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Ectoderme: formando a epiderme, os anexos epidérmicos, o sistema nervoso e cavidades • Mesoderme: formando a derme, os ossos e músculos, o sistema circulatório e reprodutor • Endoderma: formando o sistema respiratório e os órgão do sistema digestório• Gastrulação se refere ao processo de formação das camadas germinativas a partir do disco bilaminar: Na região caudal do epiblasto ocorre um espessamento, a chamada linha primitiva, resultando da proliferação e migração de células do disco embrionário • A linha primitiva cresce em direção ao plano mediano, até ocupar metade do comprimento do disco embrionário, o sulco primitivo torna-se mais profundo e mais definido • A extremidade cranial da linha primitiva se expande em algo chamado NÓ PRIMITIVO, o qual possui uma depressão denominada FOSSETA PRIMITIVA que continua caudalmente com o sulco primitivo - a posição do nó primitivo é determinado por genes específicos • Eixo craniocaudal: a linha se forma na linha mediana caudal○ Eixo mediolateral: a linha primitiva forma-se na linha mediana○ A linha primitiva delimita todos os principais eixos corporais• Formação da linha primitiva: 15º dia As células do epiblasto movem-se em direção à linha primitiva, entram nela e então migram para fora dela como células individuais - INGRESSÃO • As células do epiblasto migram pelo sulco primitivo para formar a mesoderma • Disco intralaminar• Epitélio: folhas com células em formato regular (cuboides) interconectadas pelas superfícies laterais ▪ Mesênquima: células irregulares (estreladas) e frouxamente conectadas▪ Os epiblastos nas laterais da linha primitiva começam a se mover pra dentro dela e a sofrer uma transformação epitélio-mesenquimal - células alongam-se e adquirem formato de frasco e desprendem-se de células vizinhas, formando os pseudopódios - migração pela linha primitiva entre o epiblasto e hipoblasto ○ O endoderma definitivo originará o tubo digestivo e seus derivados○ Endoderma definitivo: 16º dia• Essas células migram bilateralmente a partir da linha primitiva e formam uma camada de células frouxas entre o epiblasto e o endoderma ▪ Mesoderma cardiogênico□ Mesoderma paraxial□ Mesoderma intermediário (também denominado nefrótomo) □ Mesoderma da placa lateral.□ A camada forma as quatro subdivisões principais do mesoderma intraembrionário: ▪ Além disso, uma quinta população de células mesodérmicas migra cranialmente a partir do nó primitivo para formar um tubo de paredes espessas na linha média, denominado processo notocordal ▪ Células do epiblasto migram através da linha primitiva, estendem-se pelo espaço entre o epiblasto e o endoderma definitivo nascente e formam uma terceira camada germinativa, o mesoderma intraembrionário ○ Mesoderma: 16º dia• Placa neural▪ Ectoderma cutâneo▪ Após formação do endoderma e mesoderma, as células remanescentes do epiblasto constituem o ectoderma ○ O embrião desenvolve-se em uma sequência craniocaudal, de forma que epiblastos não estarão mais presentes cranialmente quando houver epiblasto na região caudal movendo-se para a linha primitiva e sofrendo ingressão ○ Ectoderma• Migração celular A partir do nó primitivo, as células do epiblasto + mesoderma migram e ocorre a formação de um tubo oco, o processo notocordal -> cresce em direção à região cefálica • Concomitantemente com a regressão da linha primitiva• Formação da notocorda: processo notocordal: 16º dia O assoalho ventral do tubo se funde com o endoderma subjacente formando a placa notocordal achatada • Canal neuroentérico - permite o acesso do canal amniótico (caudal) com o saco vitelínico (rostral) • A placa notocordal se destaca completamete do endoderma tornando-se um cordão sólido -> notocorda • Formação da notocorda: fusão ao endoderma: 16º ao 22º dia O futuro mesoderma cardiogênico move-se do epiblasto para a porção mediana da linha primitiva e então migra cefalicamente para formar o mesoderma cardiogênico, que flanqueia a membrana orofaríngea. O futuro mesoderma extraembrionário move-se do epiblasto para a extremidade caudal da linha primitiva para contribuir com a formação do mesoderma extraembrionário do âmnio, do saco vitelino e do alantoide • M. paraxial se prolifera e forma uma coluna grossa e longitudinal▪ Posteriormente se divide formando corpos cuboides - os somitos (abaixo da região cranial do embrião) - primeiro par de somitos no 20º dia, formando 3 ou 4 por dia até o 30º dia, com 42 a 44 pares de somitos ▪ Flanqueiam a notocorda desde a região occipital até a parte caudal do embrião ▪ Os primeiros somitos, formados na parte occipital do crânio, junto com a crista neural, contribuem para a formação dos ossos craniais ▪ Os próximos oito pares correspondem à região cervical▪ 12 pares de somitos - região torácica▪ 5 pares de somitos - região lombar - forma os músculos abdominais▪ 5 pares de somitos - região sacral▪ Os somitos dão origem a maior parte do esqueleto axial e os músculos associados, além da derme ▪ Na região do tronco o mesoderma forma feixes de células que se segmentam - Somitos ○ Região cranial formada por células não segmentadas e dispersas, que vão preencher frouxamente essa região formando o MESÊNQUIMA DA CABEÇA ▪ Formado posteriormente pelas células das cristas neurais▪ Origina os músculos estriados da face, mandíbula e garganta▪ Mesoderma da cabeça ○ Mesoderma paraxial • Sistema urogenital○ Mesoderma intermediário - abordado em sistema urogenital • Tecido mais periférico○ Espaços surgem no mesoderma lateral, que crescem e formam o celoma intra-embrionário ▪ M. lateral somático (próximo à ectoderme) + ectoderme = somatopleura▪ M. lateral esplâncnico (próximo à endoderme) + endoderme = esplancnopleura ▪ Celoma intra-embrionário○ Mesoderma lateral• Diferenciação da mesoderma: 17º ao 21º dia Formação da placa neural (indução neural pelo nó primitivo), espessamento do ectoderma e alongamento do embrião • Células neuroepiteliais: pseudoestratificadas e cilíndricas (neuroectoderma)• Neurulação: 18º ao 20º dia Células centrais formam o tubo neural e células periféricas formam as cristas neurais ○ Invaginação da placa neural no mesoderma - tubo neural • Neuroporo caudal e rostral - abertura que liga o tubo neural na parte caudal à cavidade amniótica e também à parte rostral • No 22º dia (oito pares de somitos), a estreita porção caudal da placa neural – a futura medula espinhal – representa apenas cerca de 25% do comprimento da • Formação do tubo e crista neural Stella Fernandes - MEDUFMS/Turma LIII Gastrulação e organogênese Página 1 de Gastrulação e organogênese a futura medula espinhal – representa apenas cerca de 25% do comprimento da placa neural • Com a adição de novos somitos, a região da medula espinhal alonga-se mais rápido do que a placa neural craniana. Lá pelo 23º ou 24º dia (12 e 20 pares de somitos, respectivamente), a futura medula espinhal ocupa cerca de 50% do comprimento da placa neural, e no 26º dia (25 pares de somitos) ela ocupa cerca de 60% • O rápido alongamento da placa neural durante este período é impulsionado pela extensão convergente do neuroepitélio e tecidos subjacentes • O disco trilaminar possui algumas estruturas em seu interior, mas ainda possui um aspecto laminar, que é modificado pelo dobramento da cavidade amniótica e de outras regiões • O dobramento lateral, cefálico e caudal modifica a forma do embrião -> cilíndrica • O dobramento é motivado pelo rápido crescimento das extremidades• Dobramento do embrião O dobramento é provocado pelo rápido crescimento dos somitos > comprime e estreita a abertura do saco vitelínico • Na terminação da cabeça e da cauda do embrião, as bordas laterais do disco embrionário tocam umas nas outras e, em seguida, fecham-se em direção ao local do futuro umbigo • Quando as bordas se encontram, as camadas de ectoderma, mesoderma e endoderma de cada lado fundem-secom as camadas correspondentes no outro lado > ectoderma do disco embrionário original cobre toda a superfície tridimensional do embrião, exceto na futura região umbilical, de onde surgem o saco vitelínico e o pedículo de conexão • Ectoderma + dermomiótomos + mesoderma da placa lateral + células da crista neural > pele • Endoderma do disco embrionário trilaminar > revestimento do trato gastrointestinal • Intestino médio na região central está amplamente aberto para o saco vitelínico > formação do tubo digestivo > pescoço do saco vitelínico é gradualmente apertado > redução dessa comunicação > final da 6ª semana > tubo digestivo está totalmente formado > ducto vitelínico ○ A extremidade cranial do intestino anterior é tampada pela membrana orofaríngea, que se rompe no final da 4ª semana para formar a boca ○ A extremidade caudal do intestino posterior é tampada pela membrana cloacal, que se rompe durante a 7ª semana para formar os orifícios do ânus e o sistema urogenital ○ Quando as bordas laterais, cranial e caudal do embrião encontram-se e se fundem, as porções cranial e caudal do endoderma são convertidas em tubos sem saída – os futuros intestino anterior e intestino posterior • Formação do intestino médio• O embrião não é mais ligado diretamente ao saco vitelínico - é ligado por um canal • Dobramento lateral O dobramento é provocado pelo rápido crescimento do encéfalo• Formação da área cardiogênica• Formação e direcionamento do mesoderma cardiogênico - que formará o sistema circulatório • Septum transversum - barra espessa do mesoderma na linha media cranial (22º dia) > separação dos celomas nas cavidades torácica e abdominal > origina parte do diafragma, do mesentério abdominal, estômago e duodeno • Formação do intestino anterior• Dobramento cefálico O dobramento é provocado pelo rápido crescimento da extremidade caudal• Alongamento do tubo neural e somitos > ultrapassam o arco caudal do saco vitelínico • Devido à relativa rigidez das estruturas axiais dorsais, o fino arco caudal do disco embrionário, que contém a membrana cloacal, dobra-se para baixo e torna-se parte da superfície ventral do embrião > arco caudal do disco dobra-se > pedículo de conexão (que liga a extremidade caudal do disco embrionário na placenta em desenvolvimento) se desloca cranialmente até se juntar ao pescoço do saco vitelínico • A raiz do pedículo de conexão contém uma delgada bifurcação endodérmica no intestino posterior denominada alantoide > endoderma se invagina em direção ao pedínculo embrionário e será importante na formação do sistema urinário • Formação do intestino posterior• Pedínculo embrionário formará o cordão umbilical• Dobramento caudal Formação das dobras neurais, nas bordas laterais da placa neural, composta de neuroepitélio e ectoderma cutâneo adjacente > dobras neurais elevam-se dorsalmente em torno de um ponto pivô central que está logo acima da notocorda > articulação mediana • Entre essas camadas formam-se as células da crista neural○ O sulco delimitado pela dobra da placa neural é denominado sulco neural Pontos adicionais de articulação formam-se na placa neural do cérebro para promover o encontro das dobras neurais na linha média dorsal > dobras neurais no nível do futuro cérebro convirjam medialmente em direção uma da outra > o par de dobras neurais emparelha-se na linha mediana dorsal > fechamento do sulco neural (22º dia) > adesão das dobras neurais uma na outra e o posterior rearranjo das células da dobra para formar duas camadas epiteliais: a placa do teto do tubo neural e o ectoderma cutâneo sobrejacente • O crescimento da placa neural (22º dia) faz com que o fino aro craniano do disco curve-se no sentido ventral para formar a futura face, pescoço e tórax > translocamento da membrana orofaríngea para a região da futura boca e deslocamento da área cardiogênica e septo transverso para futuro tórax • Finalmente, os neuroporos cranial e caudal fecham-se no 24º e 26º dia, respectivamente • Dobra da placa neural Formação do intestino primitivo• Realocação do mesoderma cardiogênico e membrana bucofaríngea• Início da formação do cordão umbilical• Resultado do dobramento Linha Primitiva Página 2 de Gastrulação e organogênese 16º dia -> a linha primitiva estende-se em cerca da metade do comprimento do embrião > gastrulação > linha primitiva regride caudalmente • Contrariamente, a notocorda da cauda estende-se para essa região a partir de níveis mais craniais > organização e padronização dos rudimentos dos órgãos caudais ○ 20º dia -> remanescentes da linha primitiva expandem-se e formam uma massa de mesoderma na linha media caudal > BROTO DA CAUDA > origina a maior parte das estruturas caudais > reservatório de células que permite a expansão caudal do embrião > contribui para o tubo neural e a crista neural (região sacral e coccígea) > contribui também para os somitos caudais • 22º dia -> linha primitiva representa cerca de 10% a 20% do comprimento do embrião• 26º dia -> linha primitiva desaparece• A gastrulação ocorre durante um período de desenvolvimento denominado desenvolvimento primário do corpo. • Durante o desenvolvimento primário do corpo, a linha primitiva origina as três camadas germinativas, as quais subsequentemente formam os rudimentos dos órgãos. A formação da cauda rudimentar ocorre após o fim da gastrulação, durante um período do desenvolvimento denominado desenvolvimento secundário do corpo • Contrariamente ao desenvolvimento primário do corpo, o desenvolvimento secundário envolve a formação direta dos rudimentos dos órgãos a partir do broto da cauda, sem a formação prévia das camadas germinativas • Final da 3ª semana > a placa neural apresenta uma ampla porção cranial que dará origem ao cérebro e uma estreita porção caudal que dará origem à medula espinhal > extensão convergente do neuroepitélio e tecidos subjacentes • 22º dia > oito pares de somitos > a estreita porção caudal da placa neural – a futura medula espinhal – representa apenas cerca de 25% do comprimento da placa neural > adição de novos somitos > alongamento da medula espinhal (mais rápido que a placa neural craniana) • 23º e 24º dia > 12 a 20 pares de somitos > 50% da placa neural• 26º dia > 25 pares de somitos > 60% da placa neural• A principal mudança morfogenética que ocorre durante a formação da placa neural é o alongamento apicobasal das células ectodérmicas para formar a espessada monocamada da placa neural ○ A modelagem da placa neural envolve o processo de extensão convergente > placa neural afina transversalmente e alonga-se no plano longitudinal > a região da placa neural no nível do futuro cérebro permanece muito mais amplo do que no nível da futura medula espinhal ○ A neurulação envolve quatro eventos principais: formação da placa neural, modelagem da placa neural, dobramento da placa neural e fechamento do sulco neural • Neurulação aprofundada Como na padronização dorsoventral do mesoderma, a indução da placa neural também envolve a secreção de antagonistas pelo organizador para inibir sinalizações > o centro de Nieuwkoop > organizador > padronização do mesoderma no plano dorsoventral e indução da placa neural • Experimentos de perda de função de genes sugerem que moléculas semelhantes induzem o organizador tanto nos vertebrados inferiores quanto nos superiores. Isso inclui membros das famílias Tgfβ (p. ex., nodal) e Wnt. • O organizador tem a surpreendente capacidade de induzir secundariamente todos os eixos embrionários se for enxertado em um local ectópico de outro embrião > mais de uma dúzia de moléculas são secretadas pelo organizador > Chordin > capacidade de induzir eixos secundários quando expressas ectopicamente • O organizador expressa cerca de 10 fatores de transcrição. A expressão ectópica de alguns desses, como o goosecoid, também induz eixos secundários • Presença da sinalização Bmp > ectoderma forma o ectoderma cutâneo○ SinalizaçãoBmp inibida > ectoderma forma o neuroectoderma (fase de placa neural)○ Organizador induz a placa neural < antagoniza a sinalização via Bmp• A sinalização Bmp é antagonizada pela secreção de antagonistas do Bmp, como o Noggin, o Chordin, o nodal, a folistatina e o Cerberus, que se ligam, todos, no Bmp, no espaço extracelular, e evitam a ligação do Bmp nos seus • A linha primitiva é induzida por interações celulares na extremidade caudal do disco embrionário > tecidos extraembrionários induzem o epiblasto adjacente a formar a linha primitiva > continua com o endoderma extraembrionário (hipoblasto) migrando da região caudal para a região cranial • Células do epiblasto são induzidas pela região extraembrionária caudal para a formação da linha primitiva > células sofrem delaminação (deepitelização ou transição de epitélio para mesênquima) do epiblasto > migram cranial e medialmente > extensão convergente contribui para os últimos aspectos da formação e alongamento da linha primitiva ○ Quatro processos principais estão envolvidos na formação da linha primitiva: migração celular, divisão celular orientada, delaminação progressiva do epiblasto e extensão convergente • A regionalização cranial é estabelecida antes da formação da linha primitiva, como resultado da sinalização do endoderma visceral anterior > camundongos, incerto em humanos ○ Com a formação da linha primitiva durante a gastrulação, os eixos embrionários – craniocaudal, dorsoventral, mediolateral e esquerdo-direito – tornam-se definidos • O trato gastrointestinal sofre rotações durante o desenvolvimento, de forma que o estômago se posiciona à esquerda e o fígado à direita ▪ O coração também se dobra, o ápice aponta para a esquerda e a base é direcionada para a direita▪ O pulmão direito apresenta três lobos e o esquerdo, dois▪ A assimetria bilateral, que é oposta à simetria espelhar (ou imagem espelhar), é o termo que indica diferenças anatômicas dos lados esquerdo e direito do corpo ○ Interações celulares centradas no nó primitivo > assimetria esquerda-direita > gastrulação○ Distúrbio humano situs inversus viscerum totalis (inversão total das vísceras), a lateralização de todas as vísceras é revertida > reversão raramente completa ou exata > erros na morfogênese com frequência causam malformações secundárias > más rotações do intestino médio > discordância de lateralidade ou heterotaxia (Ex. dobramento em alça do coração - que pode ser revertido) > a lobulação dos pulmões pode ser normal (três lobos à direita e dois lobos à esquerda) ○ A mutação iv ocorre em um gene designado dineína esquerdo -direito ou Lrd > motores moleculares compostos por cadeias polipeptídicas pesadas e intermediárias > utilizam a energia da hidrólise do ATP para > causar batimento dos cílios e flagelos quando gera o deslizamento entre microtúbulos ▪ Camundongos homozigotos para o alelo iv mutante > situs inversus○ Pacientes com síndrome de Kartagener apresentam lateralidade invertida e também imobilidade dos cílios do aparelho respiratório e dos flagelos dos espermatozoides > infertilidade e infecções no aparelho respiratório ○ Pacientes com síndrome de Kartagener têm mutações nos genes da DINEÍNA (são identificadas mutações em ambas as cadeias, pesada e intermediária), como também deficiências em seus braços de DINEÍNAS ciliares (DINEÍNAS formam projeções semelhantes a braços que se interconectam com as duplas de microtúbulos externos, como visto na ultraestrutura das eletromicrografias) ○ Padronização do eixo esquerdo-direito > inicia próximo à época de formação do nó primitivo, na extremidade cefálica da linha primitiva. • Cada uma das células do nó primitivo contém um único cílio > monocílio > monocílios das células nodais centrais são móveis, ao contrário dos das células nodais periféricas > cílios centrais giram em rodopio e geram um fluxo de líquido para a esquerda através do nó • O movimento do líquido para a esquerda pelo nó gera uma distribuição assimétrica de um morfógeno desconhecido > proteína difusível que afeta o desenvolvimento do tecido com base na sua concentração > interrompe a simetria e inicie o desenvolvimento esquerdo-direito. • Morfógeno pode ser > nodal, Bmp e Gdf1 (fator 1 de crescimento e diferenciação)• Assimetria esquerda-direita envolve várias etapas > ação ciliar no nó durante a gastrulação > estabelecimento da rotação dos cílios dentro do nó (requerendo Lrd e Kif3A, B) > fluxo nodal (do lado direito para o lado esquerdo) > expressão de Nodal nas células do lado esquerdo do nó (essas células contêm cílios imóveis e constituem as chamadas células da coroa do nó) > expressão de Nodal na placa lateral esquerda (endoderma exerce um importante papel na transferência da informação esquerda-direita) > expressão do lefty2 e do pitx2 na placa lateral esquerda • A ordem dos genes em um programa genético é frequentemente determinada pelo exame dos padrões de expressão em mutantes. Por exemplo, se o gene A ativa o gene B, o qual ativa o gene C em um programa, então a mutação do gene B poderá alterar a expressão do gene C, mas não a do gene A. Desta maneira, mostrou-se que o gene Lrd ocupa uma posição de alto nível na hierarquia genética do desenvolvimento esquerdo-direito. Em mutantes Lrd com perda de função, os padrões de expressão de nodal, lefty1, lefty2 e pitx2 são alterados, indicando que eles são posteriores ao Lrd • A função ciliar no embrião não é somente estabelecer a assimetria esquerda-direita. Os cílios também atuam em vários sistemas orgânicos em desenvolvimento, como a traqueia, o rim, o sistema olfatório, a retina, os testículos e o oviduto. Defeitos na estrutura e na função dos cílios que resultam em doenças denominam-se ciliopatias. Várias ciliopatias ocorrem em humanos, incluindo algumas formas de doença policística renal, síndrome de Meckel, síndrome de Bardet-Bield e a síndrome de Joubert. Muitas das ciliopatias resultam em situs inversus ou heterotaxia • Linha Primitiva Durante a gastrulação, as células executam quatro tipos de movimentos coordenados, denominados movimentos morfogenéticos: epibolia (extensão de uma camada epitelial), embolia (internalização), convergência (movimento em direção à linha média) e extensão (alongamento no plano craniocaudal) • Os dois últimos movimentos ocorrem conjunta e coordenadamente um com o outro e são denominados extensão convergente > rearranjo celular para aproximar as células da região da linha mediolateral e, concomitantemente, aumenta sua extensão craniocaudal • Os movimentos morfogenéticos são produzidos por uma combinação de mudanças no comportamento celular > mudanças na adesão célula-célula e célula-matriz extracelular > achatamento (de cilíndricas ou cúbicas para pavimentosas), alongamento ou encurtamento (de cuboidal para cilíndrica ou de cilíndrica para cuboidal) e formato de cunha (de cilíndrica para cuneiforme) > aumento (crescimento) ou diminuição do volume celular > deslocamento ativo (migração) ou passivo das células de uma região do embrião para outra > aumento (mitose) ou diminuição (apoptose) • Quando as GTPases são perturbadas, as células se acumulam e morrem no espaço entre o epiblasto e o hipoblasto. De maneira similar, as mutações com perda de funções de uma variedade de moléculas de adesão e do citoesqueleto perturbam a EMT > Ncaderina, β-catenina e afadina > molécula de adesão intercelular, componente citoplasmático do complexo de adesão caderina/catenina, e uma proteína de ligação ao filamento de actina, respectivamente □ Citoesqueleto é alterado pela expressão de membros da família Rho de GTPases, como RhoA e Rac1 > regulagem a organização da actina e desenvolvimento dos lamelipódios das células em gastrulação na linha primitiva ▪ Ingressão – internalização de células individuais em processo de transformação epitélio-mesenquimal (EMT) > modificações na adesão célula-célula e na forma da célula (mudanças no citoesqueleto). Durante a EMT, as células doepiblasto no interior da linha primitiva substituem suas atividades adesivas predominantes de célula-célula para célula-substrato (membranas basais e matriz extracelular) > SNAIL (gene responsável pela repressão das características epiteliais das células mesenquimais) > cessa a expressão de determinadas moléculas de adesão célula-célula, como a E-caderina > induz a expressão de proteínas do citoesqueleto, como a vimentina ○ Tanto a epibolia (extensão de uma camada de células na superfície do embrião - células do epiblasto para linha primitiva) quanto a embolia (movimento das células para o interior do embrião - movimento das células pela linha primitiva) estão envolvidas na gastrulação humana, já que as células se movem em direção para dentro e através da linha primitiva • Bases celulares da Gastrulação O centro de Nieuwkoop é um centro organizador que se forma no início do desenvolvimento e que induz o organizador ○ O organizador, por sua vez, emite sinais para criar padrões que subdividem o mesoderma mediolateral recém formado ○ Existem duas áreas que se estabelecem no início do desenvolvimento do embrião e que exercem influências indutivas: o centro de Nieuwkoop e o organizador (frequentemente chamado de organizador de Spemann-Mangold) • Baixo nível de sinalização > notocorda□ Alto nível de sinalização > mesoderma da placa lateral□ A superexpressão de Bmps ou de Wnt ventraliza o mesoderma e suprime a formação da notocorda, enquanto a superexpressão de antagonistas de Bmp ou de Wnt induzem a formação de notocordas ectópicas □ Fatores dorsalizantes > produtos proteicos dos genes Noggin, Chordin, nodal, Follistain e Cerberus < secretados pelo organizador (nó primitivo) e seus derivados (notocorda e placa do assoalho do tubo neural) > atuam antagonizando a sinalização Bmp e/ou Wnt ▪ Fatores ventralizantes > Bmps e Wnts▪ Gradientes de fatores de crescimento secretados (i.e., morfógenos) induzem as subdivisões do mesoderma ○ Formação das dobras do corpo > estabelecimento do plano corporal tridimensional de um tubo dentro de um tubo > notocorda torna-se o mesoderma mais dorsal e o mesoderma da placa lateral torna-se o mesoderma mais ventral ○ Após mover-se entre o ectoderma e o endoderma, o mesoderma rapidamente separa-se em várias subdivisões mediolaterais • Estabelecimento das subdivisões mediolaterais do mesoderma Displasia caudal (síndrome de regressão caudal) > agenesia caudal > caracterizada por graus variáveis de (1) flexão, inversão e rotação lateral das extremidades inferiores; (2) anomalias das vértebras lombares e sacrais; (3) ânus imperfurado; (4) agenesia dos rins e do trato urinário; e (5) agenesia dos órgãos genitais internos, exceto as gônadas > casos extremos > deficiência no desenvolvimento caudal > fusão dos brotos dos membros inferiores durante o desenvolvimento inicia > aspecto “semelhante a sereia” (sirenomelia) • Defeitos vertebrais, atresia anal, fístula traqueoesofágica, defeitos renais e anomalias radiais do antebraço○ A associação VACTERL > anomalias cardiovasculares com defeitos renais e nos membros○ Em alguns indivíduos, as malformações caudais estão associadas às anomalias mais craniais > associação VATER • Todas essas anomalias são originadas de defeitos que resultam do crescimento e migrações anormais durante a gastrulação • As vértebras sacrais e coccígeas são formadas por estruturas denominadas esclerótomos, que se desenvolvem a partir dos somitos sacrais e caudais • O mesoderma intermediário diferencia-se em rim como resposta à indução pelo crescimento para dentro do mesoderma dos brotos uretéricos • O ânus imperfurado pode resultar da migração errada do mesoderma caudal na região de formação da membrana anal • Fístulas traqueoesofágicas podem ser causadas por defeitos de interações entre o endoderma do rudimento do intestino anterior e o mesoderma • As malformações radiais do antebraço são aparentemente resultado da migração e da diferenciação anormal do mesoderma da placa lateral • Em humanos, a displasia caudal é uma manifestação comum do diabetes materno (gestacional) com elevados níveis de INSULINA • Gastrulação anormal A extensão convergente desempenha um importante papel na formação da placa notocordal – a aproximação coordenada de um grupo de células derivadas do nó no plano mediolateral e o concomitante alongamento no plano cefalocaudal à medida que a placa notocordal se forma • Os planos de divisão mitótica (i.e., as placas de metáfase) das células notocordais em divisão são posicionados de modo a separar as células-filhas preferencialmente no plano craniocaudal, mais do que no plano mediolateral • Placa notocordal Página 3 de Gastrulação e organogênese O organizador expressa cerca de 10 fatores de transcrição. A expressão ectópica de alguns desses, como o goosecoid, também induz eixos secundários • Presença da sinalização Bmp > ectoderma forma o ectoderma cutâneo○ Sinalização Bmp inibida > ectoderma forma o neuroectoderma (fase de placa neural)○ Organizador induz a placa neural < antagoniza a sinalização via Bmp• A sinalização Bmp é antagonizada pela secreção de antagonistas do Bmp, como o Noggin, o Chordin, o nodal, a folistatina e o Cerberus, que se ligam, todos, no Bmp, no espaço extracelular, e evitam a ligação do Bmp nos seus receptores • Organizador induz a placa neural secretando fatores de crescimento > Fgf8 e membros da família Igf (fator de crescimento semelhante à insulina) • As vias de sinalização do Fgf, Igf e Bmp convergem para um ponto durante a indução neural: a fosforilação do Smad1 > Fgf/Igf inibem a atividade do Smad1 > Bmp estimula a atividade do Smad1 > baixo nível de atividade Smad1 > indução neural • A indução neural resulta na formação da placa neural e a neurulação subsequente converte a placa neural em tubo neural > regionalizado ao longo do eixo craniocaudal em prosencéfalo, mesencéfalo, rombencéfalo e medula espinal • O mesoderma também é regionalizado ao longo do eixo craniocaudal (p. ex., mesoderma paraxial não segmentado da cabeça versus mesoderma paraxial segmentado do tronco). A formação de todos os três níveis do corpo envolve um tema comum: sinalização combinatória, na qual a quantidade das três moléculas sinalizadoras expressas varia em diferentes níveis. As moléculas sinalizadoras são Wnts, Bmps e nodal • A formação da cabeça requer a inibição da sinalização do Wnt e do Bmp. Assim, o organizador da cabeça, seja como um centro de sinalização separado ou como parte do próprio organizador, dependendo do organismo, secreta antagonistas da sinalização Wnt e Bmp. A perda de função desses inibidores resulta na perda de estruturas da cabeça. A formação do tronco, ao contrário da formação da cabeça, requer ambas as sinalizações, Wnt e nodal, como também a inibição da sinalização Bmp. De modo similar, a formação da cauda requer ambas as sinalizações, Wnt e nodal, mas, em contraste com a do tronco, a formação da cauda também requer sinalização Bmp • A neurulação, mais especificamente a modelagem e o dobramento da placa neural, envolve certo número de diferentes forças que atuam em conjunto > alterações no comportamento das células (forma da célula, posição e número). • Forças intrínsecas da neurulação > placa neural Forças extrínsecas da neurulação > tecidos adjacentes (ectoderma cutâneo e mesoderma) > divisão celular orientada e rearranjo celular > extensão convergente > expansão medial > empurra a dobra neural > elevação da dobra neural e convergência na linha mediana dorsal ○ Algumas dessas forças são produzidas na própria placa neural, enquanto outras forças são geradas nos tecidos adjacentes. • A modelagem envolve extensão convergente > estreitamento transversal e alongamento longitudinal > placa• O alongamento apicobasal requer a presença de microtúbulos paraxiais > microtúbulos orientados ao longo (em paralelo) do eixo apicobasal da célula > reduzem o diâmetro para manter o volume○ neural engrossa apicobasalmente > células ficam mais altas• Ocorre rápida divisão celular durante a neurulação, e a placa neural continua crescendo durante a modelagem e o dobramento > extensão craniocaudal da placa neural ○ O principal fator que estreita a placa neural é o rearranjo celular (intercalação celular) > as células movem-se da lateral para o meio da placa neural, estreitando, assim, a placa neural e pressionando-a no plano craniocaudal > aumento do comprimento da placa neural • A base das células neuroepiteliais expandem-se simultaneamente na medida que o núcleo basal se move▪ Fase G1/S (mitose) > núcleo das células movem-se para o ápice (ao lado do lúmen) > células redondas no ápice do épitelio (essa fase é prolongada para as células que terão forma de cunha) > citocinese > células alongam-se > núcleos movem-se basalmente > forças intrínsecas da neurulação □ As células da placa neural dividem-se em todo o processo, fazendo um movimento de vaivém > MIGRAÇÃO NUCLEAR INTERCINÉTICA ▪ Pontos de articulação são regiões específicas onde as células neuroepiteliais mudam sua forma de colunar para a forma de cunha (formadas por constrição apical ou expansão basal), e ficam firmemente ligadas à estrutura adjacente através da deposição de matriz extracelular ○ Assim, as células do ponto de articulação mediano da placa neural são firmemente ligadas à notocorda subjacente, e as células do ponto de articulação dorsolateral de cada lado da placa neural são firmemente aderidas ao ectoderma cutâneo sobrejacente à dobra neural ○ O dobramento da placa neural envolve a formação dos pontos de articulação > ponto de articulação mediano forma-se em todos os níveis do eixo craniocaudal da placa neural em dobramento > pontos de articulação dorsolaterais emparelhados formam-se no nível do futuro cérebro • Mutações nos genes de citoesqueleto, matriz extracelular/adesão celular, ciclo celular e genes de morte celular > DTNs • Extensão convergente < regulada pela via de sinalização Wnt• Extensão convergente é bloqueada em mutações com perda de função da proteína citoplasmática dishevelled de Xenopus > utilizam a via PCP (responsável pela formação dos estereocílios das células ciliadas), a via canônica do Wnt e não canônica do Wnt ○ Durante o desenvolvimento, as folhas de epitélio tornam-se polarizadas não apenas no sentido apicobasal, mas também no próprio plano do epitélio • Via da polaridade planar das células e extensão convergente Três tecidos fornecem sinais para a padronização do eixo dorsoventral: ectoderma cutâneo, mesoderma paraxial e notocorda > sinais são originados, respectivamente, dorsal, lateral e ventralmente • Altas concentrações > induz neurônios ventrais▪ Baixas concentrações > induz neurônios intermediários▪ Mínimas concentrações > induz neurônios dorsais▪ Shh age como um morfógeno○ Utilizando experimentos de perda de função e ganho de função, principalmente na galinha e no camundongo, foi demonstrado que o sonic hedgehog (Shh), secretado inicialmente pela notocorda, é o sinal que induz o ponto de articulação mediano e a placa do chão (também secreta Shh > induz os neurônios no ventre do tubo neural - como os motoneurônios) • Elevado nível de sinalização Bmp dorsalmente + sinalização de Wnt pelo ectoderma cutâneo > indução de células da crista neural e na placa do teto do tubo neural ▪ Sinalização Bmp fica robusta dorsalmente (onde a concentração de Chordin é fraca ou ausente e a concentração de Bmp é alta) e fraca ou ausente ventralmente (onde a concentração de Chordin é alta e a concentração de Bmp é fraca ou ausente) ○ A notocorda também produz um gradiente ventrodorsal na concentração de Chordin, um antagonista do Bmp. O gradiente de Chordin interage com o gradiente, dorsal para ventral, da concentração de Bmp produzido pelo ectoderma cutâneo > sinalização do Bmp é bloqueada por Chordin • O mesoderma paraxial alinhado ao lado das paredes laterais do tubo neural também fornece sinais de padronização, mas estes são os menos compreendidos. Entre os fatores produzidos e secretados pelo mesoderma paraxial estão Fgfs, como o Fgf8 • Padronização dorsiventral do tubo neural Os recém-nascidos com anencefalia não possuem cérebro anterior funcional (encéfalo) e não ganham consciência ▪ DTNs abertos: disrafismo total (cranioraquisquise - todo o comprimento do tubo neural se abre pra superfície), disrafismo localizado, disrafismo total do cérebro ou cranioquise ou anencefalia (formação normal da medula espinhal) ○ Nem todos os pacientes portadores de espinha bífida aberta têm medula espinhal disráfica. Na verdade, as membranas (dura-máter e aracnoide) podem se projetar do canal vertebral, formando um saco ou cele cheio de líquido ▪ Quando a protrusão consiste unicamente de membranas, é chamada de meningocele▪ Nervos espinhais acometidos por esse defeito não conseguem se desenvolver normalmente > disfunção dos órgão pélvicos e inferiores □ Normalmente controlada com o implante de um desvio, um tubo feito de material inerte, flexível, de plástico, com cerca de 3 mm de espessura e que contém uma válvula de fluxo unidirecional > implantado nos ventrículos laterais para fluir o líquido para outra parte do corpo (abdômen normalmente) 90% das crianças desenvolvem hidrocefalia > anomalia na base do cérebro (Malformação de Arnold-Chiari) > atrapalha o escoamento normal do LCR > aumento da pressão do LCR nos ventrículos cerebrais > alargamento do tecido cerebral □ Quando inclui uma medula espinhal intacta, é denominada meningomielocele ou mielomeningocele ▪ Disrafismo da medula espinhal (mielosquise ou espinha bífida) (normalmente localizada e no nível lombossacral) ○ Ocorrem quando a neurulação não ocorre normalmente > surgem durante a 3ª e a 4ª semana de gestação e podem estar abertos (mais graves) para a superfície ou cobertos pela pele • Os níveis da alfafetoproteína estão elevados em gestações afetadas por DTNs (e por defeitos da parede do corpo, como gastrosquise) e são menores em gestações afetadas pela síndrome de Down (ou por outras anomalias cromossômicas) ▪ A alfafetoproteína é produzida pelo fígado fetal e é excretada pelos rins do feto dentro do líquido amniótico > absorvido para a circulação materna ○ Triagem pela alfafetoproteína do soro materno (MSAFP) após a 12ª semana de gestação > níveis elevados de alfafetoproteína > exame de ultrassom da espinha e da cabeça do feto e amniocentese • Uma grande encefalocele pode afetar gravemente a função neurológica e ameaçar a sobrevivência ▪ Encefalocele > tecido cerebral projeta-se através do crânio ○ Elas ocorrem em cerca de 2% da população▪ Espinha bífida oculta (normalmente marcada por um tufo de cabelo, um nervo pigmentado, um angioma, um lipoma ou por uma covinha) > ASSINATURAS NEUROCUTÂNEAS ○ DTNs cobertos por pele podem estar presentes tanto no nível do cérebro quanto no nível da medula espinhal. • Devem ser examinados por ressonância magnética (RMI) ou por meio de ultrassom, para identificar a medula presa associada a um DTN fechado □ Em recém-nascidos com DTNs cobertos por pele, a presença de medula presa não seria evidente▪ Medula espinhal presa > extremidade caudal da medula espinhal está aderida à pele como resultado de um DTN aberto ou fechado > criança cresce > coluna vertebral se estende > medula presa é esticada e danificada > déficit neurológico ○ Em geral, os defeitos mais profundos e mais extensos resultam em maior déficit neurológico do que os mais superficiais e menores • Os DTNs não têm uma causa unicamente monogênica ou teratogênica. Acredita-se que sejam de natureza multifatorial, ou seja, surgem da interação de vários fatores genéticos e ambientais. Cerca de 95% dos bebês com DTNs são nascidos de pais sem histórico familiar de tais distúrbios. No entanto, se uma criança da família tiver um DTN, o risco de reincidência em qualquer gravidez subsequente sobe para cerca de 1 em 40, e, se duascrianças forem afetadas, a incidência aumentará para 1 em 20, sugerindo fortemente uma predisposição genética • Algumas partes da Índia e na Irlanda > 1,1%○ Província de Shanxi, no norte da China >1,6% a 1,8%○ A frequência de DTNs varia de acordo com a raça, sugerindo uma predisposição genética• Mutações nos genes do PCP (van Gogh 1 e 2) > defeito de fechamento do tubo neural • A suplementação com ácido fólico (vitamina B9) pode reduzir a incidência de DTNs em até 75% ○ O ácido fólico deve ser tomado por mulheres em idade reprodutiva, assim, a suplementação com folato já estará estabelecida no momento da concepção ○ Se a mãe já tiver tido uma criança com espinha bífida, será recomendável que ela tome um complexo multivitamínico para pré-natal 10 vezes mais concentrado em ácido fólico ○ O papel do ácido fólico nos processos do desenvolvimento humano é complexo, incluindo a regulação da síntese de DNA, a mitose, a síntese proteica e a metilação do DNA, de modo que o verdadeiro mecanismo pelo qual a suplementação com ácido fólico previne DTNs (e provavelmente outros defeitos de nascença) continua pouco claro ○ Teratógenos que induzem DTNs em animais e em seres humanos também têm sido identificados, abrindo a possibilidade de que alguns DTNs em seres humanos podem ser causados por toxinas ambientais ou deficiências nutricionais > ácido retinoico, a insulina, glicose plasmática elevada, drogas anticonvulsivantes, ácido valproico, diabetes materno e hipertermia • A gastrulação termina com a formação do broto caudal• Para distinguir da neurulação (ou neurulação primária), que envolve formação do tubo neural a partir da placa neural ○ A neurulação é concluída com o fechamento do neuroporo caudal no nível do somito 31> no feto, o tubo neural estende-se caudalmente para os níveis sacral e coccigeal > nível do fechamento do neuroporo caudal é sobreposto ao da formação do broto caudal e este último sofre morfogênese para formar a parte mais caudal do tubo neural > neurulação secundária > células da crista neural e somitos também se desenvolvem a partir do broto caudal • A neurulação secundária envolve a condensação das células do broto em uma massa sólida central denominada CORDÃO MEDULAR > cavitação > lúmen > funde-se com o canal neural do tubo neural mais • Página 4 de Gastrulação e organogênese Para distinguir da neurulação (ou neurulação primária), que envolve formação do tubo neural a partir da placa neural ○ é sobreposto ao da formação do broto caudal e este último sofre morfogênese para formar a parte mais caudal do tubo neural > neurulação secundária > células da crista neural e somitos também se desenvolvem a partir do broto caudal A neurulação secundária envolve a condensação das células do broto em uma massa sólida central denominada CORDÃO MEDULAR > cavitação > lúmen > funde-se com o canal neural do tubo neural mais cranial > células da crista neural surgem no teto do tubo neural > migram > formam gânglios espinais da cauda > células laterais do broto caudal > segmentam-se > somitos da cauda > extremidade caudal da notocorda cresce na direção das regiões sacral, coccígea e do broto da cauda • A neurulação secundária é completada por volta da 8ª semana do desenvolvimento• Pouco tempo depois da formação do tubo neural, ele torna-se subdividido no eixo craniocaudal em cérebro anterior, cérebro médio, cérebro posterior e medula espinhal. Concomitantemente, o embrião é moldado pelo processo de dobramento do corpo e flexão do tubo neural • Final do 1º mês do desenvolvimento, o corpo do embrião já está bem formado, e o plano corporal básico está bem estabelecido • Cortes mediossagitais até a extremidade craniana do embrião desta fase revelam o cérebro anterior (também chamado de prosencéfalo), cérebro médio (mesencéfalo) e cérebro posterior (rombencéfalo). A acentuada flexão que separa o prosencéfalo do mesencéfalo é a flexão do mesencéfalo • As células da crista neural cefálica associadas ao cérebro em desenvolvimento, começam a se desprender e migrar antes do fechamento do neuroporo craniano, mesmo enquanto as dobras neurais ainda estão fundindo-se na linha mediana dorsal ○ Na porção da medula espinhal do tubo neural, as células da crista neural separam-se após as dobras neurais terem se fundido ○ Células da crista neural na extremidade mais caudal do tubo neural são formadas a partir do cordão medular, após o fechamento do neuroporo caudal no 26º dia ○ As células da crista neural surgem como uma população única na parte dorsal do tubo neural durante a neurulação > transformação epitelial-para-mesenquimal > separação do tubo neural > migração para vários locais específicos no corpo > diferenciação > (1) zona do mesencéfalo > extremidade caudal • A rota de uma determinada célula da crista neural e o ponto onde ela para de migrar ao longo dessa rota determinam, em parte, qual tipo de célula ela será > células da crista neural craniana (cérebro) e as mais caudais (medula espinhal) > tipos celulares idênticos (como neurônios), mas também originam alguns tipos celulares diferentes (apenas as células da crista neural craniana formam cartilagem e osso) • As vias de migração das células da crista neural são estabelecidas por moléculas da matriz extracelular > moléculas permissivas ou moléculas inibitórias > células da crista neural migram apenas pela metade craniana do somito e não passam pela metade caudal > padrão segmentado do sistema nervoso periférico • As moléculas permissivas na parte cranial do somito incluem as proteínas da membrana basal: tenascina, fibronectina, laminina e colágeno • Nem todas as subpopulações de células da crista neural respondem da mesma forma a esses sinais locais ○ Células da crista neural que estão se diferenciando em neurônios ou células gliais são inibidas pelas efrinas ○ Melanoblastos (células derivadas da crista neural que estão se diferenciando em melanócitos, ou seja, células de pigmento) são estimulados a migrar em efrinas > capazes de migrar por caminhos onde neurônios e células gliais não podem ir ○ Células da crista neural do tronco são rechaçadas pelo slit, que é expresso no mesênquima intestinal, mantendo-as fora do intestino, enquanto as células da crista neural vagal, que não têm o receptor de slit, são, portanto, capazes de migrar para o intestino e formar o sistema nervoso entérico ○ As moléculas inibidoras da parte caudal do somito são os proteoglicanos, moléculas ligantes de PNA (ou seja, moléculas que ligam especificamente a lectina do amendoim, aglutininas), F-spondin (uma proteína produzida e secretada pela placa do chão do tubo neural) e efrinas • O lócus white-spotting é um proto-oncogene que codifica um receptor c-kit do tipo tirosina cinase (receptor c-kit) e o lócus do steel codifica o ligante para este receptor, o ligante c-kit > mutações nesses genes > anomalias > migração das células-tronco embrionárias > células germinativas primordiais falham em povoar as gônadas (esterilidade) <> células-tronco hematopoiéticas deixam de migrar do saco vitelínico para o fígado > graves deficiências na formação do sangue <> defeitos de pigmentação • A mutação patch afeta a subunidade alfa do fator de crescimento derivado de plaquetas (Pdgf2α), interrompendo o desenvolvimento dos derivados não neuronais das células da crista neural • Mutações que anulam os genes que codificam proteínas receptoras para o ácido retinoico resultam em defeitos na septação do trato da via de saída do coração • Células da crista neural na região caudal do prosencéfalo (cérebro anterior) e no mesencéfalo (cérebro médio) dão origem ao gânglio parassimpático do nervo craniano III, uma porção do tecido conjuntivo em torno dos olhos e nervos ópticos em desenvolvimento, os músculos da íris e do corpo ciliar e parte da córnea do olho • Células da crista neural craniana + mesoderma > mesênquima cranial no nível do mesencéfalo• Células da crista neural dasregiões do mesencéfalo e rombencéfalo (cérebro posterior) > estruturas dos arcos faríngeos em desenvolvimento na cabeça e no pescoço > elementos cartilaginosos e ossos do nariz, da face, do ouvido médio e do pescoço • As células da crista neural do mesencéfalo e do rombencéfalo formam a derme, o músculo liso, a gordura da face e do ventre do pescoço e os odontoblastos dos dentes em desenvolvimento • As células da crista neural que surgem na porção mais caudal do rombencéfalo + células da crista neural vagal > células parafoliculares da tireoide • Células rombencefálicas da crista neural > neurônios e todas as células gliais nos gânglios sensoriais dos nervos cranianos V, VII, IX e X ○ O nervo craniano I (olfativo) surge a partir do placoide olfativo▪ O nervo craniano II (óptico) surge a partir do cálice óptico (a extremidade distal que engrossa e forma o rudimento do tipo placoide da retina) ▪ Nervo craniano VIII (nervo vestibulococlear) e o gânglio vestibulococlear surgem do placoide óptico▪ Os demais neurônios dos gânglios sensoriais dos nervos cranianos V, VII, IX e X, glia e gânglios associados surgem de pequenos placoides ectodérmicos denominados placoides epibranquiais ou epifaringeais ○ Células da crista neural rombencefálica > componentes craniais da parte parassimpática do sistema nervoso autônomo > neurônios pós-ganglionares (neurônios pré-ganglionares surgem na placa basal do tudo neural) e células gliais dos gânglios parassimpáticos dos nervos craniano VII, IX e X ○ Além disso, algumas células da crista neural craniana invadem o ectoderma cutâneo > melanócitos▪ Células da crista neural craniana > pia-máter e a aracnoide da região occipital (duramáter < mesoderma da cabeça) ○ As células da crista neural rombencefálicas > formação de alguns gânglios nervosos cranianos• Algumas dessas células da crista neural migram para o polo craniano do coração em desenvolvimento > formação do septo aorticopulmonar que divide o trato de saída do coração < outras células da crista neural vagal migram mais distalmente > neurônios no mesênquima da parede do intestino > sistema nervoso entérico, que inerva todas as regiões do tubo digestivo, do esôfago ao reto < outras células da crista neural vagal que migram com as da região caudal do rombencéfalo > bolsas faríngeas > formação das células parafoliculares da tireoide • Neurônios sensoriais periféricos, cujos corpos celulares residem nos gânglios da raiz dorsal○ Neurônios motores periféricos autônomos simpático e parassimpático, cujos corpos celulares residem, respectivamente, nos gânglios simpáticos e parassimpáticos ○ Neurônios entéricos, considerado uma terceira subdivisão do sistema nervoso autônomo○ O sistema nervoso periférico do pescoço, tronco e dos membros é formado por vários neurônios• Células da crista neural que surgem no tubo neural do tronco agregam-se lateralmente ao tubo neural, onde formam pequenos aglomerados em associação com os somitos > diferenciação em segmentos de gânglios da raiz dorsal dos nervos espinais • Existem 7 pares de cervicais, 12 pares de torácicos, 5 pares de lombares, 5 pares de sacral e 1 par de gânglios da raiz dorsal coccigeal ○ O par mais cranial de gânglios da raiz dorsal cervical (adjacente ao segundo somito cervical) forma-se no 28º dia ○ Um par de gânglios da raiz dorsal desenvolve-se em cada segmento de todos os níveis (exceto no nível do 1º gânglio cervical e nos níveis do 2º e 3º coccigeais) • Células da crista neural do tronco > zona logo ventral ao futuro gânglio da raiz dorsal > condensações > desenvolvimento do gânglio em cadeia > divisão simpática do sistema nervoso autônomo • Regiões torácica, lombar e sacral > um par de gânglios em cadeia forma-se em associação com cada par de somitos • Região cervical > três grandes gânglios em cadeia • Região coccigeal > um único gânglio em cadeia• Os neurônios que se desenvolvem em gânglios em cadeia tornam-se neurônios periféricos (pós-ganglionares) da divisão simpática do sistema nervoso autônomo • Os gânglios periféricos de algumas vias simpáticas especializadas desenvolvem-se a partir das células da crista neural quase aglomeraram próximo aos principais ramos da aorta dorsal - par desses gânglios pré-aorticos ou pré-vertebrais forma-se na base da artéria celíaca • Outros gânglios mais difusos desenvolvem-se em associação com a artéria mesentérica superior, com as artérias renais e com a artéria mesentérica inferior < células da crista neural torácicas e lombares • Outros gânglios < células da crista neural originárias da região lombossacral > migram >gânglios parassimpáticos (terminais) • O sistema nervoso autônomo parassimpático tem origem craniossacral • O sistema nervoso entérico deriva das células da crista neural provenientes tanto da região lombossacral quanto da vagal • As células da crista neural vagal migram para dentro da parede do tubo intestinal para inervar todas as regiões do tubo, desde o esôfago até o reto. Elas invadem o tubo intestinal em uma onda de cranial para caudal. As células da crista neural lombossacral invadem em onda o tubo intestinal, mas o fazem no sentido caudal para cranial. A porção terminal do intestino apresenta uma dupla inervação, com seu sistema nervoso entérico originando-se tanto das células da crista neural vagal quanto da lombossacral • Células da crista neural formam os revestimentos meningeais interno e médio da medula espinhal (pia-máter e aracnoide); as células de Schwann e as células cromafins neurossecretoras da medula da suprarrenal • Células da crista neural do tronco invadem o ectoderma cutâneo conforme distanciam-se do tubo neural e formam os melanócitos da pele do tronco e dos membros • Página 5 de Gastrulação e organogênese das células da crista neural vagal quanto da lombossacral Células da crista neural formam os revestimentos meningeais interno e médio da medula espinhal (pia-máter e aracnoide); as células de Schwann e as células cromafins neurossecretoras da medula da suprarrenal • Células da crista neural do tronco invadem o ectoderma cutâneo conforme distanciam-se do tubo neural e formam os melanócitos da pele do tronco e dos membros • Região mais posterior do trato digestivo o sistema nervoso entérico tem uma dupla origem: alguns neurônios entéricos surgem das células da crista neural vagal, enquanto outros originam-se das células da crista neural lombossacral • Essas células da crista neural caudal têm origem, aparentemente, tanto na porção primária quanto na secundária do tubo neural • Doença de Hirschsprung (megacolo congênito) > células da crista neural lombossacral não conseguem inervar a porção terminal do cólon > deficiências na motilidade intestinal • A sobrevivência e a diferenciação dos neurônios periféricos dependem da presença de pequenos fatores de crescimento denominados neurotrofinas • Células do gânglio da raiz dorsal > fator de crescimento de nervo (Ngf), Neurotrophin-3 (Nt-3) e o fator neurotrófico derivado do cérebro (Bdnf) > secretados pelo tubo neural e por uma subdivisão do somito, o dermomiótomo • Sobrevida e a diferenciação das células simpáticas dos gânglios em cadeia dependem do Ngf e Nt-3, bem como de fatores de crescimento, como o fator de crescimento do tipo insulina (Igf) • Desenvolvimento anormal dessas células pode afetar vários sistemas de órgãos > patologias associadas às estruturas derivadas das células da crista neural • Neurofibromatose (doença de von Recklinghausen; com tumores nos nervos periférico)• Charcot-Marie-Tooth (uma doença desmielinizante crônica do nervo periférico, em especial o nervo peroneal ou fibular) • Waardenburg tipos I e II • Albinismo (defeitos de pigmentação)• Feocromocitoma (tumor de células cromafins da medula da suprarrenal)• Doença de Hirschsprung (megacólon congênito; ausência de inervação na parte terminal do cólon) • Síndrome de CHARGE (coloboma dos olhos, defeitos no coração, atresia de coanas,retardo do crescimento e do• desenvolvimento, anomalias genitais e urinárias, anomalias no ouvido e perda de audição)• Síndrome da deleção (também conhecida como síndrome de DiGeorge ou síndrome velocardiofacial) afeta o desenvolvimento do crânio, face e sistema cardiovascular • Sinais da notocorda > secreta o sonic hedgehog (Shh) + proteína noggin (inibidor de Bmp) > expressão do Pax I (fator de transcrição da família paired box) > induz o esclerótomo ○ Conforme o dermomiótomo vai se formando, ele vai sendo padronizado pelo gradiente de sinalização do Bmp4 < secretado pelo mesoderma da placa lateral e pela ativação de noggin na parte dorsal do somito por fatores secretados pelo dorso do tubo neural (Wnt) e pela notocorda (Shh) ▪ Sinais do dorso do tubo neural, o ectoderma cutâneo e os mesodermas adjacentes, a placa lateral e o intermediário > produzem diversos Wnts > expressão do fator de transcrição da família paired box, Pax3 > induzem o dermomiótomo ○ Estruturas adjacentes aos somitos em desenvolvimento são responsáveis pela padronização em subdivisões dos somitos • O mesoderma paraxial do tronco sofre segmentação e forma os somitos com estrutura epitelial > reorganização em duas subdivisões: o dermomiótomo epitelial e o esclerótomo mesenquimal > transformação epitélio-mesenquimal • Porção ventral do esclerótomo circunda a notocorda > corpo vertebral○ Porção dorsal do esclerótomo circunda o tubo neural > arco vertebral○ Durante o desenvolvimento subsequente, os esclerótomos irão desenvolver-se em vértebras• O dermomiótomo contribui para a formação da derme da pele ao longo do tronco e MIÓTOMOS > músculos da parede do corpo epaxial (dorsal) e hipaxial (ventrolateral) • Além disso, após a formação dos brotos dos membros, as células dos miótomos migram para os membros em desenvolvimento para formar a musculatura dos membros • Página 6 de Gastrulação e organogênese
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