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Clivagens São sucessivas divisões mitóticas que ocorrem após a fertilização no zigoto. Nos mamíferos ocorre quase que durante toda a primeira semana pós fertilização. Possuem características específicas: • São divisões celulares um pouco diferentes; • Ocorrem sem crescimento celular, logo, durante a fase de síntese teremos a duplicação do conteúdo genético, e a manutenção de algumas proteínas e organelas essenciais para a célula. Mas como não há a manutenção do tamanho celular, irão gerar células cada vez menores (Blastômeros); • São divisões muito rápidas (algo muito importante nessas primeiras etapas), devido à ausência das fases G1 e G2 nos ciclos celulares. Passando da fase de síntese, direto para a fase de mitose e de divisão. As clivagens ocorrem em diversas espécies, mas podem variar as suas características dependendo da espécie. Por exemplo: A clivagem de mamíferos, são chamadas de Holoblásticas ou Completas, pois o sulco de clivagem (lugar onde vai acontecer a divisão) ocorre em toda a extensão do embrião. Em outras espécies, que possuem o vitelo muito proeminente (Ex: Aves, répteis, peixes...) , devido, em parte, a presença desse vitelo as clivagens não conseguem ocorrer por toda a extensão do embrião, elas ocorrem em apenas um dos polos, sendo assim chamadas de Incompletas ou Meroblásticas. Mas focando nos mamíferos, só existem algumas características específicas das clivagens em mamíferos, são elas: • Clivagem nos mamíferos está entre as mais lentas do reino animal – de 12 a 24 horas de separação após a fertilização; • Duram mais ou menos até os 6 primeiros dias pós a fertilização; • Clivagem rotacional (Figuras); • Falta de sincronização das divisões precoces (um embrião em um estágio de 2 blastômeros, ele não irá passar imediatamente para o estágio de 4 blastômeros com a divisão ocorrendo simultaneamente nos dois blastômeros iniciais. Pode ocorrer o caso de só 1 deles Explicação Diferenças entre a clivagem em mamíferos e outras espécies se dividir, chegando ao estágio 3, e só depois o outro); • Controladas por fatores do embrião (Genoma é atuante nas clivagens); • Fenômeno da compactação. Figura: A 1ª clivagem é Meridional, enquanto a 2ª é Equatorial. Diferente dos ouriços-do-mar (1ª clivagem), as clivagens nos mamíferos (2ª clivagem) ocorrem em diferentes ângulos, por isso elas são chamadas de Rotacionais. Recapitulando: As clivagens irão ocorrer durante a 1ª semana pós fertilização e irão acontecer durante o percurso do zigoto pela tuba uterina até chegar no útero. Na fase inicial, o embrião não aumenta de tamanho e ainda está contido na ZP. O zigoto é dividido em muitos Blastômeros. Têm início 30h após a fertilização. O embrião de 12 a 16 células é conhecido como Mórula. Depois irá aparecer uma cavidade (Blastocele) nesse embrião, formando o que se chamará Blastocisto. Leva de 3 a 4 dias, independente se houver fertilização. É importante notar que durante a clivagem, o embrião ainda estará dentro da ZP a qual impedirá o crescimento dele. O BS: O Blastocisto tardio é o que não possui mais a ZP ao redor, e já estará pronto para crescer e ser implantando no útero. Embrioblasto ou massa celular interna: Forma o embrião e algumas membranas. Trofoblasto: Está ao redor do embrião e dará origem a placenta. Até o estágio de 8 células, os blastômeros são idênticos, mas a par tir desse momento vai começar a ocorrer uma diferença entre os blastômeros mais externos, em relação aos mais internos devido ao processo de Compactação. A par tir da 4ª c livagem (estágio de 8 células) as células aumentam a área de contato entre elas – CO MPACTAÇÃO. O s blastômeros mais externos vão começar a se unir, por junções de oclusão; junções de adesão e modificações no c itoesqueleto, que vão fazer Compactação com que eles se unam de uma forma, que não dê par a identificar mais cada blastômero individualmente. ➔ Mecanismos envolvidos na compactação: • Polarização dos blastômeros externos (alguma parte das membranas terá algumas proteínas) • E-Caderina (glicoproteínas de adesão); • Junções de oclusão selam o interior da blástula em formação; • Junções comunicantes nas células internas; • Re-organização do citoesqueleto Resultado da compactação: Promoverá o 1° evento de diferenciação do embrião. Diferenciação das células externas da mórula (trofoblasto) e das células internas (massa celular interna ou Embrioblasto). Logo após a compactação nós teremos o processo de cavitação, que é quando os blastômeros começam a produzir fluidos, e os blastômeros externos (que vão fazer parte do trofoblasto), vão começar a expressar na membrana basal, bombas de sódio e potássio e atpase, que vão bombear sódio para dentro do embrião, fazendo a água vir por osmose. Temos a formação da Blastocele (cavidade) que vai fazer uma força hidráulica nas células internas ao embrião e que não estavam fortemente unidas, fazendo com que as células sejam todas empurradas para um dos polos do embrião, formando a cavidade e, consequentemente, o Blastocisto. Durante o processo de cavitação as células trofoblásticas secretam fluido para o interior da mórula (que também absorve fluidos do ambiente uterino). Cavitação • Trofoblasto: Forma a parte embrionária da placenta • Embrioblasto: Dá origem ao embrião • Presença da ZP no trajeto até o útero; • “Hatching” ou eclosão do blastocisto (dois dias após a chegada ao útero) – Permite o crescimento do embrião; • Interação com epitélio uterino; • Inicia-se o processo de Implantação. O ovo fertilizado é simétrico? O corpo polar pode indicar o lugar da primeira clivagem. O embrião em si, o zigoto, ele não é simétrico, ele possui alguns pontos de assimetria (região do corpo polar e lugar de entrada do espermatozoide). O local de entrada do espermatozoide determina o Cone de Fertilização. O corpo polar forma o polo animal, determinando onde ocorreu a meiose. Fatores do embrião são responsáveis majoritariamente pelas clivagens, o que significa que temos o ovócito e durante os primeiros momentos pós fertilização, teremos a fusão do material genético masculino e feminino, mas não temos a transcrição do genoma novo único. O início do desenvolvimento embrionário, a primeira clivagem, eles dependem de proteínas e RNAm que foram derivados da mãe e vieram junto com o ovócito. Em embriões mamíferos, essa dependência de proteínas; RNAm e ribossomos maternos ocorre somente até o estágio de 2 blastômeros, pois a partir dele já possuímos um crescimento significativo de RNAs do embrião, logo, isso significa que o DNA do embrião já está produzindo RNAs próprio. Em outras espécies, essa transcrição de RNA do embrião só irá ocorrer no estágio mais avançado do desenvolvimento, quase no final das clivagens quando está quase formando o blastocisto. Desestabilização mRNA materno Ativação da expressão gênica zigótica Durante a ovogênese temos o acúmulo de RNA materno e proteínas materna no ovócito. Mas logo após a fertilização já temos uma grande degradação desses materiais de forma gradual, sendo completamente cessado no estágio de mórula. Porém, já temos uma ativação do genoma embrionário no estágio de 2 células, que vai crescendo até que ele fique completamente dependente do próprio genoma no estágio de blastocisto. Transição Materno- Zigótica A expressão do fator de transcrição Cdx2 é um dos responsáveis pelo primeiro evento de diferenciação celular, a formação do trofoblasto. No início do desenvolvimento os blastômeros são bastantes semelhantes, porém o potencial deles formarem diferentes tipos celularesse reduz à medida que eles se especializam. Os fatores de transição que permitem essa especificação são o Oct4, o Sox2 e o Nanong. O Cdx2 inibe a expressão desses fatores para que haja a especificação do trofoblasto. A massa celular interna massa celular interna continuará expressando o Oct4, o Sox2 e o Nanong para que ela possa formar outros tipos celulares e é por isso que, a partir dessa massa, será formado todo o embrião. Até o estágio de dezesseis blastômeros, as células ainda não estão comprometidas com um tipo celular específico, pois, caso haja uma mudança na sua localização, ela poderá mudar o seu destino final. A partir do estágio de trinta e duas células não será mais possível transformar, por exemplo, uma célula de trofoblasto em uma célula de embrioblasto. Essas alterações tendem a ser irreversíveis, havendo uma restrição progressiva dos possíveis destinos de uma célula, bem como do seu potencial ao longo do desenvolvimento. Durante todo o desenvolvimento embrionário, as células vão se especializando cada vez mais e, com isso, vão perdendo o seu potencial de diferenciação. Classificações de potencialidade: • Totipotente – Um exemplo são as células tronco, que são capazes de se autorrenovar, ou seja, de se dividir e formar uma célula igual a ela. Capaz de formar diferentes tipos celulares. Ex: Zigoto; • Pluripotente – A célula da massa celular interna, pois não são mais capazes de formar as células do trofoblasto, apenas formam células do próprio embrião. À medida que o desenvolvimento vai ocorrendo, as células vão perdendo cada fez mais a sua potencialidade; • Multipotente – Seriam as células tronco hematopoiéticas, que só formam células do tecido hematopoiético; • Oligopotente • Unipotente – Capaz de gerar só um tipo celular, que seria um progenitor ou uma célula diferenciada, que nem se divide.
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