o epiblasto forma o assoalho da cavidade amniótica, mas ele se liga perifericamente aos amnioblastos. No hipoblasto, algumas células migram cobrindo a cavidade exocelômica com a membrana exocelômica, formando o saco vitelínico primário. O disco embrionário encontra-se entre a cavidade amniótica e o saco vitelínico primário (que não contém vitelo, mas é importante para a posterior produção de sangue). O mesoderma extraembrionário (tecido mesenquimal frouxo – tecido conjuntivo) é composto por algumas células provenientes do hipoblasto e ele reveste o saco vitelínico e a cavidade amniótica. Ao final de 10 dias, o embrião já está totalmente implantado e observa-se um pequeno monte no epitélio endometrial. No 11º dia, cavidades surgem no mesoderma extraembrionário, essas são chamadas de celomas extraembrionários. No epitélio endometrial, as lacunas sinciciotrofoblásticas se fundem formando uma rede lacunar intercomunicante, que são os primórdios dos espaços intervilosos da placenta. Essa rede se enche com sangue materno, estabelecendo uma circulação uteroplacentária primitiva. O sangue leva substâncias nutritivas para o embrião e retira produtos metabólicos. DESENVOLVIMENTO DO SACO CORIÔNICO No final da segunda semana de desenvolvimento, as vilosidades coriônicas se formam e mais tarde se diferenciarão nas vilosidades coriônicas da placenta. Enquanto isso, as cavidades celômicas extraembrionárias se fundem para formar uma única cavidade: o celoma extraembrionário, que se enche de líquido e envolve o âmnio e o saco vitelínico (menos onde o âmnio está preso ao córion – pedúnculo do embrião). E com a formação do celoma extraembrionário, o saco vitelínico diminui de tamanho (formando o saco vitelínico secundário). O celoma extraembrionário divide o mesoderma extraembrionário em: mesoderma somático extraembrionário (cobre o saco vitelínico) e mesoderma esplâncnico extraembrionário (que cobre o saco vitelínico). O mesoderma somático extraembrionário e o trofoblasto constituem o córion (que é a parede do saco coriônico – cujo interior está contendo o embrião, o saco amniótico e o saco vitelínico). O celoma extraembrionário agora passa a se chamar cavidade coriônica (projeções do citotrofoblasto para o sinciciotrofoblasto). SITIOS DE IMPLANTAÇÃO DO BLASTOCISTO A implantação de um blastocisto usualmente ocorre no endométrio. Na cavidade uterina, o blastocisto geralmente se implanta na porção média do corpo do útero, com uma frequência maior na parte posterior do que na anterior. A gravidez ectópica pode ocorrer mais na ampola da tuba uterina. FINAL DA SEGUNDA SEMANA Nesse período, há um espessamento localizado do hipoblasto, que é a formação da placa precordal.3. TERCEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO GASTRULAÇÃO (FORMAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS) A gastrulação é o processo no qual o disco bilaminar se torna o disco trilaminar. O processo começa com a formação do hipoblasto e se conclui com a formação das três camadas germinativas: ectoderma, endoderma e mesoderma. É o inicio da morfogênese (desenvolvimento da forma do corpo) e do processo de diferenciação celular. Há também a ausência da primeira menstruação. A LINHA PRIMITIVA Há o surgimento de uma faixa linear espessa no epiblasto na extremidade caudal do disco embrionário. A linha primitiva resulta do empilhamento de células do epiblasto que proliferam e migram para o centro do disco embrionário. A extremidade cefálica aumenta parra formar o nó primitivo, enquanto a linha se alonga pela adição de células na extremidade caudal. E, também, forma-se o sulco primitivo e a fosseta primitiva que são resultados da invaginação das células epiblásticas. A linha primitiva dá origem a células mesenquimais que formam o mesênquima (tecido conjuntivo frouxo embrionário). O mesênquima se espalha lateral e cefalicamente a partir da linha e uma parte se agrega para formar uma camada entre o epiblasto e o hipoblasto, chamada de mesoderma intraembrionário. Algumas células da linha primitiva invadem o hipoblasto e deslocam lateralmente algumas células hipoblásticas, formando uma camada conhecida como endoderma embrionário. As células que permanecem no hipoblasto formam o ectoderma embrionário. A formação do mesoderma intraembrionário converte o disco bilaminar em trilaminar. Ectoderma: origina a epiderme, sistema nervoso central e periférico. Endoderma: origina o revestimento epitelial das vias respiratórias, trato gastrointestinal, fígado e pâncreas. Mesoderma: origina a musculatura lisa e a esquelética, tecido conjuntivo, parte do sistema cardiovascular, sangue, medula óssea, órgãos reprodutores e excretores. No fim da quarta semana, a linha primitiva desaparece. Até esse ponto, a linha permanece produzindo mesênquima em quantidades cada vez menores até que se torne uma estrutura de tamanho insignificante. O PROCESSO NOTOCORDAL E A NOTOCORDA Partindo do nó primitivo, as células migram cefalicamente, formando um cordão celular na linha média que é conhecido como processo notocordal. O cordão cresce entre o ectoderma e o endoderma até alcançar a placa precordal (uma pequena área que indica o futuro local da boca). O processo notocordal não se estende porque a placa precordal está firmemente presa ao ectoderma sobrejacente, formando a membrana orofaríngea. Em posição caudal, há outra área circular conhecida como membrana cloacal (indicará o local do ânus). Nessa fase, o ectoderma e o endoderma estão fundidos, deixando o disco ainda ser bilaminar. A notocordal é um bastão formado da transformação do processo notocordal. A notocordal define o eixo primitivo do embrião e dá alguma rigidez a ele. Esse bastão celular constitui o esqueleto axial do embrião e a base do esqueleto ósseo axial adulto (coluna vertebral, costelas, esterno e crânio). É a estrutura na qual a coluna vertebral se forma em volta. Surgem aberturas no fundo do processo notocordal em direção ao saco vitelínico, permitindo a comunicação deste com o canal notocordal. As aberturas se fundem, o assoalho desaparece a placa notocordal é formada. O dobramento da placa notocordal é o processo de formação da notocorda. A notocorda induz o ectoderma sobrejacente a formar a placa neural, primórdio do SNC. Posteriormente, ela degenera e desaparece quando os corpos vertebrais se formam, mas persiste como o núcleo pulposo de cada disco intervertebral. Ao final da terceira semana, a notocorda está quase formada e estende-se da membrana orofaríngea até o nó primitivo. NEURULAÇÃO É o processo de formação da placa neural, das pregas neurais e o fechamento para a formação do tubo neural. A PLACA NEURAL Com o desenvolvimento da notocorda, o ectoderma se espessa para formar a placa neural, que dá origem ao SNC. Ela aparece, primeiramente, junto do nó primitivo, mas com o processo de alongamento do processo notocordal ela também passa a se alongar até a membrana orofaríngea. Por volta do 18º dia, a placa neural se invagina formando o sulco neural com as pregas neurais de cada lado. As pregas neurais tornam- se proeminentes na região cefálica e constituem os primórdios do encéfalo. O TUBO NEURAL No final da terceira semana, as pregas neurais se fundem, convertendo a placa neural em um tubo neural. A formação começa no meio do embrião e avança em direção as extremidades. A extremidade cefálica se fecha mais rapidamente e o fechamento completo ocorre no fim da quarta semana. O tubo neural forma o encéfalo e a medula espinhal. A CRISTA NEURAL Com a fusão das pregas, algumas células neuroectodérmicas perdem suas afinidades epiteliais e suas ligações com as células vizinhas. Com o ectoderma sendo separado do tubo neural, essas células das cristas migram para os lado do tubo. Primeiramente, elas formam uma massa achatada chamada de crista neural entre o tubo e o ectoderma. A crista neural se divide em duas e os pedaços migram para os aspectos dorsolaterais do tubo neural onde irão originar os gânglios sensitivos dos nervos espinhais e cranianos. Essa estrutura origina os gânglios espinhais (raízes dorsais) e do sistema nervoso autônomo e as meninges do encéfalo e da medula espinhal. As que ficam no lugar, formam as bainhas de mielina dos nervos periféricos (Células de Schwann) e os revestimentos do encéfalo e da medula espinhal e contribuem para a formação de células pigmentares, células da medula da glândula suprarrenal e vários componentes musculares e esqueléticos da cabeça. A ALANTOIDE É uma estrutura que aparece no inicio da terceira semana como uma invaginação na parede caudal do saco vitelínico. Ela permanece muito pequena em humanos, mas está envolvida com a formação inicial do tecido sanguíneo e dos vasos, sendo também associada ao desenvolvimento da bexiga. DESENVOLVIMENTO DOS SOMITOS Durante a formação do tubo e da notocorda, o mesoderma gera colunas longitudinais chamadas de mesoderma paraxial. As colunas começam a se dividir em pares cuboides chamados de somitos. Eles são formados no sentido cefalocaudal. Durante o período somítico, cerca de 38 pares de somitos se formam e no final de tudo, ao todo 42 a 44 somitos se desenvolvem. Nesse período, a quantidade de somitos é utilizada para determinar a idade do embrião. Os somitos dão origem a maior parte do esqueleto axial e à musculatura associada, bem como a derme adjacente a pele. DESENVOLVIMENTO DO CELOMA INTRAEMBRIONÁRIO O celoma intraembrionário aparece primeiramente como espaços celômicos isolados no mesoderma lateral e no mesoderma cardiogênico (que dará origem ao coração). Os espaços se fundem logo para formar uma só cavidade: o celoma intraembrionário, o qual divide o mesoderma lateral em duas camadas: camada parietal/somática (que é contínua com o mesoderma extraembrionário, que recobre o âmnio) e camada visceral/esplâncnica (que é contínua com o mesoderma extraembrionário, que recobre o saco vitelínico). Mesoderma somático + ectoderma = somatopleura (parede do corpo). Mesoderma esplâncnico + endoderma = esplancnopleura (parede do intestino). DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA CARDIOVASCULAR PRIMITIVO No mesoderma extraembrionário do saco vitelínico, do córion e do pedúnculo do embrião, durante a terceira semana, é iniciada a formação do sangue e dos vasos sanguíneos. Sabe-se que o embrião humano não tem vitelo em quantidades significativas, entãohá a necessidade da formação precoce de um sistema cardiovascular. No inicio, a nutrição do embrião se dá por difusão, mas com o seu rápido desenvolvimento há a necessidade da criação de vasos para conduzir nutrientes e oxigênio para o embrião, vindos da circulação materna. A princípio, células mesenquimais conhecidas como angioblastos agregam-se para formar massas isoladas e cordões, chamados de ilhotas sanguíneas. E dentro dessas ilhotas surgem cavidades, para que em seguida os angioblastos formem um endotélio primitivo na parede delas. Além disso, os vasos se fundem para formar redes de canais (vasculogênese) e os vasos vão se estendendo para áreas adjacentes através da fusão com outros vasos (angiogênese). O plasma e as células sanguíneas primitivas se formam a partir das células endoteliais dos vasos nas paredes do saco vitelínico e da alantoide. A formação do sangue não começa até a quinta semana, ocorrendo primeiro no fígado e mais tarde no baço, na medula óssea e linfonodos. O coração primitivo se forma a partir de células mesenquimais da área cardiogênica. Tubos endocárdicos começam a se formar na terceira semana e começam a se fundir em um único tubo. No fim da semana, ele já se ligou a vasos sanguíneos do embrião, do saco vitelínico, do pedúnculo e do córion. O sistema cardiovascular é o primeiro a atingir um estado funcional. DESENVOLVIMENTO DAS VILOSIDADES CORIÔNICAS Pouco depois do seu aparecimento primário, as vilosidades começam a se ramificar. No inicio da terceira semana, o mesênquima começa a crescer no interios das vilosidades primárias, formando um eixo de tecido. Nessa fase, as vilosidades coriônicas secundárias já recobrem toda a superfície do córion. Logo, as células mesenquimais presentes ali começam a se diferenciar em capilares sanguíneos que se fundem para formar redes arteriocapilares venosas. Essas estruturas já caracterizam as vilosidades coriônicas terciárias/vilosidades tronco. Em seguida, essas cavidades já se conectam ao coração embrionário. No fim da terceira semana, o sangue materno já começa a fluir por essa rede. O oxigênio e os nutrientes do sangue materno nos espaços intervilosos difundem-se através das paredes das vilosidades e penetram nos capilares do embrião. O dióxido de carbono e os produtos do metabolismo difundem-se no sangue nos capilares embrionários para o sangue materno através das paredes das vilosidades. Extensões citotrofoblásticas provenientes das vilosidades se expandem e se fundem para formar uma capa citotrofoblástica que “cola” as vilosidades tronco e o saco coriônico ao endométrio. As vilosidades que crescem a partir das vilosidades fixas se denominam vilosidades livres, e por meio delas se dá a maior parte da troca de material entre o sangue da mãe e o do embrião.
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