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EMBRIOLOGIA Clivagem do Embrião Conceitos básicos A clivagem do embrião é um processo particular de divisão celular de mitose que se inicia a partir da fecundação. Nela, faltam 2 fases do ciclo celular (G1 e G2), que normalmente se encontram nas células. A consequência é as células aumentarem numericamente, porém não aumentarem de tamanho - não tendo diferença de tamanho entre um zigoto e um embrião com 4 células. Na clivagem, as células apenas passam pela fase M e S, ou seja, a fase de duplicação e divisão do material celular. É importante relembrar que a fase M da divisão celular inclui o fator promotor de mitose (MPF), formado pelas ciclinas e pelas cinases dependentes de ciclinas (CdK) – regulantes da entrada e saída do processo de mitose. As células que compõem o embrião chamam- se blastômeros. Quando o embrião chega a um número de 8-16 células, é chamado de mórula. Esse processo de divisão se repete até a formação da blástula (ou blastocisto). A massa celular interna do blastocisto é a que dá origem às células tronco pluripotentes utilizadas na medicina regenerativa. Tipos de clivagem - Ovos isolécitos: o vitelo é espalhado no ovo de forma homogênea e a clivagem é holoblástica (todo o zigoto é envolvido na divisão). Ex.: anfíbios e mamíferos. - Ovos mesolécitos: o vitelo se acumula em uma região do ovo. Não há como ter clivagem nesse local. Ex.: aves, peixes e répteis. - Ovos telolécitos/megalécitos: o vitelo é denso na maioria do ovo. Não há como ter clivagem nesse local. Ex.: aves, peixes e répteis. - Ovos centrolécitos: o vitelo é mais denso no meio do ovo. Ocorre formação de muitos núcleos, que migram para periferia do ovo e nessa região se formam as células que darão origem ao embrião, enquanto na parte central não haverá células. Ex.: insetos. OBS: Vitelo é o material nutritivo contido nos ovos, composto por proteínas, lectina e colesterol. Sincício é um tecido com muitos núcleos que não são separados por membranas. Ou seja, é uma única célula com vários núcleos dentro, compartilhando o mesmo citoplasma. Isso é observado nos ovos centrolécitos, em que inicialmente há apenas a divisão e multiplicação dos núcleos dentro do zigoto, com um citoplasma comum. Apenas tardiamente ocorre a formação de células individuais. EMBRIOLOGIA Clivagem do Embrião Clivagem Durante essas primeiras divisões celulares, ocorridas na primeira semana após fecundação, o processo de clivagem ocorre dentro da zona pelúcida (membrana composta por glicoproteínas, com função protetora e de adesão/transferência de material genético do espermatozoide para o óvulo). A divisão celular dos mamíferos ocorre em dois planos para cada blastômero, diferentemente da dos peixes, e isso é devido ao tipo de divisão holoblástica. Compactação das células Após sucessivas clivagens, ao chegar o número de oito blastômeros, ocorre a formação da mórula. Até chegar essa fase, os blastômeros são fracamente aderidos uns aos outros, com pouca interação e região de contato. No entanto, é nessa fase que acontece a compactação das células. Com isso, há um aumento da adesão celular de modo que quase não é mais possível diferenciá-las. Esse aumento de adesão ocorre, principalmente, devido às caderinas. Polarização da célula Quando a mórula tem 16 células, ocorre sua polarização (ainda na primeira semana). A definição de polarização é a célula mostrar diferenças em sua região apical e basal, pois expressam proteínas distintas. Esse processo é importante pois as duas membranas vão desenvolver propriedades diferentes de acordo com suas funções fisiológicas. No caso do desenvolvimento embrionário, essa diferença de polaridade se manifesta com a localização de bombas de íons diferentes encontradas nas duas membranas. Na região apical, há uma bomba de íon H+/Na+, sendo H+ bombeado para o meio extracelular e Na+ para o meio intracelular. Já na região basal há uma bomba de íon K+/Na+, sendo K+ bombeado para o meio intracelular e Na+ para o meio extracelular. Há junções aderentes entre as células que impedem a passagem de moléculas, sendo necessário os íons passarem dentro dos blastômeros. Com isso, acumula-se Na+ no meio intracelular – mudando-se as propriedades osmóticas, induzindo a entrada de água. Esse líquido forma uma cavidade (blastocele) dentro do embrião que “empurra” algumas células para a região periférica (massa celular). Dessa forma, ocorre a formação do blastocisto. EMBRIOLOGIA Clivagem do Embrião A massa celular interna também pode ser chamada de embrioblasto, pois é formada por células tronco embrionárias (pluripotentes) que originarão o embrião em si. O trofoblasto (região externa) contribui somente com tecidos embrionários e anexos (tecidos extra-embrionários), como a formação da placenta. Transição materno-zigótica O desenvolvimento do embrião nas primeiras fases é permitido através de RNAm materno, já que não há expressão do genoma do zigoto (genes inativos) – núcleo e cromossomos muito compactados. A transição é o momento em que o DNA do zigoto começa a ser expresso. Fatores de transcrição A expressão dos fatores de pluripotência são reescritos, fazendo com que comece a ter a diferenciação celular no embrião - visto pela primeira vez no blastocisto, garantindo a identidade e diferenciação da massa celular e do trofoblasto. Primeira semana do embrião O processo acontece a partir do momento em que oócito é fertilizado na tuba uterina - após ovulação, o oócito é “capturado” pelas fímbrias da tuba uterina e migra para a região da ampola, onde será fertilizado. Depois da fertilização, começa a clivagem que leva a formação do blastocisto. Durante esse processo o zigoto se movimenta pela tuba uterina, até chegar ao útero – já no estágio do blastocisto (ainda cercado por zona pelúcida – que é importante para a adesão do embrião aos cílios que se encontram na tuba uterina, permitindo que o embrião possa ser “escovado” até chegar ao útero). Ao chegar no útero, o embrião se localiza no endométrio (parede interna do útero). O corpo lúteo secreta progesterona e ele é o responsável por manter o endométrio pronto para receber o embrião – com muitas glândulas e vasos sanguíneos. Esse endométrio pronto chama-se decídua. A decídua fornece fatores de crescimento e nutrientes que vão permitir o desenvolvimento do embrião. Caso não haja fertilização, os níveis de progesterona diminuem pois o corpo lúteo vai regredir e se tornar não funcional. Com a fertilização, há um processo de comunicação, levando o corpo lúteo a se manter ativo por um período maior – até o embrião desenvolver a placenta. O embrião produz e secreta o hormônio HCG a partir do trofoblasto, que volta para o ovário e mantém o corpo lúteo ativo. Fase de Implantação Ao chegar no útero, ocorre há separação da zona pelúcida e do blastocisto através de enzimas proteases, que clivam a zona pelúcida, permitindo com que o blastocisto saia dessa proteção. Isso é importante porque, assim, o blastocisto pode interagir e aderir ao endométrio, principalmente no polo em que há a massa celular interna. Há varias proteínas envolvidas nessa adesão. Gravidez Ectópica: ocorre quando há um erro na movimentação do embrião (responsável pela zona pelúcida) e este acaba sendo fertilizado em um local errado. O feto não sobrevive. EMBRIOLOGIA Clivagem do Embrião Durante a adesão do embrião com o endométrio, a massa celular interna se diferencia em duas populações de células (folhetos germinativos): epiblasto (origina o feto) e hipoblasto (origina o saco vitelínico). Além disso, nessa fase o embriãocomeça a se implantar na decídua através de enzimas proteases específicas. O contato com o útero induz o trofoblasto no polo embrionário a proliferar, diferenciando outras duas populações: o citotrofoblasto e o sincício trofoblasto. As células do trofoblasto que delimitam o blastocisto geram o citotrofoblasto e o sincício trofoblasto é localizado mais no interior da decídua. Esse processo irá gerar a placenta. Ao término da implantação, o sincício trofoblasto envolve todo o blastocisto. Nele, há presença de cavidades chamadas lacunas, importantes para a anastomose - interação dos vasos sanguíneos da mãe com os do endométrio. Não ocorre comunicação entre o sangue da mãe e do filho (o sangue da mãe não chega ao embrião). O citotrofoblasto começa a formar projeções, os vilos croniônicos, importantes pois se desenvolvem e aumentam de tamanho, adentrando o sincício trofoblasto. Com isso, o mesoderma (derivado do trofoblasto) “entra” nessas projeções, se diferencia e se reorganiza, formando os vasos sanguíneos do feto e gerando o sistema circulatório útero- placentário. Na última imagem é possível ver que o sangue da mãe acaba nas lacunas, enquanto a circulação sanguínea fetal atende os vilos croniônicos. A troca de nutrientes, oxigênio e produtos de descarte do metabolismo do embrião entre a mãe e o embrião acontecem indiretamente, pois precisam atravessar (por difusão) as membranas do sincício trofoblasto e do vilo croniônico, o mesoderma e as paredes sanguíneas fetais. O feto tem metade do genoma da mãe e outra metade do pai, ou seja, para o corpo da mãe é algo em parte estranho/externo – então poderia ser atacado ou rejeitado como um invasor que está ameaçando a sobrevivência e saúde da mãe. Essa é a importância do sistema imuno-previlegiado em que não há contato direto entre os sangues. Na fase em que o embrião está completamente implantado na parede do endométrio, forma-se, dentro do epiblasto, a cavidade amniótica. Essa cavidade cresce à medida que o embrião se desenvolve, enquanto o saco vitelínico diminui – até que a cavidadade amniótica envolve totalmente o embrião (durante os nove meses de gravidez). O feto é conectado à placenta (composta por tecidos do embrião e da mãe) EMBRIOLOGIA Clivagem do Embrião através do cordão umbilical e a placenta é conectada ao endométrio através dos vilos croniônicos e das lacunas. Hormônios na gravidez O embrião passa a produzir o HCG. O pico de HCG já aumenta a produção de estrogênio e progesterona a partir do ovário. Quando a placenta se forma, ela passa a secretar estrogênio e progesterona – o nível desses hormônios durante a gravidez aumentam, atingindo valores muito altos. Logo depois do parto, a placenta é perdida e os níveis hormônios caem repentinamente. Isso causa a depressão pós-parto.
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