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2ª semana do desenvolvimento embrionário As modificações morfológicas observadas na segunda semana do desenvolvimento ocorrem durante a implantação do embrião no endométrio, pela rápida expansão do sincíciotrofoblasto, estando completamente implantado no final desta semana. Contudo, os embriões resultantes de fertilizações ocorridas na mesma época não mostram necessariamente a mesma velocidade de desenvolvimento. De fato, diferenças consideráveis na velocidade de crescimento têm sido encontradas mesmo nos estágios iniciais do desenvolvimento. Com a progressão da implantação do blastocisto, surge um pequeno espaço no interior do embrioblasto (Fig. 1-A), que dará origem à cavidade amniótica revestida pelo âmnio (originado dos amnioblastos) (Fig. 1-B). Concomitantemente, o embrioblasto sofre alterações morfológicas até se tornar um disco embrionário bilaminar, que origina as camadas germinativas responsáveis pela formação dos órgãos e tecidos do embrião, formado por (Fig. 1-B): epiblasto: camada mais espessa, constituído por células cilíndricas altas, forma o assoalho da cavidade amniótica e está em continuidade com o âmnio. hipoblasto: constituído por células pequenas cuboides, forma o teto da cavidade exocelômica e está em continuidade com a membrana exocelômica. Enquanto isso, células achatadas, provavelmente provenientes do hipoblasto, se diferenciam e migram para a superfície interna do citotrofoblasto dando origem à membrana exocelômica, resultando na formação da cavidade exocelômica, (Fig. 1-B) que sofrerá uma rápida modificação em vesícula umbilical primitiva (saco vitelino primitivo em alguns livros) (Fig. 2). O disco embrionário agora se encontra entre a cavidade amniótica e a vesícula umbilical primitiva. Após a formação do âmnio, do disco embrionário e da vesícula umbilical primitiva, surgem as lacunas, cavidades isoladas no sincíciotrofoblasto, que ao se comunicarem com capilares endometriais rompidos estabelecem a circulação uteroplacentária primitiva. Nesse meio tempo, uma nova população de células aparece entre a superfície interna do citotrofoblasto e a superfície externa da cavidade exocelômica. Essas células, derivadas das células da vesícula umbilical, formam um tecido conjuntivo frouxo e delgado, o mesoderma extraembrionário, que circunda o âmnio e a vesícula umbilical (Fig. 2). À medida que o trofoblasto e o endométrio sofrem mudanças, o mesoderma extraembrionário cresce e nele surgem espaços isolados (Fig. 3-A) que se fundem e formam uma grande cavidade denominada celoma extraembrionário (Fig. 3-B). É uma cavidade preenchida por fluido e envolve o âmnio e a vesícula umbilical, com exceção da área aderida ao citotrofoblasto pelo pedículo de conexão (pedículo do embrião em edições anteriores de livros) (Fig. 4-A). Este pedículo de conexão participará da formação do cordão umbilical. Com a formação do mesoderma extraembrionário, a vesícula umbilical primitiva diminui de tamanho com o deslocamento de parte de sua parede, diferenciando-se em vesícula umbilical secundária (saco vitelino definitivo) (Fig. 4 – A). O termo vesícula umbilical é preferível porque o vitelo não está presente na vesícula humana, sendo denominada de vesícula umbilical. Entretanto, ela exerce importantes funções, tendo provavelmente papel importante na transferência seletiva de nutrientes para o embrião. Com a formação do celoma extraembrionário, o mesoderma extraembrionário é dividido em duas camadas: (Fig. 3-B) mesoderma somático extraembrionário: reveste o trofoblasto, cobre o âmnio e ao associar-se com as duas camadas de trofoblasto forma o córion. mesoderma esplâncnico extraembrionário: envolve a vesícula umbilical. O mesoderma somático extraembrionário e as duas camadas de trofoblasto, o citotrofoblasto e o sincíciotrofoblasto, formam o córion. O córion forma a parede do saco coriônico, dentro do qual o embrião, a cavidade amniótica e a vesícula umbilical estão suspensos pelo pedículo de conexão. O celoma extraembrionário é agora chamado de cavidade coriônica. (Fig. 3-B) O crescimento do disco embrionário bilaminar é relativamente lento comparado ao do citotrofoblasto; consequentemente, o disco permanece muito pequeno. Enquanto isso, as células do endométrio tornam-se poliédricas e carregadas de glicogênio e lipídeos; os espaços intracelulares ficam repletos de material extravasado, e o tecido torna-se edematoso. Essas mudanças são conhecidas como reação decidual, que se restringem a principio à área que envolve imediatamente o local de implantação, mas dentro em pouco ocorrem em todo o endométrio. Durante a reação decidual, os leucócitos que infiltraram o seu estroma produzem interleucina-2, que evita o desconhecimento do embrião por parte do organismo materno, que pode chegar a considera-lo um corpo estranho. Os mecanismos imunológicos mediante os quais a mãe aceita o embrião não são, todavia, bem conhecidos. Os abortos espontâneos são, de todas as maneiras, de uma grande frequência (50%); a maioria dos quais ocorre dentro das 3 primeiras semanas de gravidez. Geralmente correspondem a grandes anomalias do embrião. No fim da segunda semana, surgem as vilosidades coriônicas primárias que são extensões de células do citotrofoblasto que proliferam e crescem para dentro do sincíciotrofoblasto, sendo o primeiro estágio no desenvolvimento das vilosidades coriônicas da placenta. É possível que o mesoderma somático extraembrionário leve ao crescimento dessas extensões. (Fig. 3- B) No 14º dia, o embrião ainda possui a forma de disco embrionário bilaminar, porém em uma área específica, algumas células hipoblásticas se tornam colunares formando uma área circular espessada – a placa precordal, indicando o futuro local da boca e um importante centro organizador da região da cabeça. (Fig. 4). 3ª semana do desenvolvimento embrionário A terceira semana do desenvolvimento embrionário coincide com a primeira semana de ausência da menstruação, que se considera um importante sinal de uma possível gravidez. Vale ressaltar que, nem sempre a ausência de menstruação, chamada menorreia é causada por uma gravidez, essa ausência pode ser resultado de outros fatores fisiológicos, como por exemplo, distúrbios hormonais. É nesta semana que ocorrem três processos críticos para a continuação do desenvolvimento do embrião. São eles: gastrulação, formação da notocorda e neurulação. GASTRULAÇÃO A gastrulação define o início da morfogênese, que é o período no qual o corpo começa a se desenvolver. Durante este processo ocorre a transformação do disco embrionário bilaminar, formado por epiblasto e hipoblasto, em um disco embrionário trilaminar, composto pelo ectoderma, mesoderma intra-embrionário e endoderma, podendo o embrião ser chamado de gástrula. Cada uma destas três camadas germinativas dará origem a tecidos e órgãos específicos (Fig. 1): ECTODERMA EMBRIONÁRIO: Origina a epiderme, sistema nervoso central e periférico, olhos, orelhas internas, células das cristas neurais e muitos tecidos conjuntivos da cabeça. MESODERMA INTRA-EMBRIONÁRIO: Origina as camadas musculares lisas viscerais e todos os músculos esqueléticos; é fonte de células do sangue, da medula óssea e ao revestimento dos vasos sanguíneos; dá origem aos revestimentos serosos de todas as cavidades do corpo; ductos e órgãos dos sistemas reprodutor e excretor e a maior parte do sistema cardiovascular. No tronco, é fonte de todos os tecidos conjuntivos, incluindo a cartilagem, os ossos, os tendões, os ligamentos, a derme e o estroma dos órgãos internos. ENDODERMA EMBRIONÁRIO: Origina os revestimentos epiteliais dos tratos respiratórias e gastrointestinal, incluindo as glândulas que se abrem no trato gastrointestinal e às células glandulares dos órgãos associados, tais como o fígado e pâncreas. Formação da linha primitiva O primeiro sinal morfológico da gastrulação é a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto do disco embrionário bilaminar. (Fig. 2). O surgimento da linha primitivapermite a identificação, no embrião, do eixo craniocaudal, das extremidades cefálica e caudal, das superfícies dorsal e ventral e dos lados direito e esquerdo. A formação da linha primitiva ocorre na região caudal do embrião, por proliferação e migração de células do epiblasto, para o plano mediando do disco embrionário. À medida que a linha primitiva vai se alongando pela adição de células na região caudal, a região cefálica sofre proliferação, surgindo assim o nó primitivo. Ao longo da linha primitiva, forma-se uma depressão chamada de sulco primitivo, que é contínuo com uma pequena depressão no nó primitivo, a fosseta primitiva. Tanto o sulco primitivo quanto a fosseta primitiva são formados pela invaginação das células do epiblasto.(Fig. 3) Durante esse processo, algumas células do sulco primitivo da linha primitiva no epiblasto invaginam (Fig. 4) e deslocam o hipoblasto, criando o endoderma embrionário. Outras, irão ficar entre o epiblasto e o endoderma recém-criado dando origem inicialmente ao mesoblasto, para posteriormente se diferenciar e formar o mesoderma intra-embrionário, e as células remanescentes do epiblasto formarão, então, o ectoderma. Desta forma, podemos observar que o epiblasto durante a gastrulação é a fonte de todas as camadas germinativas, e as células destas camadas darão origem a todos os tecidos e órgãos do embrião (Fig. 5). A linha primitiva forma ativamente o mesoderma intra-embrionário até o início da quarta semana. Depois disso, há uma desaceleração na produção do mesoderma, e a linha primitiva sofre mudanças degenerativas, diminuindo assim de tamanho, tornando-se uma estrutura insignificante na região sacrococcígea do embrião. Normalmente, a linha primitiva desaparece no final da quarta semana do desenvolvimento. Neurulação: formação do tubo neural A neurulação é induzida pela formação da notocorda, ocorre no ectoderma, e resulta na formação do tubo neural e de pares de cristas neurais, dando início a formação do sistema nervoso central. A notocorda induz um espessamento nas células do ectoderma sobrejacente a ela, formando, desta forma, a placa neural, alongada de células epiteliais espessadas (fig. 12-A). As células da placa formam o neuroectoderma que origina o sistema nervoso central e algumas outras estruturas, como a retina. A placa neural se invagina ao longo do seu eixo central formando uma depressão chamada de sulco neural, e consequentemente ao lado desta depressão, serão formadas elevações denominadas de pregas neurais (fig. 12-B). Gradualmente, a placa neural se dobra, aproximando as pregas neurais que irão se fundir, formando o tubo neural. O tubo neural logo se separa do ectoderma de superfície à medida que as pregas neurais se encontram (fig. 13). Até a fusão do tubo neural estar completada, as extremidades cefálica e caudal do tubo neural comunicam-se com a cavidade amniótica por meio dos neuroporos anterior (cranial) e posterior (caudal), respectivamente (fig. 19). O fechamento do neuroporo anterior ocorre em aproximadamente 25 dias do desenvolvimento, enquanto o neuroporo posterior se fecha com 28 dias. A neurulação então é completada e o sistema nervoso central é representado pelo fechamento da estrutura tubular em formação com uma região cefálica muito larga, caracterizada por várias dilatações, as vesículas encefálicas, e uma estreita porção caudal, a medula espinhal. Concomitantemente ao fechamento do tubo neural, algumas células neuroectodérmicas situadas ao longo da margem interna de cada prega neural formam um grupo celular diferenciado chamado de crista neural (fig. 14-A). Essas células perdem a sua afinidade epitelial e se ligam às células vizinhas (fig. 14-B e C). Conforme o tubo neural se destaca do ectoderma de superfície, as células da crista neural formam uma massa achatada entre o tubo neural e o ectoderma sobrejacente, dando origem a crista neural (fig. 14-D). Logo, a crista se separa em duas partes, direita e esquerda, que se deslocam para os aspectos dorsolaterais do tubo neural, onde se subdividirão em pares de cristas neurais (fig.14-E). Neste local, elas darão origem aos gânglios sensoriais dos nervos espinhais e cranianos (fig. 15). Os derivados da crista neural encontram-se no quadro abaixo. Diferenciação do Mesoderma intra-embrionário Inicialmente, as células da camada germinativa mesodérmica se arranjam formando uma fina camada de tecido frouxo de cada lado da notocorda. Próximo ao 17º dia do desenvolvimento embrionário, as células mais próximas à notocorda proliferam e formam uma placa espessada denominada como mesoderma paraxial. Esta placa de mesoderma paraxial é contínua lateralmente ao mesoderma intermediário, que gradualmente se estreita em uma camada de mesoderma lateral. O mesoderma lateral é contínuo com o mesoderma extraembrionário somático, que reveste o âmnio, e com o mesoderma extraembrionário esplâncnico que reveste a vesícula umbilical (fig. 16). Desenvolvimento dos somitos Próximo ao fim da terceira semana do desenvolvimento, o mesoderma intra-embrionário paraxial se diferencia, condensa-se e começa a se dividir em corpos cuboides pareados, os somitos, que se formam em uma sequência cefalocaudal, estão localizados em cada lado do tubo neural em desenvolvimento, e darão origem à maior parte do esqueleto axial e à musculatura associada, assim como a derme da pele adjacente. O primeiro par de somitos tem origem na região occipital do embrião. Daí, novos somitos aparecem em uma velocidade de aproximadamente três pares por dia, até que, no final da quinta semana, 42 a 44 pares de somitos estão presentes. Existem quatro pares occipitais, oito cervicais, doze torácicos, cinco lombares e oito a 10 coccígeos. O primeiro par occipital e os últimos cinco a sete pares de somitos desaparecem mais tarde, enquanto os remanescentes formam o esqueleto axial. Cada somito se diferencia em duas partes: A parte ventromedial é denominada de esclerótomo – suas células formam as vértebras e as costelas (fig.20-C). A parte dorsolateral é denominada de dermomiótomos (fig. 20-C) – as células provenientes do miótomo formam mioblastos (células musculares primordiais), enquanto aquelas provenientes do dermátomo formam a derme (fibroblastos) (fig.20-E). Desenvolvimento do celoma intraembrionário Seu primórdio surge na forma de espaços celômicos isolados no mesoderma lateral e no mesoderma cardiogênico (fig. 16). Esses espaços se unem formando o celoma intraembrionário, que divide o mesoderma lateral nas camadas visceral (ou esplâncnica, que cobre o saco vitelino) e parietal (ou somática, que cobre o âmnio) (fig. 17-B). A união do mesoderma somático com o ectoderma sobrejacente forma a somatopleura (parede do corpo do embrião), enquanto a união do mesoderma esplâncnico com o endoderma subjacente forma a esplancnopleura (intestino do embrião) (fig. 17 e 21). Durante o segundo mês, o celoma intraembrionário é dividido em três cavidades do corpo: cavidade pericárdica, cavidades pleurais e cavidade peritoneal. NOTOCORDA – Formação do processo notocordal A notocorda é formada por sinais indutores, vindos da região da linha primitiva, que induzem as células precursoras notocordais a formá-la. A notocorda tem como funções definir o eixo do embrião, serve de base para a formação do esqueleto axial, e é o futuro local dos corpos das vértebras. O desenvolvimento da notocorda queima 48 horas tem início com a formação do processo notocordal, que tem origem na invaginação e migração de células diferenciadas do nó primitivo, formando um bastão celular que aumenta de tamanho em direção à placa pré-cordal (células endodérmicas aderidas a ectodérmicas que irão formar a membrana bucofaríngea, futura boca). Este bastão celular apresenta um canal central denominado canal notocordal (Fig. 6). O processo notocordal migra lateral e cefalicamente, no meio de outras células mesodérmicas, entre o ectoderma e o endoderma até alcançarem as queima 48 horas margens do disco embrionário e a placa pré-cordal. O assoalho do processo notocordal sefunde com o endoderma embrionário subjacente (Fig. 7). Essas camadas fundidas sofrem uma degeneração gradual por apoptose, colocando o canal notocordal em contato com a vesícula umbilical (Fig. 8-A). Desta queima 48 horas forma, no local da fosseta primitiva, forma-se o canal neuroentérico, que comunica temporariamente a cavidade amniótica e a vesícula umbilical (Fig. 8-B). A parte do processo notocordal que não sofreu apoptose forma a placa notocordal, que irá se dobrar, aproximando as suas extremidades, (fig.9 – A eB), fusionando-as, e queima 48 horas formando então a notocorda (fig. 10). Este processo se dá da extremidade cefálica – placa pré-cordal – em direção à extremidade caudal – nó primitivo (Fig. 9-C). notocorda se desprende do endoderma da vesícula umbilical, que mais uma vez se queima 48 horas torna contínuo. Quando o desenvolvimento da notocorda está completo, temos o fechamento do canal neuroentérico. A notocorda desaparece com a formação dos corpos vertebrais, porém persiste como núcleo pulposo de cada disco intervertebral. Durante seu desenvolvimento, a notocorda induz o ectoderma sobrejacente a espessar-se, formando a placa neural, primórdio do sistema nervoso central (Fig.10). Alantoide Surge por volta do 16º dia como uma pequena evaginação da parede caudal queima 48 horas da vesícula umbilical (saco vitelino) que se estende para o pedículo de conexão (pedículo do embrião) (fig. 6-B e Fig. 7, A e B). Em humanos, o alantoide permanece pequeno, mas o o mesoderma do alantoide se expande para baixo do córion e formará as artérias umbilicais que servirão à placenta (Fig.11). 4ª a 8ª semana do desenvolvimento embrionário É o período no qual as principais estruturas internas e externas se estabelecem. Ao fim dele, os principais sistemas de órgãos já iniciaram seu desenvolvimento com funcionamento mínimo (excetuando-se o sistema cardiovascular). A formação dos tecidos e órgãos leva à mudança na forma do embrião. No final da oitava semana, o embrião encontra-se com aspecto humano. O desenvolvimento embrionário é dividido em três fases: Crescimento: envolve divisão celular e elaboração de produtos celulares. Morfogênese: desenvolvimento da forma, do tamanho e outras características de um órgão ou parte do corpo. Envolve alterações complexas e o movimento das células possibilita a interação entre as mesmas durante a formação de tecidos e órgãos. É um processo molecular complexo controlado pela expressão e regulação de genes específicos em uma sequência ordenada. Diferenciação: maturação dos processos fisiológicos. Seu término resulta na organização de células em um padrão preciso de tecidos e órgãos que são capazes de executar funções especializadas. O dobramento do disco embrionário trilaminar plano permite o estabelecimento da forma do corpo do embrião e é um importante acontecimento durante este período embrionário. Esse dobramento acontece, simultaneamente, no plano mediano (céfalo-caudal) e no plano horizontal (transversal) (Fig. 1), decorrente do rápido crescimento do embrião, onde a velocidade de crescimento nas laterais do disco embrionário não acompanha o ritmo de crescimento do eixo maior. Concomitantemente a esse crescimento, a vesícula umbilical (saco vitelino) sofre uma constrição relativa. DOBRAMENTO DO EMBRIÃO NO PLANO MEDIANO O dobramento ventral das extremidades do embrião produz as pregas cefálica e caudal, levando essas regiões a se deslocarem ventralmente, enquanto o embrião alonga-se cefálica e caudalmente. Note o rápido desenvolvimento do tubo neural que dará origem ao sistema nervoso central. (Fig. 2 A-D) Prega cefálica: ao início da quarta semana, as pregas neurais da região cefálica formam o primórdio do encéfalo ao se espessarem (Fig. 2 – A). O encéfalo em desenvolvimento projeta-se dorsalmente na cavidade amniótica (Fig.2 – B e Fig. 3 – A). O encéfalo anterior em desenvolvimento, então, cresce na direção cefálica além da membrana bucofaríngea (orofaríngea), colocando-se sobre o coração em desenvolvimento (Fig. 2 – B). Ao mesmo tempo, o septo transverso, o coração primitivo, o celoma pericárdico e a membrana bucofaríngea movem-se na superfície ventral do embrião (Fig. 3 – A). No período do dobramento longitudinal, o intestino anterior, que se situa entre o encéfalo e o coração, é formado a partir da incorporação de parte do endoderma do saco vitelino (Fig. 2 – C). A membrana bucofaríngea (orofaríngea) separa o intestino anterior do estomodeu. Posteriormente, esta membrana se rompe, estabelecendo uma conexão livre entre a cavidade oral e o intestino primitivo. Depois do dobramento, o celoma pericárdico está localizado ventralmente em relação ao coração, e cefálico ao septo transverso. Nesse momento, os celomas intra e extraembrionário comunicam-se livremente por ambos os lados (Fig. 3 – A). Prega caudal: o crescimento da parte distal do tubo neural – primórdio da medula espinhal, leva ao dobramento da extremidade caudal, levando à projeção da eminência caudal (uma região da cauda) sobre a membrana cloacal (futura região do ânus) (Fig. 2 – B e Fig. 3 – B). Durante o dobramento, parte da camada endodérmica é incorporada formando o intestino posterior (primórdio do colo descendente e reto) (Fig. 2 – C). Sua porção distal se dilata e forma a cloaca delimitada pela membrana cloacal, que se rompe na 7ª semana criando uma abertura para o ânus (Fig. 3 – B). A linha primitiva, que antes do dobramento encontrava-se cranialmente à membrana cloacal, fica agora caudal (fig. 3 – B). O pedículo de conexão ou do embrião (primórdio do cordão umbilical) fica preso à superfície ventral do embrião, enquanto a alantoide (divertículo da vesícula umbilical) é parcialmente incorporada ao embrião (Fig. 2 – D e Fig. 3 – B). DOBRAMENTO DO EMBRIÃO NO PLANO HORIZONTAL Resulta do rápido crescimento dos somitos e da medula espinhal levando à formação das pregas laterais direita e esquerda (Fig. 4 A e C). O embrião torna-se cilíndrico a partir do dobramento da parede ventrolateral em direção ao plano mediano, deslocando as bordas do disco embrionário ventralmente (Fig. 4 – B). Com a formação das paredes abdominais, parte da camada germinativa endodérmica é incorporada dando origem ao intestino médio (primórdio do intestino delgado) (Fig. 4 C e D). Com a transformação do pedículo de conexão (pedículo do embrião) no cordão umbilical, a fusão ventral das pregas laterais reduz a região da comunicação entre as cavidades celômicas intra e extraembrionárias a uma comunicação estreita (Fig. 4 – A). À medida que a cavidade amniótica se expande e oblitera a maior parte do celoma extraembrionário, o âmnio passa a formar o revestimento epitelial que recobre o cordão umbilical Como resultado do dobramento da cabeça, da cauda e das duas dobras laterais da parede do corpo, a parede ventral do corpo do embrião é fechada, exceto por uma pequena parte na região umbilical onde o ducto da vesícula umbilical (saco vitelino) e o pedículo de conexão (do embrião) estão ligados.