3ªs desenvolvimento embrionário

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Terceira semana gestacional
Roteiro:
- Gastrulação
- Linha primitiva
- Processo notocordal
- Alantoide
- Neurulação
- Somitos
- Celoma intraembrionario
- Sistema cardiovascular inicial
- Vilosidades coriônicas
O desenvolvimento do embrião a partir do disco
embrionário trilaminar durante a terceira semana é
caracterizado por:
• Aparecimento da linha primitiva.
• Desenvolvimento da notocorda.
• Diferenciação das três camadas germinativas.
A 3ªs de desenvolvimento coincide com a semana seguinte à
ausência da menstruação. Aprox. 5s após o último período
menstrual normal, a USG pode detectar uma gravidez.
GASTRULAÇÃO
> Processo pelo qual três camadas germinativa - precursoras
de todos os tecidos embrionários e orientação axial - são
formadas.
● Disco bilaminar é convertido em disco
embrionário trilaminar.
Ocorrem mudanças na forma celular, reorganização,
movimento e alterações nas propriedades de adesão celulares
que contribuem para esse processo.
> É o início da MORFOGÊNESE e o evento mais
importante da 3ªs.
● Proteínas morfogenéticas ósseas e outras
moléculas de sinalização como FGF, Shh (sonic
hedgehog), Tgifs e Wnts possuem uma
participação de extrema importância na
gastrulação.
> As camadas germinativas e seus respectivos tecidos:
1. ECTODERMA: origem à epiderme, aos SNC e
SNP, aos olhos e ouvidos internos, às células da
crista neural e a muitos tecidos conjuntivos da
cabeça.
2. ENDODERMA 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 (fígado e pâncreas).
3. MESODERMA 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.
APARECIMENTO DA LINHA PRIMITIVA
> primeiro sinal morfológico da gastrulação.
> ocorre na superfície do epiblasto do disco embrio
bilaminar.
> INÍCIO 3ªs: faixa linear espessada aparece caudalmente no
plano mediano do aspecto dorsal do disco.
> resultado de proliferações e movimentos das cels. do
epiblasto para o plano mediano do disco embrionário.
> com seu aparecimento, é possível identi�car o eixo
craniocaudal, extremidades cranial e caudal, superfícies
dorsal e ventral do embrião.
● Conforme se alonga pela adição de células a sua
extremidade caudal, a extremidade cranial
prolifera para formar o nó primitivo.
> Um sulco estreito se desenvolve na linha primitiva: sulco
primitivo - sendo continuo com uma pequena depressão
próx. do nó primitivo - fosseta primitiva.
RESULTAM DA INVAGINAÇÃO DAS CELS.
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 EC de �bras 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 (incluindo as do no primitivo e de
outras partes da linha primitiva) deslocam o hipoblasto:
endoderma embrionário - teto da vesícula umbilical.
● As cels. remanescentes do epiblasto formam o
ectoderma embrionário.
Algumas pesquisas sugerem que moléculas de sinalização da
superfamília do fator transformador de crescimento β
induzem a formação do mesoderma.
● A ação combinada de outras moléculas
sinalizadoras (Wnt3a, Wnt5a e FGFs) também
participam especi�cando os destinos da camada
germinativa.
As células mesenquimais derivam da ampla migração da
linha primitiva. Essas células pluripotentes se diferenciam em
diversos tipos celulares, como os �broblastos, os
condroblastos e os osteoblastos.
Em resumo, as células do epiblasto, por meio do processo de
gastrulação, dão origem a todas as três camadas germinativas
no embrião, os primórdios de todos os seus tecidos e órgãos.
DESTINO DA LINHA PRIMITIVA
A linha primitiva forma ativamente o mesoderma pelo
ingresso de células até o início da 4ªs; depois disso, a
produção do mesoderma desacelera.
● diminui em tamanho relativo e torna-se uma
estrutura insigni�cante na região sacrococcígea do
embrião. Normalmente, sofre mudanças
degenerativas e desaparece no �nal da 4ªs.
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.
Ela 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.
● São contínuas com o mesoderma extra
embrionário que reveste o âmnio e a vesícula
umbilical.
● Algumas células mesenquimais da linha primitiva
que têm destinos mesodérmicos, migram
cranialmente em cada lado do processo
notocordal e ao redor da placa pré-cordal - se
encontram para formar o mesoderma
cardiogênico na área cardiogênica, na qual o
primórdio do coração começa a se desenvolver no
�nal da 3ªs.
> Região caudal da linha primitiva:
Tem-se uma área circular - membrana cloacal - indica o
f uturo local do ânus.
● Disco permanece bilaminar nessa região e na
membrana bucofaríngea devido à fusão do
ectoderma e do endoderma, impedindo a
migração de células mesenquimais entre eles.
> Por volta da metade da 3ªs, o mesoderma intra
embrionário separa o ectoderma e o endoderma em
todos os lugares, exceto:
• Cranialmente, na membrana bucofaríngea.
• Plano mediano da região cranial até o nó primitivo, onde o
processo notocordal está localizado).
• Caudalmente, na membrana cloacal.
Os sinais instrutivos da região da linha primitiva
induzem as células precursoras notocordais a formar a
notocorda, uma estrutura celular semelhante a um bastão.
❖ O mecanismo molecular que induz essas células
envolve (pelo menos) a sinalização Shh da placa
ventral do tubo neural.
A NOTOCORDA
• De�ne 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 (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.
> 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.
> O assoalho do processo notocordal se funde com o
endoderma subjacente > camadas f usionadas se
degeneram > aberturas no processo notocordal-
comunicação do canal notocordal com a vesícula
umbilical.
> As aberturas tornam-se con�uentes e o assoalho do canal
notocordal desaparece, havendo a formação da placa
notocordal - achatada e sulcada.
> NA EXTREMIDADE CRANIAL: cels. da placa
notocordal proliferam e sofrem dobramento - formando a
notocorda.
> Porção proximal do canal notocordal: canal
neuroentérico - comunicação entre cavidade
amniótica/vesícula umbilical.
Com a formação completa da notocorda, esse canal se fecha.
> A notocorda se destaca do endoderma da vesícula
umbilical, voltando a ser uma camada contínua.
● Se estende da membrana bucofaríngea até o nó
primitivo.
● Se degenera com a formação dos corpos vertebrais,
mas uma pequena porção persiste como núcleo
pulposo de cada disco intervertebral.
> Funciona como um indutor primário no embrião inicial:
● Desenvolvimento notocorda > induz ectoderma
sobreposto a se espessar e formar a placa neural -
primórdio do SNC.
ALANTOIDE
Aparece aprox. 16° dia como um pequeno divertículo
(evaginação) da parede caudal da vesícula umbilical, que
se estende para o pedículo de conexão.
> permanece muito pequeno, mas o mesoderma do
alantoide se expande para baixo do córion e forma os vasos
sanguíneos que servirão à placenta.
> A porção proximal do divertículo do alantoide persiste
durante a maior parte do desenv. como um cordão, o úraco,
que se estende da bexiga até a região umbilical.
O úraco é representado nos adultos pelo ligamento umbilical
mediano.
> Vasos sanguíneos do alantoide tornam-se as artérias
umbilicais.
NEURULAÇÃO
É o processo envolvido na formação da placa neural e das
pregas neurais e no fechamento das pregas para formar o
tubo neural.
PLACA E TUBO NEURAL
Conforme a notocorda se desenvolve, ela induz o ectoderma
acima dela, 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.
● É fonte de várias outras estruturas, como a retina.
> Inicialmente, a placa neural corresponde em comprimento
à notocorda subjacente. Ela surge:
- rostralmente (extremidade da cabeça) ao nó
primitivo
- dorsalmente (posterior) à notocorda e ao
mesoderma adjacente a ela.
Conforme a notocorda se alonga, a placa neural se amplia e
�nalmente se estende cranialmente até a membrana
bucofaríngea. Posteriormente, a placa neural se estende além
da notocorda.
> Aprox. 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.
● Final da 3ªs: pregas neurais se movem e fundem-se
- transformando a placa neural em tubo neural:
primórdios das vesículas encefálicas e da
medula espinhal.
● O tubo neural se separa do ectoderma super�cial
assim que as pregas neurais se fundem.
> Células da crista neural:
● Sofrem transição de epitelial para mesenquimal e
migram à medida que as pregas neurais se
encontram
● As margens livres do ectoderma de superfície
(ectoderma não neural) se fundem, de modo que
essa camada se torna contínua sobre o tubo neural
e no dorso do embrião.
Em seguida, o ectoderma super�cial se diferencia na
epiderme.
A neurulação se completa durante a 4ªs.
FORMAÇÃO DA CRISTA NEURAL
> Com a fusão das pregas neurais para formar o tubo neural,
algumas cels. neuroectodérmicas situadas ao longo da
margem interna de cada prega neural perdem a sua a�nidade
epitelial e a ligação às células vizinhas.
> Conforme o tubo neural se separa do ectoderma
super�cial, as células da crista neural formam uma massa
achatada irregular, a crista neural, entre o tubo neural e o
ectoderma super�cial 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 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.
> A diferenciação e a migração das células da crista
neural são reguladas por interações moleculares de genes
especí�cos (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 SNA.
● Gânglios dos nervos cranianos V, VII, IX e X
também são parcialmente oriundos dessas células.
● Formam também bainhas de neurilema dos
nervos periféricos e contribuem para formação
das leptomeninges.
A aracnóide-máter e a pia-máter.
● Formação das células pigmentares, da medula
da adrenal, e muitos outros tecidos
> Interações celulares dentro do epitélio de superfície e entre
ele e o mesoderma subjacente são necessárias para
estabelecer os limites da placa neural e especi�car os
locais onde ocorrerá a transformação epitelial-mesenquimal.
● Mediadas pelas proteínas morfogenéticas ósseas
e pelos sistemas de sinalização Wnt, Notch e
FGF.
● Moléculas como as efrinas também são
importantes para orientar os �uxos especí�cos da
migração das células da crista neural.
Muitas doenças humanas resultam de defeitos na migração
e/ou diferenciação das células da crista neural
DESENVOLVIMENTO DOS SOMITOS
Além da notocorda, as células derivadas do nó primitivo
formam o mesoderma paraxial.
> Próx. 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: contínuo com o mesoderma
extraembrionário que reveste a vesícula umbilical e o âmnio.
> Próximo ao �nal da 3ªs, o mesoderma paraxial se
diferencia, se condensa e começa a se dividir em corpos
cubóides pareados, os somitos - 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 �nal
da 5ªs, 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 são bem proeminentes durante a 4ª e a 5ªs,
são utilizados como um dos critérios para a
determinação da idade do embrião. .
> Os somitos surgem primeiro na futura região occipital da
cabeça do embrião.
● 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.
> A formação dos somitos a partir do mesoderma paraxial é
precedida pela expressão de fatores de 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 INTRA
EMBRIONÁRIO
> 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
cavidadeem formato de ferradura, o celoma intra
embrionário- que divide o mesoderma lateral em duas
camadas:
1. somática ou parietal de mesoderma lateral localizado
abaixo do epitélio ectodérmico, que é contínuo com o
mesoderma extraembrionário que reveste o âmnio.
2. 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.
> O mesoderma esplâncnico e o endoderma
embrionário abaixo formam o intestino embrionário ou
esplancnopleura.
DESENVOLVIMENTO INICIAL DO SISTEMA
CARDIOVASCULAR
> No �nal da 2ªs, a nutrição do embrião é obtida a partir
do sangue materno pela dif usão através do celoma
extraembrionário e da vesícula umbilical.
> No início da 3ªs, a formação dos vasos sanguíneos
começa no mesoderma extraembrionário da vesícula
umbilical, do pedículo de conexão e do córion.
● Os vasos sanguíneos embrionários começam a se
desenvolver aproximadamente 2 dias depois.
● A formação inicial do sistema cardiovascular se
deve pela necessidade crescente por vasos
sanguíneos para trazer oxigênio e nutrientes para o
embrião a partir da circulação materna através da
placenta.
> Durante a terceira semana, se desenvolve uma circulação
uteroplacentária primordial.
VASCULOGÊNESE E ANGIOGÊNESE
Formação do sistema cardiovascular se dá por esses dois
processos:
1. VASCULOGÊNESE: formação de novos canais
vasculares pela união de precursores individuais
celulares (angioblastos).
2. ANGIOGÊNESE: formação de novos vasos pelo
brotamento e rami�cação de vasos preexistentes.
> A formação de vasos sanguíneos no embrião e nas
membranas extraembrionárias, durante a 3ªs, começa
quando as células mesenquimais se diferenciam em
precursores das células endoteliais, ou angioblastos (células
formadoras de vasos).
● Os angioblastos se agregam para formar
aglomerados celulares angiogênicos isolados, ou
ilhotas sanguíneas, que são associados à vesícula
umbilical ou com os cordões endoteliais dentro do
embrião.
● Pequenas cavidades aparecem dentro das ilhotas
sanguíneas e dos cordões endoteliais pela
con�uência das fendas intercelulares.
> Os angioblastos se achatam para formar as células
endoteliais que se organizam ao redor das cavidades das
ilhotas sanguíneas para formar o endotélio.
● Muitas dessas cavidades revestidas por endotélio se
fundem e formam uma rede de canais endoteliais
(vasculogênese).
● Vasos se rami�cam nas áreas adjacentes por meio
do brotamento endotelial (angiogênese) e se
fundem com outros vasos.
> As células mesenquimais ao redor dos vasos sanguíneos
endoteliais primitivos se diferenciam nos elementos de tecido
muscular e tecido conjuntivo da parede dos vasos
sanguíneos.
> As células sanguíneas se desenvolvem a partir de células
endoteliais especializadas (epitélio hematogênico) dos vasos à
medida que eles crescem na vesícula umbilical e no alantoide
ao �nal da 3ªs e depois em locais especializados ao longo da
aorta dorsal.
● Células sanguíneas progenitoras também se
originam diretamente de células-tronco
hematopoiéticas.
● A formação do sangue (hematogênese) não
começa no embrião até a 5ªs.
Primeiro, ela ocorre ao longo da aorta e, depois, em várias
regiões do mesênquima embrionário, principalmente no
fígado e no baço, na medula óssea e nos linfonodos.
● As hemácias fetais e adultas são derivadas de
células progenitoras hematopoiéticas.
SISTEMA CARDIOVASCULAR PRIMITIVO
O coração e os grandes vasos se formam a partir das células
mesenquimais na área cardiogênica.
> Os canais longitudinais e pareados revestidos por células
endoteliais, ou tubos cardíacos endocárdicos, se
desenvolvem durante a 3ªs e se fundem para formar o tubo
cardíaco primitivo.
> O coração tubular se une aos vasos sanguíneos do
embrião, do pedículo de conexão e da vesícula umbilical para
formar o sistema cardiovascular primitivo.
> Ao �nal da 3ªs, o sangue está circulando e o coração
começa a bater no 21° ou 22° dia.
O sistema cardiovascular é o primeiro sistema de órgãos
a alcançar um estado f uncional. Os batimentos cardíacos
embrionários podem ser detectados ao se realizar uma USG
com Doppler durante a 4ªs, aprox. 6 s após o último período
menstrual normal.
Desenvolvimento placentário
- Vilosidades coriônicas secundárias: possuem
um núcleo central de mesênquima circundado
por uma camada interna de citotrofoblasto e outra
externa de sinciciotrofoblasto.
Desenvolvem-se pelo 16º dia, quando as vilosidades
primárias são invadidas por TC frouxo do mesênquima
coriônico.
Recobrem toda a superfície do saco coriônico.
- terciárias: formadas ao �nal da 3ªs, quando as
vilosidades 2ª tornam-se vascularizadas com vasos
sanguíneos que se desenvolveram nos núcleos de
TC.
A medida que as vilosidades 3ª vão se formando, as células
citotrofoblastos continuam crescendo pelo
sinciciotrofoblasto, até encontrarem o endométrio materno,
onde há prolongamentos semelhantes que crescem a partir
de vilosidades vizinhas: concha trofoblástica.
Esta é interrompida apenas nos locais onde há vasos
maternos que se comunicam com os espaços
intervilosos.
❖ As vilosidades coriônicas se formam
continuamente por toda a gestação, a partir dos
brotos trofoblásticos.
❖ Podem �car livres: vilosidades �utuante no
espaço interviloso; ou crescer do lado materno da
placenta: vilosidades tronco principais ou
vilosidades de ancoragem.
❖ O crescimento da placenta f utura se dá pelo
desenvolvimento da camada intersticial da concha
trofoblastica.
❖ A camada de citotrofoblasto parece descontínua e
em algumas regiões os núcleos do
sinciciotrofoblasto formam nós sinciciais.
O número de nós aumenta com a IG da placenta e pode
avaliar a maturidade vilosa. Ademais, pode estar
correlacionado com condições patológicas (perfusão útero
placentária de�ciente).
ESTROMA DE TC DAS VILOSIDADES
● Células mesenquimatosas
● Células reticulares
● Fibroblastos
● Mio�broblastos
● Células musculares lisas
● Células apresentadoras de antígenos
placentárias fetais (macrófagos) / Hofbauer.
⤿ células fetais que participam das reações imunes
inatas placentárias. Quando há presença de
antígeno, proliferam e suprarregulam receptores
de superfície especí�cos que reconhecem e se
ligam a uma variedade de patógenos.
⤿ comuns na placenta inicial.
⤿ quando estimuladas, aumentam o nº de
moléculas do complexo principal de
histocompatibilidade II (MHC II).
⤿ vacúolos: lipídios, glicosaminoglicanos e
glicoproteínas.
Placentas infectadas por HIV: o vírus se encontra
principalmente nas CAA placentárias fetais e no
sinciciotrofoblasto.
FINAL DA TERCEIRA SEMANA, com ~21 dias, o
sangue começa a circular através do sistema cardiovascular
embrionário e das vilosidades.
⤿ espaços intervilosos: local para troca de nutrientes,
produtos e intermediários metabólicos e resíduos entre mãe e
feto.
● Durante as primeiras 8s, as vilosidades recobrem
toda a superfície coriônica.
● À medida que o crescimento prossegue, as
vilosidades na decídua capsular degeneram,
produzindo uma superfície lisa ~ avascular:
CÓRION LISO.
● Vilosidades adjacentes a decídua basal aumentam
rapidamente de tamanho e nº e tornam-se muito
rami�cadas: CÓRION VILOSO ou
FRONDOSO.