[EMBRIOLOGIA - RESUMO] Gastrulação

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GASTRULAÇÃO 
 
FORMAÇÃO DAS CAMADAS GERMINATIVAS E DERIVADOS INICIAIS 
 
Ao implantar-se na parede do útero, a organização do embrião passa por profundas 
transformações. Até o momento da implantação, o blastocisto consiste na massa 
celular interna, da qual provêm o corpo do embrião propriamente dito, e no trofoblasto 
externo, que representa a futura interface entre o embrião e a mãe. Os dois 
componentes do blastocisto funcionam como precursores de outros tecidos, que 
aparecem em estádios subseqüentes do desenvolvimento. No item implantação 
vimos como o citotrofoblasto começa a dar origem a uma camada sincicial externa, o 
sinciciotrofoblasto, pouco antes de prender-se ao tecido uterino (Fig. 3.16). Logo 
depois, a massa celular interna começa a originar outros derivados teciduais. A 
subdivisão da massa celular interna acaba resultando em um corpo de embrião que 
contém as três camadas germinativas embrionárias: o ectoderma (camada externa), 
o mesoderma (camada média) e o endoderma (camada interna). O processo pelo 
qual as camadas germinativas são formadas através de movimentos celulares é 
denominado gastruIação. 
 
 Após a formação das camadas germinativas, o avanço continuado do 
desenvolvimento do embrião depende de uma série de sinais, denominados induções 
embrionárias, trocados entre as camadas germinativas ou outros precursores de 
tecidos. Em uma interação indutiva, um tecido (o indutor) age sobre outro (o 
respondedor) de tal modo que o curso do desenvolvimento do último é diferente do 
que teria sido na ausência do indutor. 
 
ESTADIOS DAS DUAS CAMADAS GERMINATIVAS 
 
 Pouco antes do implante do embrião no endométrio, no início da segunda semana, 
começam a ocorrer mudanças significativas na massa celular interna, assim como no 
trofoblasto. Com o rearranjo das células na massa celular interna em uma disposição 
epitelial, aparece uma fina camada de células ventralmente à massa principal de 
células (Fig. 3.16). A camada superior principal de células é conhecida como o 
epiblasto e a camada inferior é denominada hipoblasto ou endoderma primitivo. 
 Não se sabe como o hipoblasto se forma nos embriões humanos, mas dados de 
embriologia comparada sugerem que as células destas camadas surgem por 
delaminação (separação) da massa celular interna, O hipoblasto é considerado um 
endoderma extra-embrionário e é ele que dá origem ao revestimento endodérmico do 
saco vitelino (Fig. 3.16). Depois do hipoblasto se tornar uma camada bem definida e o 
epiblasto ter assumido um aspecto epitelial, a antiga massa celular interna 
transformou-se em um disco bilaminar, com o epiblasto situado na superfície dorsal 
e o hipoblasto na ventral. 
O epiblasto contém as células que vão constituir o embrião propriamente dito, mas 
tecidos extra-embrionários também provêm desta camada (Fig. 4.2). A próxima 
camada a surgir após o hipoblasto é o âmnio, uma camada de ectoderma 
extra-embrionário que acaba por envolver todo o embrião em uma câmara cheia de 
fluido denominada cavidade amniótica. 
 Estudos com embriões de primatas indicam que uma cavidade amniótica primordial 
surge, primeiro, por cavitação (formação de um espaço interno), dentro do epiblasto 
pré-epitelial; ela é coberta por células que derivam da massa celular interna. Segundo 
alguns pesquisadores, o teto do âmnio abre-se, então, expondo a cavidade amniótica 
primordial ao citotrofoblasto sobreposto. Logo depois (cerca de 8 dias após a 
fertilização), o epitélio amniótico original torna a formar um teto sólido sobre a 
cavidade amniótica. 
 
 
 
 
Enquanto o embrião ainda está mergulhando no endométrio (cerca de 9 dias após 
a fertilização), células do trofoblasto começam a espalhar-se revestindo a superfície 
interna do citotrofoblasto com uma camada contínua de endoderma 
extra-embrionário denominado endoderma parietal (Fig. 4.2). Quando a difusão do 
endoderma termina, formou-se uma vesícula denominada saco vitelino (Fig. 3.16). 
Neste ponto (cerca de 10 dias após a fertilização), o complexo embrionário consiste 
em um disco germinativo bilaminar, localizado entre o saco vitelino primário, que fica 
na sua superfície ventral, e a cavidade amniótica, na superfície dorsal. 
Cerca de 12 dias após a fertilização, começa a aparecer outro tecido 
extra-embrionário, o mesoderma extra-embrionário (Fig. 4.2). Parece que as 
primeiras células mesodérmicas extra-embrionárias surgem da transformação de 
células endodérmicas parietais. A estas células juntam-se, mais tarde, células 
mesodérmicas extra-embrionárias que se originaram da linha primitiva. O mesoderma 
extra-embrionário torna-se o tecido que sustenta o epitélio do âmnio e do saco 
vitelino, assim como os vilos coriônicos, que provêm dos tecidos trofoblásticos. A 
sustentação dada pelo mesoderma extra-embrionário não é somente mecânica, mas 
também trófica, pois o mesoderma serve de substrato através do qual os vasos 
sangüíneos suprem os vários epitélios de oxigênio e nutrientes. 
 
GASTRULAÇÃO E AS TRÊS CAMADAS GERMINATIVAS EMBRIONÁRIAS 
 
 No fim da segunda semana, o embrião consiste em duas camadas de células 
achatadas, o epiblasto e o hipoblasto. No início da terceira semana de gravidez, o 
embrião entra no período de gastrulação, durante o qual as três camadas 
germinativas do embrião ficam claramente estabelecidas. A morfologia da 
gastrulação humana segue o padrão das aves. Por causa da grande quantidade de 
vitelo existente nos ovos das aves, o embrião delas forma as camadas germinativas 
primárias como três discos achatados sobrepostos que repousam sobre o vitelo como 
uma pilha de panquecas. Somente mais tarde é que as camadas germinativas se 
dobram para formar um corpo cilíndrico. Apesar do ovo dos mamíferos ser 
essencialmente livre de vitelo, o conservantismo morfológico do desenvolvimento 
inicial ainda compele o embrião humano a seguir um padrão de gastrulação 
semelhante ao visto em répteis e aves. 
Todas as camadas germinativas do embrião se originam do epiblasto. A primeira 
evidência da gastrulação é a formação da linha primitiva, que aparece inicialmente 
como um espessamento e, a seguir, como uma linha curta na superfície dorsal do 
epiblasto (Fig. 4.3). A linha primitiva inicial é, na realidade, uma condensação 
causada pela convergência de células epiblásticas em direção a esta área. Com o 
aparecimento da linha primitiva, podem ser identificados facilmente os eixos 
ântero-posterior (cefalocaudal) e direito-esquerdo (Fig. 4.4). 
Ao alcançar a linha primitiva, as células do epiblasto mudam de forma e passam por 
ela em seu caminho para formar novas camadas celulares abaixo (ventrais) do 
epiblasto (Fig. 4.4). O movimento de células através da linha primitiva resulta na 
formação de um sulco (sulco primitivo) ao longo do meio da linha primitiva. Na 
extremidade desta há um acúmulo de células, pequeno, mas bem definido, 
denominado nó primitivo, ou nó de Hensen. Esta estrutura tem grande importância 
no desenvolvimento por ser a área através da qual células epiblásticas em migração 
são dirigidas para formar uma massa de células mesenquimais em forma de bastão 
denominada notocorda. 
 
 Os movimentos das células que passam pela linha primitiva são acompanhados por 
grandes transformações na sua estrutura e organização (Fig. 4.6). Enquanto estão no 
epiblasto, as células têm propriedades de células epiteliais típicas, com superfícies 
apicais e basais bem definidas e estão associadas à lâmina basal subjacente ao 
epiblasto.* Ao entrar na linha primitiva, estas células se alongam e assumem uma 
morfologia característica que as levou a serem chamadas de células em garrafa. Ao 
deixar a camada epiblástica na linhaprimitiva, as células em garrafa assumem a 
morfologia e as características das células mesenquimais capazes de migrar como 
células individuais se estiverem em ambiente adequado (Fig. 4.6). 
Nas aves, as primeiras células a deixar a linha primitiva penetram no hipoblasto e 
deslocam algumas das células endodérmicas extra-embrionárias para formar o 
endoderma embrionário definitivo. 
A característica mais proeminente da gastrulação humana é a formação do 
mesoderma. Algumas células migram através da linha primitiva, na sua fase mais 
inicial, para formar o mesoderma extra-embrionário (Fig. 4.2). Além de se espalhar 
por baixo do trofoblasto e em torno do saco vitelino, uma massa de células 
mesodérmicas extra-embrionárias, denominada pedúnculo do corpo, estabelece 
ligação entre o embrião propriamente dito e o córion, que é a combinação do 
trofoblasto com o mesoderma extra-embrionário subjacente. 
 
Depois da linha primitiva estar bem estabelecida, a maioria das células que passa 
por ela se espalha entre o epiblasto e o hipoblasto para formar o mesoderma do 
embrião (Fig. 4.4). As transformações da morfologia e do comportamento destas 
células, que passam pela linha primitiva, estão associadas a transformações 
profundas não somente nas propriedades de sua superfície, mas também na maneira 
com que se relacionam com o ambiente externo. 
No início da gastrulação, as células do epiblasto começam a produzir ácido 
hialurônico, que penetra no espaço entre o epiblasto e o hipoblasto. O ácido 
hialurônico, um polímero consistindo em subunidades repetidas de ácido 
D-glicurônico e N-acetilglicosamina, freqüentemente está associado à migração 
celular em sistemas em desenvolvimento. Esta molécula tem uma tremenda 
capacidade de prender água (até 1.000 vezes seu próprio volume) e sua função 
parece ser impedir a agregação das células mesenquimais durante as migrações 
celulares. O mesoderma embrionário acaba por espalhar-se lateralmente, formando 
uma delgada lâmina de células mesenquimais entre o epiblasto e o hipoblasto (Fig. 
4.4). Quando o mesoderma formou uma camada discreta no embrião humano, o 
epiblasto e o hipoblasto tornam-se, por convenção, o ectoderma e o endoderma, 
respectivamente. 
Regressão da Linha Primitiva 
 Após seu aparecimento inicial na extremidade caudal do embrião, a linha primitiva 
 
 
avança cefalicamente até cerca de 18 dias após a fertilização (Fig. 4.3). A seguir, 
diz-se que a linha primitiva regride caudalmente (Fig. 4.11), apesar de, no conjunto, 
provavelmente haver antes um crescimento menor da parte caudal do embrião do 
que uma verdadeira regressão. Não obstante, ocorre um encurtamento relativo da 
linha primitiva em comparação com o comprimento geral e isto leva à extensão da 
notocorda. Vestígios da linha primitiva persistem na quarta semana. Durante este 
período, continua a formação do mesoderma através da migração de células do 
epiblasto através do sulco primitivo. 
 
A Notocorda 
 Partindo do nó de Hensen, uma população de células epiblásticas se aprofunda ao 
nível da camada mesodérmica e migra diretamente em sentido cefálico para formar 
um bastão celular frouxo denominado cordo-mesoderma, ou processo notocordal 
(Fig. 4.4). O processo notocordal estende-se cefalicamente até encontrar a placa 
procordal, uma área na qual o ectoderma e o endoderma estão firmemente aderidos. 
A placa procordal representa o local da futura cavidade oral. 
 
No que é, por vezes, chamada a segunda fase da gastrulação, a linha primitiva 
regride em direção à extremidade caudal do embrião. Ao acompanhar a linha 
primitiva em regressão, o nó de Hensen lança o restante do processo notocordal. 
O processo notocordal logo se consolida para formar a notocorda, um bastão de 
células que constitui a base que dá o nome ao filo ao qual pertencem todos os 
cordados. A notocorda (cordamesoderma) funciona como o indutor primário do 
embrião inicial; em outras palavras, é o motor fundamental de uma série de episódios 
desencadeadores de sinais que acabam por transformar as células embrionárias não 
especializadas em tecidos e órgãos definitivos do adulto. De particular relevância é o 
papel da notocorda na transformação de partes do ectoderma embrionário no sistema 
nervoso. 
 
Linha Primitiva 
 
Na região posterior da blastoderme, imediatamente anterior ao crescente de 
Koller, começa-se a notar um espessamento celular. É o primeiro sinal de que a 
gastrulação terá início. Dentro de 6 a 7 horas de incubação, tal espessamento 
começa a alongar-se no sentido médio-caudocefálico. Esse alongamento nunca 
ultrapassa três quintos do comprimento total da blastoderme. Toma-se 
gradativamente mais espessado e, ao final de 16 horas de incubação, tem o aspecto 
característico da linha primitiva. Essa estrutura termina por uma zona mais saliente, 
conhecida por nó de Hensen (Figuras 19.7, 19.8 e 19.9). 
A formação da linha primitiva é uma decorrência da concentração de material 
proveniente das zonas laterais da blastoderme em direção caudal. O aumento da 
concentração desse material determina o alongamento da linha primitiva em direção 
caudocefálica. Com 18 horas de incubação, a linha primitiva atingiu seu alongamento 
máximo. Durante esse processo, a blastoderme perde sua forma circular e alonga-se, 
tomando um aspecto piriforme, sendo que a parte alongada situa-se na zona 
posterior. O alongamento da linha primitiva coincide em tempo com a migração em 
direção anterior das células do hipoblasto secundário. 
O deslocamento dessa massa de células em movimento determina a formação 
de uma depressão no meio da linha primitiva — o sulco primitivo. Uma depressão no 
nó de Hensen, a fosseta primitiva, também demonstra que por lá está ocorrendo um 
movimento celular simultâneo. A linha primitiva determina o eixo do embrião. É por 
meio do sulco primitivo que células em migração passam para o interior da blastocele. 
As células que migram pela fosseta primitiva do nó de Hensen, em direção cefálica, 
formarão o intestino anterior, a mesoderme cefálica e a notocorda. Segundo 
Schoenwolf (1992), as células que migram pelas margens laterais da linha primitiva 
formarão a maior parte do tecido endodérmico e mesodérmico. As células que 
migram pela linha primitiva e que vão resultar na mesoderme sofrem uma 
transformação da sua forma epitelial para mesenquimal. 
As primeiras células a migrarem pelo nó de Hensen são aquelas que vão originar 
a endoderme da faringe do intestino anterior. Uma vez no interior da blastocele, tais 
células migram anteriormente e deslocam as células do hipoblasto de maneira a 
confiná-las na região anterior da área pelúcida. Depois da interiorização das células 
precursoras da endoderme faringeal, outras também penetram pelo nó de Hensen. 
Porém, as células que migram a seguir não se posicionam tão ventralmente como as 
anteriores, mas assumem uma posição entre a endoderme e o epiblasto e vão formar 
o mesênquima cefálico e a placa da mesoderme pré-cordal. As próximas células que 
migram pelo nó de Hensen são aquelas que vão formar a notocorda. 
Simultaneamente ao processo migratório celular através do nó de Hensen, 
ocorre, também, migração celular pelas margens laterais da linha primitiva. Assim 
que essas células penetram na blastocele, elas se separam em duas camadas. A 
camada mais profunda une-se ao hipoblasto ao longo da linha média e afasta as 
células do hipoblasto para os lados. E essa camada mais profunda que dará origem 
aos órgãos endodermais do embrião e a maioria das membranas extra-embrionárias. 
O restante das membranas é formado pelo hipoblasto. A segunda camada, que vem a 
situar-se entre o epiblasto e a endoderme recém-formada,originará uma camada de 
células frouxas mesodérmicas responsável pela formação de mesoderma 
embrionário e também de membranas extra-embrionárias. 
A interposição da mesoderme só não ocorrerá em duas regiões, uma anterior, 
correspondente ao pró-âmnio, e uma posterior, correspondente à membrana cloacal. 
Nessas duas regiões, a aderência entre a ecto e a endoderme é tão intensa que não 
permite a interposição da mesoderme (Figura 19.10 e B). 
Uma vez formado o folheto mesodérmico, cessa a migração celular e a linha 
primitiva começa a regredir. Em processo independente ao da regressão da linha 
primitiva, observa-se um avanço da notocorda em sentido caudal. 
 
NEURULAÇÁO 
 
Após 20 horas de incubação, simultaneamente com a regressão da linha 
primitiva, começa-se a notar um espessamento na região anterior do germe. Trata-se 
da placa neural que está sendo formada por indução da notocorda subjacente. As 
regiões laterais da placa neural levantam-se em pregas neurais (Figura 19.10A), as 
quais, após fusionarem-se, estabelecem o tubo neural que originará o cérebro. Como 
a notocorda progride posteriormente, o mesmo processo observa-se também para a 
região posterior do germe com o estabelecimento da medula. As pregas neurais já 
são evidentes com 21 a 22 horas de incubação (Figura 19.10A). O encontro das 
pregas neurais inicia na região que corresponderá ao cérebro médio (Figura 19.12). A 
fusão das pregas neurais tem início com 26 horas de incubação no cérebro médio e 
progride rápida, cefálica e caudalmente. As regiões do tubo neural ainda 
não-fechadas correspondem aos neuróporos (Figura 19.12). O neuróporo anterior 
fecha-se com 30 a 33 horas de incubação, enquanto que o posterior será fechado ao 
cabo de 43 horas de incubação. As pregas neurais posteriores acabam por encerrar a 
linha primitiva em contínua regressão. Esta zona, perfeitamente visível ainda no 
embrião de 33 horas, corresponde ao sinus romboidal. 
Enquanto estas transformações estão ocorrendo, importantes evoluções estão 
acontecendo no nível da mesoderme. A mesoderme paraxial (ao lado da notocorda) 
metameriza-se em somitos (Figura 19.12). No germe da galinha, após 20 horas de 
incubação, aparece um par de somitos por hora. Fica bem-estabelecida também a 
mesoderme intermediária, e a mesoderme lateral inicia sua delaminação, 
estabelecendo a cavidade celomática. A lâmina da ectoderme mais a mesoderme 
constitui a somatopleura, enquanto que a lâmina da endoderme mais a mesoderme 
constitui a esplancnopleura. O canal alimentar presuntivo está representado em uma 
estreita parte mediana da endoderme acima do vitelo (Figura 19.13). 
 
MODELAGEM DO EMBRIÃO 
 
No começo, o tubo neural cefâlico é bastante grande em relação ao resto do 
corpo. Com o crescimento, a cabeça projeta-se para a frente e inicia uma flexão, a 
dobra cefálica. Em conseqüência dessa curvatura, a área cardiogênica, situada na 
frente da região do pró-âmnio, também se dobra e reflete para a posição torácica. A 
endoderme que acompanhou essa flexão forma o intestino primitivo anterior. 
Simultaneamente, a endoderme mostra pregas laterais que acabem por fundir-se na 
linha média. Essas pregas ocorrem também na região posterior da endoderme, 
fechando o intestino posterior. A região média do canal alimentar permanece aberta 
por mais tempo e vai desaparecendo à medida que o fechamento do tubo digestivo 
posterior progride anteriormente e o fechamento do tubo digestivo anterior progride 
caudalmente (Figura 19.14A, B e C). 
O coração diferencia-se entre 25 e 33 horas. Os primeiros batimentos são 
notados com 37 horas. O coração sofre uma inflexão para o lado direito. Enquanto se 
forma o coração, surgem também os vasos. Da aorta partem duas artérias 
onfalomesentéricas ou vitelinas, que irão buscar nutrientes a partir do vitelo; voltam 
para o coração duas veias onfalomesentéricas ou vitelinas, como sangue enriquecido 
por nutrientes. 
O embrião apresentava uma forma simétrica até mais ou menos 33 horas de 
incubação. Agora, como o seu espaço é muito pequeno, o embrião mostra dois 
movimentos: um de flexão (que já foi comentado e que resultou no fechamento de 
parte do intestino primitivo); outro, o de torção, e que inicia em tomo das 37 horas. O 
embrião levanta-se acima da gema e gira, mas não em todo o seu comprimento (seria 
como se girássemos o corpo sem girar as pernas). A torção começa no nível do 
cérebro posterior, fazendo com que o embrião fique deitado com seu lado esquerdo 
sobre a gema. Com quatro dias, os movimentos de torção e flexão terminam. A 
cabeça está voltada para a região caudal, e o lado esquerdo repousa sobre a gema.