EMBRIOLOGIA - Desenvolvimento do Sistema Locomotor

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Desenvolvimento do Sistema 
Locomotor 
SISTEMA ESQUELÉTICO 
O seu início de desenvolvimento ocorre, mais 
ou menos, na 4º semana de gestação, após o 
estabelecimento do plano corporal, no mesênquima 
embrionário (origem mesodérmica, podendo ou não 
ser associado à crista neural). 
Há dois tipos de ossificação: 
● Endocondral: requer formação de molde 
cartilaginoso. Os ossos que são criados dessa 
maneira são o esqueleto axial (coluna 
vertebral, costelas e esterno), apendicular 
(membros) e base do crânio. As células 
necessárias para essa ossificação são os 
condrócitos (advindos do mesoderma paraxial, 
lateral e células da crista neural), osteoblastos 
(células-tronco mesenquimais) e osteoclastos 
(sistema hematopoiético). 
● Ossificação intramembranosa: diretamente a 
partir de células mesenquimais. Os ossos 
formados são os da face e do crânio. As 
células necessárias para essa ossificação são 
osteoblastos (mesênquima cefálico - células da 
crista neural ou mesoderma) e osteoclastos 
(sistema hematopoiético) 
 
Então, o decorrer dos passos do tecido que 
sofre ossificação são os seguintes: 
● Mesênquima embrionário (mesoderma ou 
mesoderma + células da crista neural) sofre 
indução 
● Passam a expressar N-caderinas (proteínas 
transmembranas que faz parte do complexo 
juncional), fazendo a condensação das células 
mesenquimais - ficam mais juntas e fazem 
aglomeração. 
● Diferenciação dessas células. Essa 
diferenciação vai depender do tipo de 
ossificação em questão, 
○ se for a ​endocondral​, as células vão passar 
a expressar o gene ​Sox-9​, que as fazem 
virar condroblastos (secretam colágeno 
tipo II), secretores de matriz cartilaginosa, 
que é posteriormente substituída por 
tecido ósseo primário; 
○ já se for a ​intramembranosa​, as células 
passam a expressar o gene ​Runx-2 e 
viram osteoblastos (secretam colágeno 
tipo I) - formando tecido ósseo primário 
(imaturo) 
OBS! ​Se houver alguma inativação do fator de 
transcrição Sox9 ou Runx2, todo o desenvolvimento 
inicial de todos os ossos cartilaginosos ou de 
formação intramembranosa são afetados. 
OBS! ​Mutações no Sox9 causa Displasia 
Campomélica, causando o encurtamento de ossos 
longos e defeitos em todos os ossos endocondrais - 
baixa taxa de sobrevivência devido a insuficiência 
respiratória. 
OBS! ​Mutações em Runx2 causa Displasia 
Cleidocraniana, que acompanha de hipoplasia 
clavicular, grandes suturas abertas no crânio, ampla 
sínfise púbica, anomalias dentárias (erupção retardada 
de dentes ou dentes supranumerários). 
 
Crânio 
A ossificação do crânio é provinda do 
mesênquima cefálico (mesoderma + células da crista 
neural). No crânio, certas células mesenquimais vão 
expressar Runx2 (ossificação membranosa) e outras 
Sox9 (ossificação cartilaginosa). Segue a imagem que 
demonstra alguns ossos e suas ossificações. 
 
O neurocrânio membranoso (ossificação 
intramembranosa) é parte do osso occipital, parietal, 
frontal e parte do temporal. No recém nascido, há a 
formação das fontanelas (moleiras), pois ainda não 
houve toda a expansão desse ossos - as moleiras são 
importantes para a cabeça da criança diminuir na 
passagem pelo canal vaginal. O desenvolvimento 
cranial pós-natal pode perdurar acentuadamente até os 
16 anos, podendo crescer até os próximos 20 anos. Os 
seios paranasais surgem apenas após o nascimento. 
O neurocrânio cartilaginoso (condrocrânio - 
ossif. endocondral, originado das células da crista 
neural e somitos occipitais) é formado pelo occipital, 
esfenoide, etmoide e parte do temporal, formando a 
base do crânio. 
Com relação à ossificação do viscerocrânio, 
formado a partir do mesênquima cefálico, tem como 
ossif. membranosa a maxila e o zigomático, todos os 
outros ossos são por endocondral. 
 
Defeitos na formação do crânio 
● Craniosquise: não fechamento da abóbada 
craniana, causado pelo não fechamento do 
neuróporo rostral; o tecido cerebral degenera 
(anencefalia). 
● Meningocele: herniação das meninges, que 
envolvem o SN, causado pela fissura entre os 
ossos do crânio, o que cria um dano 
neurológico dependente da lesão ao tecido 
neural. 
● Craniossinostose: fechamento prematura de 
suturas do crânio, causando deformações na 
cabeça das crianças. 
 
Esqueleto axial 
O esqueleto axial (coluna vertebral e costelas) 
é oriundo de células mesenquimais presentes do 
esclerótomo (região diferenciada dos somitos). Esses 
ossos fazem ossificação endocondral (expressam 
Sox9). 
Os somitos, que é, por sua vez, oriundo do 
mesoderma paraxial, apresenta células progenitoras 
do esqueleto axial, musculatura e derme do tronco. 
Sendo assim, os somitos se diferenciam em, de acordo 
com a sua porção, em: 
● Porção dorsal (próximo ao ectoderma de 
revestimento) - diferencia-se em 
dermomiótomo 
● Porção ventromedial (próximo ao endoderma 
e na porção medial do embrião) - diferencia-se 
em esclerótomo, sofrendo a diferenciação do 
epitélio-mesenquimal. 
OBS! ​Fatores produzidos pela notocorda e porção 
ventral do tubo neural (Shh e nogina) estimulam a 
diferenciação do esclerótomo 
OBS! ​O dermomiótomo forma os miótomos e 
dermátomos 
As células do esclerótomo estão próximas ao 
tubo neural e à notocorda, pois elas irão envolver - 
motivo da sua transformação epitélio-mesenquimal - a 
notocorda (formando 
o corpo da vértebra) e 
o tubo neural 
(formando o arco da 
vértebra); as células 
localizadas mais 
lateralmente formam 
o processo transverso 
vertebral. 
 
 
Cada segmento do esclerótomo (segmento 
oriundo da separação dos somitos) é subdividido em 
porção cranial e caudal, com base em diferenças de 
expressão gênica e densidade celular: 
● Porção cranial (seta verde): apresenta baixa 
densidade celular 
● Porção caudal (seta azul): 
apresenta grande densidade 
celular e alta taxa de proliferação 
celular. 
Essa diferença de densidade é 
importante para permitir, na 
porção cranial (de menor 
densidade), a migração de células 
da crista neural e axônios 
motores, a fim de formar outras estruturas, como o 
SNP. 
Após um tempo, a porção caudal de 
um segmento de associa à porção cranial 
do segmento abaixo, formando uma nova 
segmentação do esclerótomo, esse 
processo é chamado de ​ressegmentação 
do esclerótomo​. A região que fica entre 
os novos segmentos do esclerótomo, 
formará a um fenda (​fissura de Von 
Ebner​), onde passará a as raízes 
nervosas da medula. Cada novo 
segmento do esclerótomo forma as 
vértebras separadas entre si. 
Dessa forma, os 4 somitos 
occipitais (O4) + porção cranial do 
primeiro somito cervical fundem-se 
para formar o osso occipital na base do 
crânio. Os somitos mais caudais 
formarão as demais vértebras. 
A ossificação das vértebras tem 
início durante a sétima semana e 
termina por volta dos 25 anos de idade. 
Os ​genes Hox são um grupo de genes, 
em que, se expressos em certos grupos, 
irão formar cada tipo de vértebra 
(regulação pelo ácido retinóico). 
 
 
OBS! ​O gene Hox 10 faz a inibição do aparecimento 
de costelas no local da vértebra; assim, se vértebras 
lombares e sacras deixarem de expressar esse gene, 
elas virão com costelas, bem como, se as vértebras 
torácicas passarem a expressar a Hox 10 elas virão 
sem costelas. 
 
Entre as vértebras, nos limitesintersegmentares, surgem os discos intervertebrais 
(fibrocartilagem), oriundos de células remanescentes 
da região de ressegmentação 
dos esclerótomos. O núcleo 
pulposo no centro do disco é 
oriundo da notocorda 
remanescente, trata-se de 
uma substância gelatinosa 
rica em proteoglicanos e 
ácido hialurônico. 
As vértebras se 
associam a células 
mesenquimais laterais do 
esclerótomo, formando os processos costais, os quais 
formarão as costelas na região torácica, e o sacro na 
região sacral. O desenvolvimento das costelas 
depende da sinalização do miótomo e tem seu início a 
partir do 35º dia de desenvolvimento. 
 
O osso do esterno é formado pelo mesoderma 
lateral somático, no qual, ocorrem condensações 
mesenquimais na parede ventral corpórea, formado 
barras esternais, as quais, por sua vez, se fundem, 
formando o esterno. A ossificação do processo xifóide 
se inicia somente após o nascimento. 
 
 
Defeitos vertebrais 
● Espinha bífida oculta: não houve o 
fechamento do arco vertebral; começa a nascer 
pelos nessa região. 
● Meningocele: o arco da vértebra não fecha e 
ocorre uma herniação das meninges. 
● Mielosquise: não ocorre o fechamento do arco 
vertebral e há herniação da medula, 
danificando-a 
● Defeitos de segmentação vertebral: formam 
vértebras incompletas 
● Vértebras fundidas. 
● Cordoma: tumor raro causado por 
remanescente da notocorda, que pode ocorrer 
na base do crânio. 
 
 
 
 
 
Esqueleto apendicular 
É formado pelo mesoderma lateral somático, o 
qual apresenta como componentes a bacia, a escápula 
e os membros. Todos os componentes do esqueleto 
apendicular apresentam ossificação endocondral 
(Sox9), exceto a clavícula, que apresenta endocondral 
e intramembranosa. A ossificação dos ossos dos 
membros se inicia ao final do período embrionário 
(56 dias após a fecundação). 
A formação dos ossos longos está completa na 
matéria de histologia. Aos 20 anos de idade as 
epífises são totalmente ossificadas. 
A área entre os primórdios dos ossos, chamada 
de interzona, possui células mesenquimais que 
originam todos os componentes da articulação. 
 
SISTEMA MUSCULAR 
Tem início a partir da 4º semana de gestação, 
oriunda do mesênquima embrionário. Os músculos 
têm locais de formação específicos: 
● Liso: oriundo do mesoderma lateral 
esplâncnico e células da crista neural 
● Estriado cardíaco: mesoderma cardiogênico 
● Estriado esquelético: apresenta mioblastos, 
miócitos pós-mitóticos e células satélites; 
oriundos dos somitos e mesoderma cefálico; 
desenvolve-se em associação com o sistema 
esquelético. 
 
Os músculos dos membros e tronco são 
oriundos do mesoderma paraxial, que forma os 
somitos e, por sua vez, origina os miótomos (parte 
dorsal do somito). Os músculos craniofaciais são 
oriundos do mesênquima cefálico. 
As células que originam os músculos do 
tronco se diferenciam em mioblastos, os quais são 
mitoticamente ativos, e começam a se dividir 
rapidamente; posteriormente, essas células se 
diferenciam em miócitos (estão na fase de G0), no 
quais, apresentam proteínas contráteis e fundem-se 
(caderinas) para formar as fibras. Certos mioblastos 
podem manter-se indiferenciados e virarem as células 
satélites, que podem se fundir aos miócitos ou se 
diferenciarem em miócitos com certos estímulos, 
como crescimento pós-natal, lesão e exercício. 
Cada miótomo proveniente dos somitos se 
divide em: 
● Epímero dorsal: músculos epaxiais das costas 
● Hipômero ventral: músculos hipaxiais da 
parede lateral e ventral do corpo 
Com relação aos músculos dos membros, em 
determinadas regiões específicas durante o 
desenvolvimento embrionário, há um espessamento 
da ectodérmica de superfície (a crista ectodérmica 
apical), que estimula o mesoderma lateral somático a 
formar o broto do membro. Dessa forma, há a 
migração de progenitores musculares do miótomo 
para os brotos dos membros na 5º semana de 
desenvolvimento. Essas células posicionam-se ao 
redor do mesoderma lateral somático precursor de 
ossos e tendões e, o se posicionarem, se dividem em 
duas regiões: 
● Massa muscular ventral: músculos flexores e 
pronadores dos membros superiores, bem 
como o os flexores e adutores dos membros 
inferiores 
● Massa muscular dorsal: músculos extensores e 
supinadores dos membros superiores, bem 
como os extensores e abdutores dos membros 
inferiores. 
 
Os músculos da face tem um desenvolvimento 
celular igual a das células dos troncos (mesênquima - 
mioblasto - miócito - fibra muscular). 
 
Defeitos no desenvolvimento muscular 
● Anomalia de Poland: ausência do músculo 
grande peitoral de um lado do corpo 
● Distrofia muscular de Duchenne: mutações na 
distrofina; morte aos 30 anos 
● Síndrome de Prune-Belly: ausência dos 
músculos da parede abdominal