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3° E 4° Semana do Desenvolvimento(Gastrulação,not ocorda e neurulação) Referencia bibliográfica: Embriologia Clínica 10 ed.keithL.Moore,TVN Persaud,Mark G.Torchia.Capítulo 4: Terceira Semana do Desnvolvimento Humano. Gastrulação:Formação das Camadas Germinativas. A gastrulação é o processo pelo qual as três camadas germinativas – que são as precursoras de todos os tecidos embrionários e a orientação axial – são estabelecidos nos embriões. Durante a gastrulação, o disco embrionário bilaminar é convertido em um disco embrionário trilaminar. Grandes mudanças na forma celular, reorganização, movimento e alterações nas propriedades de adesão celulares contribuem para o processo de gastrulação que ocorre 15 dias após a fecundação ou fertilização. A gastrulação é o início da morfogênese (desenvolvimento da forma do corpo) e é o evento mais importante que ocorre durante a terceira semana. Durante essa semana, o embrião é referido como uma gástrula. Esse período é caracterizado por movimentos celulares que alteram a aparência do embrião,chamados de movimentos morfogeneticos. Cada uma das três camadas germinativas(ectoderma,mesoderma e endoderma) dá origem a tecidos e órgãos específicos. • O ectoderma embrionário dá origem à epiderme, aos sistemas nervosos central e periférico, aos olhos e ouvidos internos, às células da crista neural e a muitos tecidos conjuntivos da cabeça. • O endoderma embrionário é a fonte dos revestimentos epiteliais dos sistemas respiratório e digestório, incluindo as glândulas que se abrem no trato digestório e as células glandulares de órgãos associados ao trato digestório, como o fígado e o pâncreas. • O mesoderma embrionário dá origem a todos os músculos esqueléticos, às células sanguíneas, ao revestimento dos vasos sanguíneos, à musculatura lisa das vísceras, ao revestimento seroso de todas as cavidades do corpo, aos ductos e órgãos dos sistemas genitais e excretor e à maior parte do sistema cardiovascular. No tronco, ele é a fonte de todos os tecidos conjuntivos, incluindo cartilagens, ossos, tendões, ligamentos, derme e estroma (tecido conjuntivo) dos órgãos internos. Sintomas de gravidez: Os sintomas frequentes da gravidez são náusea e vômito, que podem ocorrer no final da terceira semana; entretanto, o momento do início desses sintomas varia. O sangramento vaginal no período esperado da menstruação não exclui a possibilidade de gravidez, porque, às vezes, acontece uma pequena perda de sangue do local de implantação do blastocisto. O sangramento da implantação resulta do extravasamento de sangue a partir do tampão para a cavidade uterina proveniente das redes lacunares rompidas pelo blastocisto implantado.Quando o sangramento é interpretado como menstruação, ocorre um erro na determinação da data prevista para o nascimento do bebê. Linha Primitiva O primeiro sinal morfológico da gastrulação é a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto do disco embrionário. No começo da terceira semana, uma faixa linear espessada do epiblasto aparece caudalmente no plano mediano do aspecto dorsal do disco embrionário. A linha primitiva resulta da proliferação e do movimento das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário. Tão logo a linha primitiva aparece, é possível identificar o eixo craniocaudal, as extremidades cranial e caudal, as superfícies dorsal e ventral do embrião. Conforme a linha primitiva se alonga pela adição de células à sua extremidade caudal, sua extremidade cranial prolifera para formar o nó primitivo. Simultaneamente, um sulco estreito, o sulco primitivo, se desenvolve na linha primitiva e é contínuo com uma pequena depressão no nó primitivo, a fosseta primitiva. O sulco primitivo e a fosseta primitiva resultam da invaginação (movimento para dentro) das células epiblásticas. Pouco tempo depois do aparecimento da linha primitiva, as células migram de sua superfície profunda para formar o mesênquima, um tecido conjuntivo embrionário formado por pequenas células fusiformes, frouxamente organizadas em uma matriz extracelular (substância intercelular de um tecido) de fibras colágenas (reticulares) esparsas. O mesênquima forma os tecidos de sustentação do embrião, assim como a maior parte dos tecidos conjuntivos do corpo e a trama de tecido conjuntivo das glândulas. Uma parte do mesênquima forma o mesoblasto (mesoderma indiferenciado), que forma o mesoderma intraembrionário. As células do epiblasto, bem como as do nó primitivo e de outras partes da linha primitiva, deslocam o hipoblasto, formando o endoderma embrionário no teto da vesícula umbilical. As células remanescentes do epiblasto formam o ectoderma embrionário. O destino da linha primitiva A linha primitiva forma ativamente o mesoderma pelo ingresso (entrada) de células até o início da quarta semana; depois disso, a produção do mesoderma desacelera. A linha primitiva diminui em tamanho relativo e torna-se uma estrutura insignificante na região sacrococcígea do embrião. Normalmente, a linha primitiva sofre mudanças degenerativas e desaparece no final da quarta semana. Processo notocordal e notocorda Algumas células mesenquimais migram através da linha primitiva e, como consequência, adquirem os destinos de célula mesodérmica. Essas células então migram cefalicamente do nó e da fosseta primitiva, formando um cordão celular mediano, o processo notocordal. Esse processo logo adquire um lúmen, o canal notocordal. O processo notocordal cresce cranialmente entre o ectoderma e o endoderma até alcançar a placa pré-cordal, uma pequena área circular de células endodérmicas cilíndricas no qual o ectoderma e o endoderma se fundem. O mesoderma pré- cordal é uma população mesenquimal que tem origem na crista neural, localizada rostralmente à notocorda. A placa pré-cordal dá origem ao endoderma da membrana bucofaríngea, localizada no futuro local da cavidade oral. A placa pré-cordal funciona como um centro sinalizador (Shh e PAX6) para o controle do desenvolvimento das estruturas cranianas, incluindo o prosencéfalo e os olhos. As células mesenquimais da linha primitiva e do processo notocordal migram lateral e cranialmente, se misturando com outras células mesodérmicas, entre o ectoderma e o endoderma, até alcançarem as margens do disco embrionário. Por volta da metade da terceira semana,o mesoderma intraembrionario seorar o ectoderma e o endoderma em todos os lugares,exceto: • Cranialmente, na membrana bucofaríngea (Fig. 4-8C). • No plano mediano da região cranial até o nó primitivo, onde o processo notocordal está localizado. • Caudalmente, na membrana cloacal A notocorda funciona como um indutor primário (centro de sinalização) no embrião inicial. O desenvolvimento da notocorda induz o ectoderma embrionário sobreposto a se espessar e formar a placa neural , o primórdio do SNC. Os sinais instrutivos da região da linha primitiva induzem as células precursoras notocordais a formar a notocorda, uma estrutura celular semelhante a um bastão (Fig. 4-8E). O mecanismo molecular que induz essas células envolve (pelo menos) a sinalização Shh da placa ventral do tubo neural. A notocorda: • Define o eixo longitudinal primordial do embrião e dá a ele alguma rigidez. • Fornece sinais que são necessários para o desenvolvimento das estruturas musculoesqueléticas axiais e do sistema nervoso central (SNC). • Contribui para a formação dos discos intervertebrais localizados entre corpos vertebrais adjacentes. Inicialmente, o processo notocordal se alonga pela invaginação das células da fosseta primitiva. A fosseta primitiva é um aprofundamento que se desenvolve e se estende para dentro do processo notocordal formando o canal notocordal.O processo notocordal se torna um tubo celular que se estende cranialmente a partir do nó primitivo até a placa pré-cordal.Em seguida, o assoalho do processo notocordal se funde com o endoderma embrionário subjacente.Essas camadas fusionadas se degeneram gradualmente, resultando na formação de aberturas no assoalho do processo notocordal, o que coloca o canal notocordal em comunicação com a vesícula umbilical.Conforme essas aberturas se tornam confluentes, o assoalho do canal notocordal desaparece e o restante do processo notocordal forma a placa notocordal achatada e sulcada.Começando na extremidade cranial do embrião, as células da placa notocordal se proliferam e sofrem um dobramento, que forma a notocorda .A região proximal do canal notocordal persiste temporariamente como o canal neuroentérico,formando uma comunicação transitória entre a cavidade amniótica e a vesícula umbilical. Quando o desenvolvimento da notocorda está completo, o canal neuroentérico normalmente se fecha. A notocorda se destaca do endoderma da vesícula umbilical, que volta a ser uma camada contínua. A notocorda se estende da membrana bucofaríngea até o nó primitivo .A notocorda se degenera conforme os corpos vertebrais se formam, mas uma pequena porção dela persiste como o núcleo pulposo de cada disco intervertebral. Correlação clinica Teratoma Sacrococcígeo: Remanescentes da linha primitiva podem persistir e dar origem a um teratoma sacrococcígeo .Um teratoma é um tipo de tumor de células germinativas que pode ser benigno ou maligno. Como eles são derivados de células pluripotentes da linha primitiva, esses tumores contêm tecidos derivados de todas as três camadas germinativas em estágios variados de diferenciação. Os teratomas sacrococcígeos são os tumores mais comuns em recém-nascidos e têm uma incidência de aproximadamente 1 em 35.000. As crianças mais afetadas (80%) são do sexo feminino. Os teratomas sacrococcígeos são geralmente diagnosticados na ultrassonografia de rotina, durante o pré- natal; a maioria dos tumores é benigna. Eles são geralmente removidos rapidamente por meio de cirurgia, e o prognóstico depende de alguns fatores. Um teratoma pré-sacral pode causar obstrução intestinal ou urinária, e a remoção cirúrgica dessa massa pode provocar sequelas no funcionamento desses sistemas. Neurulação:Formação do tubo neural( 4°semana) O processo envolvido na formação da placa neural e das pregas neurais e no fechamento das pregas para formar o tubo neural constitui a neurulação. A neurulação está completa até o final da quarta semana, quando ocorre o fechamento do neuroporo caudal. Placa neural e tubo neural: Conforme a notocorda se desenvolve, ela induz o ectoderma localizado acima dela ou adjacente à linha média, a se espessar e formar uma placa neural alongada de células epiteliais espessas. O neuroectoderma da placa dá origem ao SNC, o encéfalo e a medula espinhal. O neuroectoderma também é fonte de várias outras estruturas como, a retina, por exemplo. Inicialmente, a placa neural corresponde em comprimento à notocorda subjacente. Ela surge rostralmente (extremidade da cabeça) ao nó primitivo e dorsalmente (posterior) à notocorda e ao mesoderma adjacente a ela.Conforme a notocorda se alonga, a placa neural se amplia e finalmente se estende cranialmente até a membrana bucofaríngea .Posteriormente, a placa neural se estende além da notocorda. Aproximadamente no 18° dia, a placa neural se invagina ao longo do seu eixo central para formar o sulco neural mediano longitudinal, com as pregas neurais em ambos os lados .As pregas neurais se tornam particularmente proeminentes na extremidade cranial do embrião e são o primeiro sinal do desenvolvimento do encéfalo. Ao final da terceira semana, as pregas neurais se movem e se fusionam transformado a placa neural em tubo neural, o primórdio das vesículas encefálicas e da medula. O tubo neural se separa do ectoderma superficial assim que as pregas neurais se fusionam. Formação da crista neural À medida que as pregas neurais se fundem para formar o tubo neural, algumas células neuroectodérmicas situadas ao longo da margem interna de cada prega neural perdem a sua afinidade epitelial e a ligação às células vizinhas .Conforme o tubo neural se separa do ectoderma superficial, as células da crista neural formam uma massa achatada irregular, a crista neural, entre o tubo neural e o ectoderma superficial acima. A sinalização Wnt/β-catenina ativa o gene homeobox GBX2 e é fundamental para o desenvolvimento da crista neural. A crista neural logo se separa em porção direita e esquerda, e estas se deslocam para os aspectos dorsolaterais do tubo neural; nesse local elas dão origem aos gânglios sensoriais dos nervos espinhais e cranianos. Em seguida, as células da crista neural se movem tanto para dentro quanto sobre a superfície dos somitos. Embora essas células sejam difíceis de identificar, técnicas de traçadores especiais revelaram que as células da crista neural se disseminam amplamente, mas, em geral, ao longo de vias predefinidas. A diferenciação e a migração das células da crista neural são reguladas por interações moleculares de genes específicos (p. ex., FOXD3, SNAIL2, SOX9 e SOX10), moléculas de sinalização e fatores de transcrição. As células da crista neural dão origem aos gânglios espinhais (gânglios da raiz dorsal) e aos gânglios do sistema nervoso autônomo. Os gânglios dos nervos cranianos V, VII, IX e X também são parcialmente derivados das células da crista neural. Além de formar as células ganglionares, as células da crista neural formam as bainhas de neurilema dos nervos periféricos e contribuem para a formação das leptomeninges, a aracnoide- máter e a pia-máter .As células da crista neural também contribuem para a formação das células pigmentares, da medula da glândula suprarrenal e muitos outros tecidos e órgãos. Desenvolvimento dos somitos Além da notocorda, as células derivadas do nó primitivo formam o mesoderma paraxial. Próximo ao nó primitivo, essa população celular aparece como uma coluna espessa e longitudinal de células. Cada coluna é contínua lateralmente com o mesoderma intermediário, que gradualmente se estreita em uma camada de mesoderma lateral. O mesoderma lateral é contínuo com o mesoderma extraembrionário que reveste a vesícula umbilical e o âmnio. Próximo ao final da terceira semana, o mesoderma paraxial se diferencia, se condensa e começa a se dividir em corpos cuboides pareados, os somitos (do Grego soma, corpo), que se formam em uma sequência craniocaudal. Esses blocos de mesoderma estão localizados em cada lado do tubo neural em desenvolvimento. Cerca de 38 pares de somitos se formam durante o período somítico do desenvolvimento humano (dias 20 a 30). O tamanho e a forma dos somitos são determinados pelas interações celulares. Ao final da quinta semana, 42 a 44 pares de somitos estão presentes. Os somitos formam elevações na superfície do embrião e são um pouco triangulares em secções transversais .Como os somitos são bem proeminentes durante a quarta e a quinta semanas, eles são utilizados como um dos vários critérios para a determinação da idade do embrião. Os somitos surgem primeiro na futura região occipital da cabeça do embrião . Eles logo se desenvolvem craniocaudalmente e dão origem à maior parte do esqueleto axial e à musculatura associada, assim como à derme da pele adjacente. O primeiro par de somitos aparece a uma pequena distância caudal do local em que o placoide ótico se forma ,Os axônios motores da medula espinhal inervam as células musculares nos somitos, um processo que necessita da correta orientação dos axônios da medula espinhal para as células-alvo apropriadas. A formação dos somitos a partir do mesoderma paraxial envolve a expressão dos genes da via de sinalização Notch, dos genes HOX e outros fatores de sinalização. Além disso, a formação dos somitos a partir do mesoderma paraxial é precedida pela expressão de fatoresde transcrição forkhead FoxC1 e FoxC2, e o padrão segmentar craniocaudal dos somitos é regulado pela via de sinalização Delta-Notch. Um oscilador ou relógio molecular foi proposto como o mecanismo responsável pela sequencia ordenada dos somitos. Desenvolvimento do celoma intraembrionario O primórdio do celoma intraembrionário (cavidade do corpo do embrião) aparece como espaços celômicos isolados no mesoderma intraembrionário lateral e no mesoderma cardiogênico (coração em formação). Esses espaços logo coalescem para formar uma única cavidade em formato de ferradura, o celoma Intraembrionário, que divide o mesoderma lateral em duas camadas: • Uma camada somática ou parietal de mesoderma lateral localizado abaixo do epitélio ectodérmico, que é contínuo com o mesoderma extraembrionário que reveste o âmnio. • Uma camada esplâncnica ou visceral de mesoderma lateral localizado adjacente ao endoderma, que é contínuo com o mesoderma extraembrionário que reveste a vesícula umbilical. O mesoderma somático e o ectoderma embrionário acima formam a parede do corpo do embrião ou Somatopleura, enquanto o mesoderma esplâncnico e o endoderma embrionário abaixo formam o intestino embrionário ou esplancnopleura. Durante o segundo mês, o celoma intraembrionário se divide em três cavidades corporais: cavidade pericárdica, cavidades pleurais e cavidade peritoneal. Para uma descrição dessas divisões do celoma intraembrionário.
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