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À medida que o notocorda e o tubo neural se formam na terceira semana, o mesoderma intraembrionário lateral a estas estruturas se espessa de modo a formar duas colunas longitudinais de mesoderma paraxial. Próximo ao fim da terceira semana, estas colunas dorsolaterais, localizadas no corpo (tronco), tornam-se segmentadas em blocos de mesoderma. Externamente, os somitos aparecem como elevações arredondadas ao longo da superfície dorsolateral do embrião. Cada somito se diferencia em duas partes: → Parte ventromedial: é o esclerótomo; suas células formam as vértebras e as costelas. → Parte dorsolateral: é o dermomiótomo; as células provenientes do miótomo formam os mioblastos (células musculares primordiais), e as provenientes do dermátomo formam a derme (fibroblastos). (somitos). No final da quarta semana, as células do esclerótomo formam um tecido frouxo chamado de mesênquima (tecido conjuntivo embrionário), que tem a capacidade de formar ossos, que aparecem primeiramente como condensações de células mesenquimais que formam moldes ósseos. O osso se desenvolve essencialmente em dois tipos de tecido conjuntivo, o mesênquima e a cartilagem, mas também pode se desenvolver em outros tecidos conjuntivos (por exemplo, a patela se desenvolve de um tendão). Tal como a cartilagem, o osso é composto de células e uma substância intercelular orgânica (matriz óssea) que compreende fibrilas de colágeno incorporadas em um componente amorfo. O esclerótomo são células situadas na região ventromedial do somito, as quais migrarão para a região que circunda a notocorda. Dará origem às vértebras e às costelas. Separado em: → Dermátomo: é constituído por células que se localizam no bordo dorsal da região mediodorsal. As células do dermátomo migram por baixo do ectoderma. → Miótomo: suas células formam a parte mais interna da região mediodorsal e migram para a região do tronco. O esqueleto axial é composto do crânio, coluna vertebral, costelas e esterno. Durante a quarta semana, as células nos esclerótomos circundam o tubo neural (primórdio da medula espinhal) e notocorda, a estrutura em torno da qual o primórdio das vértebras se desenvolve. Essa mudança de posição das células do esclerótomo é efetuada pelo crescimento diferencial das estruturas circundantes e não pela migração ativa de células esclerotomais. → Desenvolvimento da Coluna Vertebral: durante a fase pré- cartilaginosa ou mesenquimal, as células mesenquimais dos esclerótomos são encontradas em três áreas principais: em torno da notocorda, circundando o tubo neural e na parede do corpo. Em uma secção frontal de um embrião de 4 semanas, os esclerótomos aparecem como condensações pareadas de células mesenquimais ao redor da notocorda. Cada esclerótomo é constituído por células frouxamente arranjadas cranialmente e células densamente agrupadas caudalmente. Algumas células densamente compactadas se movem cranialmente, oposto ao centro do miótomo (placa muscular), onde formam os discos intervertebrais. As células densamente compactadas restantes se fundem com as células frouxamente agrupadas do esclerótomo imediatamente caudal para formar o centrum mesenquimal, o primórdio do corpo de uma vértebra. Assim, cada centrum se desenvolve a partir de dois esclerótomos adjacentes e se torna uma estrutura intersegmentar. Os nervos ficam perto dos discos intervertebrais e as artérias intersegmentares se encontram de cada lado dos corpos vertebrais. No tórax, as artérias intersegmentares dorsais se tornam as artérias intercostais. A notocorda degenera e desaparece onde é cercada pelos corpos vertebrais em desenvolvimento. Entre as vértebras, a notocorda se expande para formar o centro gelatinoso do disco intervertebral, o núcleo pulposo. Esse núcleo é posteriormente cercado por fibras dispostas circularmente que formam o anel fibroso. O núcleo pulposo e o anel fibroso formam o disco intervertebral. As células mesenquimais que circundam o tubo neural formam o arco neural, que é o primórdio do arco vertebral. As células mesenquimais da parede do corpo formam os processos costais, que formam as costelas na região torácica. Estágio Cartilaginoso do Desenvolvimento Vertebral: durante a sexta semana, centros de condrificação aparecem em cada vértebra mesenquimal. Os dois centros em cada centrum se fundem no final do período embrionário para formar um centrum cartilaginoso. Concomitantemente, os centros nos arcos neurais se fundem um com o outro e com o centrum. Os processos espinhosos e transversos se desenvolvem a partir de extensões dos centros de condrificação no arco neural. A condrificação se espalha até que uma coluna vertebral cartilaginosa seja formada. Estágio Ósseo do Desenvolvimento Vertebral: a ossificação das vértebras típicas começa durante a sétima semana e termina na fase adulta. Há dois centros de ossificação primários no centrum, ventral e dorsal. Esses centros logo se fundem para formar um centro. Três centros primários estão presentes por volta da oitava semana: um no centrum e um em cada metade do arco neural. → Desenvolvimento das Costelas: as costelas se desenvolvem a partir dos processos costais mesenquimais das vértebras torácicas. Elas se tornam cartilaginosas durante o período embrionário e se ossificam durante o período fetal. O local original da união dos processos costais com a vértebra é substituído por articulações sinoviais costovertebrais. Sete pares de costelas (1-7; costelas verdadeiras) se conectam através da sua própria cartilagem ao esterno. Cinco pares de costelas (8-12; falsas costelas) se conectam ao esterno através da cartilagem de outra costela ou costelas. Os dois últimos pares de costelas (11 e 12; costelas flutuantes) não se conectam ao esterno. → Desenvolvimento do Esterno: um par de bandas mesenquimais verticais, as barras esternais, se desenvolve ventrolateralmente na parede do corpo. A condrificação ocorre nestas barras enquanto estas se movem medialmente. Por volta da 10ª semana, elas se fundem craniocaudalmente no plano mediano para formar moldes cartilaginosos do manúbrio, das esternébras (segmentos do corpo do esterno) e do processo xifoide. O manúbrio se desenvolve a partir do mesênquima entre as clavículas com contribuições de células da crista neural na região de ossificação endocondral. Centros de ossificação aparecem craniocaudalmente no esterno antes do nascimento, exceto o do processo xifoide, que aparece durante a infância. O processo xifoide pode nunca se ossificar completamente. → Desenvolvimento do Crânio: o crânio se desenvolve a partir do mesênquima em torno do encéfalo em desenvolvimento. O crescimento do neurocrânio (ossos do crânio que envolvem o encéfalo) é iniciado a partir de centros de ossificação dentro do mesênquima do desmocrânio que é o primórdio do crânio. O crânio é composto por duas partes: neurocrânio, os ossos do crânio que envolvem o encéfalo; e viscerocrânio, o esqueleto facial, que é derivado dos arcos faríngeos. Neurocrânio Cartilagionoso: inicialmente, o neurocrânio cartilaginoso (condrocrânio) consiste na base cartilaginosa do crânio em desenvolvimento, que se forma pela fusão de várias cartilagens. Mais tarde, a ossificação endocondral do condrocrânio forma os ossos da base do crânio. O padrão de ossificação desses ossos tem uma sequência definida, começando com o osso occipital, corpo do esfenoide e osso etmoide. Neurocrânio Membranoso: a ossificação intramembranosa ocorre no mesênquima da cabeça, nas laterais e na parte superior do encéfalo, formando a calvária (calota craniana). Durante a vida fetal, os ossos chatos da calvária são separadospor membranas de tecido conjuntivo denso que formam articulações fibrosas, as suturas de calvária. São derivadas da crista neural e do mesoderma paraxial. Seis grandes áreas fibrosas (fontanelas) estão presentes onde as suturas se encontram. A plasticidade dos ossos e as suas conexões frouxas nas suturas permitem que a calvária sofra alterações de forma durante o nascimento. Durante a modelagem do crânio fetal (adaptação da cabeça do feto à pressão no canal de nascimento), os ossos frontais se tornam planos, o osso occipital é alongado e um osso parietal se sobrepõe ligeiramente ao outro. Dentro de poucos dias após o nascimento, a forma da calvária retorna ao normal. Viscerocrânio Cartilagionoso: a maior parte do mesênquima na região da cabeça é derivado da crista neural. As células da crista neural migram para os arcos faríngeos e formam os ossos e o tecido conjuntivo das estruturas craniofaciais. Viscerocrânio Membranoso: a ossificação intramembranosa ocorre na proeminência maxilar do primeiro arco faríngeo e, posteriormente, forma os ossos escamoso temporal, maxilar e zigomático. O osso temporal escamoso se torna parte do neurocrânio (ossos cranianos que envolvem mais o encéfalo do que a face). O mesênquima na proeminência mandibular do primeiro arco se condensa em torno de sua cartilagem e sofre uma ossificação intramembranosa para formar a mandíbula. Alguma ossificação endocondral (substituição da cartilagem calcificada por tecido ósseo) ocorre no plano mediano do mento e do côndilo mandibular. → Anomalias no Desenvolvimento do Sistema Esquelético: Espinha Bífida Oculta: decorrente de um defeito do tubo neural, resultante da falha da fusão das metade de um ou mais arcos neurais no plano mediano. Na sua forma mais branda, a única evidência de sua presença pode ser uma pequena ondulação com um tufo de pelos (serve como proteção para essa área vulnerável). Craniossinostose ou Cranioestenose (estenose craniofacial): anomalia decorrente da fusão prematura das suturas craniais. O tipo da deformidade dependerá de qual sutura foi fechada prematuramente. a) Escafocefalia: fechamento precoce da sutura sagital. b) Braquicefalia: fechamento precoce da sutura coronária. c) Plagiocefalia: fechamento precoce da sutura coronal de um lado do crânio. d) Trigonocefalia: fechamento precoce da sutura frontal (metópica). e) Acrania: ausência total ou parcial do neurocrânio (caixa craniana) que pode estar acompanhada de grandes defeitos da coluna vertebral. É incompatível com a vida. f) Pectus Excavatum (anomalia do esterno): provável causa é o crescimento excessivo da cartilagem costal, que desloca a parte inferior do esterno para dentro. O esqueleto apendicular consiste nas cinturas peitoral e pélvica e nos ossos dos membros. Os ossos mesenquimais se formam durante a quinta semana quando condensações de mesênquima aparecem nos brotos dos membros. Durante a sexta semana, os moldes dos ossos mesenquimais dos membros sofrem uma condrificação para formar os modelos ósseos de cartilagem hialina. Os brotos dos membros aparecem perto do final da quarta semana de gestação como pequenas protuberâncias na parede ventrolateral do corpo. O desenvolvimento dos brotos dos membros superiores inicia-se aproximadamente com 2 dias de vantagem do desenvolvimento dos brotos dos membros inferiores. Os tecidos dos brotos dos membros são derivados de duas fontes principais, mesoderma e ectoderma. A crista ectodérmica apical (CEA) (crista ectodérmica apical) exerce uma influência indutora no mesênquima do membro, promovendo o crescimento e o desenvolvimento dos membros. Os brotos dos membros se alongam pela proliferação do mesênquima dentro dele. A apoptose é um mecanismo importante no desenvolvimento dos membros; por exemplo, na degeneração do tecido nos sulcos entre os raios digitais. Os músculos dos membros são derivados de mesênquima (células precursoras miogênicas), originados dos somitos. As células formadoras dos músculos (mioblastos) formam massas musculares dorsal e ventral. Os nervos crescem para os brotos dos membros após as massas musculares estarem formadas. A maioria dos vasos sanguíneos nos brotos dos membros origina-se como brotos das artérias intersegmentares. Inicialmente, os membros em desenvolvimento são direcionados caudalmente; mais tarde, eles se projetam ventralmente; e finalmente, eles giram em seus eixos longitudinais. Os membros superiores e inferiores giram em direções opostas e em graus diferentes. → Anomalias dos Membros: Amelia: ausência completa de um ou vários membros. Meromelia: ausência parcial de um ou vários membros. Polidactilia: dedos supranumerários; é herdada comom um traço dominante. Pé Torto Congênito: é a posição anormal do pé. O tipo mais comum de pé torto é o Talipe Equinovaro, onde a planta do pé fica voltada medialmente e o calcâneo fica lateralmente. Os músculos dos membros e axiais do tronco e da cabeça se desenvolvem por transformação epiteliomesenquimal de células precursoras miogênicas. Estudos mostram que as células precursoras miogênicas se originam a partir do mesoderma somático e do dermomiótomo ventral dos somitos em resposta a sinais moleculares a partir de tecidos adjacentes. A primeira indicação de miogênese (formação de músculo) é o alongamento dos núcleos e dos corpos celulares de células mesenquimais ao se diferenciarem em mioblastos. Essas células musculares primordiais logo se fundem para formar miotubos: estruturas alongadas, multinucleadas e cilíndricas. Cada parte típica do miótomo de um somito se ramifica em uma divisão epaxial dorsal e uma divisão hipaxial ventral. Cada nervo espinal em desenvolvimento se divide e envia um ramo para cada divisão de miótomo. O ramo dorsal primário supre a divisão epaxial, e o ramo principal ventral inerva a divisão hipaxial. Os mioblastos que formam os músculos esqueléticos do tronco são derivados do mesênquima das regiões dos miótomos dos somitos. Alguns músculos, como os músculos intercostais, permanecem agrupados de forma segmentada como os somitos, mas a maioria dos mioblastos migra para longe do miótomo e formam músculos não segmentados. Os mioblastos das divisões epaxial dos miótomos formam os músculos extensores do pescoço e da coluna vertebral. Os músculos extensores embrionários derivados dos miótomos sacrais e coccígeos degeneram; seus derivados no adulto são os ligamentos sacrococcígeos dorsais. Mioblastos das divisões hipaxial dos miótomos cervicais formam os músculos escaleno, pré- vertebral, gênio-hióideo e infra-hióideo. Os miótomos torácicos formam os músculos flexores lateral e ventral da coluna vertebral, e os miótomos lombares formam o músculo quadrado lombar. Os miótomos sacrococcígeos formam os músculos do diafragma pélvico e, provavelmente, os músculos estriados do ânus e dos órgãos sexuais. Fibras musculares lisas se diferenciam a partir do mesênquima esplâncnico em torno do endoderma do intestino primitivo e seus derivados. O mesoderma somático fornece músculo liso para as paredes de muitos vasos sanguíneos e linfáticos. Acredita-se que os músculos da íris (esfíncter e dilatador da pupila) e as células mioepiteliais nas glândulas mamárias e sudoríparas são derivadas das células mesenquimais que se originam a partir do ectoderma. O primeiro sinal de diferenciação do músculo liso é o desenvolvimento de núcleos alongados em mioblastos fusiformes. Durante o desenvolvimento inicial, mioblastos adicionais continuam a se diferenciar a partir de células mesenquimais, mas não se fundem como no músculo esquelético; eles permanecem mononucleadas.Durante o desenvolvimento posterior, a divisão de mioblastos existentes gradualmente substitui a diferenciação de novos mioblastos na produção de novo tecido muscular liso. Conforme células musculares lisas se diferenciam, elementos contráteis filamentosos, mas não sarcoméricos, se desenvolvem em seu citoplasma, e a superfície externa de cada célula adquire uma lâmina externa circundante. Como o desenvolvimento de fibras musculares lisas acontece em camadas ou feixes, elas recebem inervação autonômica. As células musculares e fibroblastos sintetizam e depositam fibras colágenas, elásticas e reticulares. O músculo cardíaco se desenvolve a partir do mesoderma esplâncnico lateral, que dá origem ao mesênquima em torno do tubo cardíaco em desenvolvimento. Os mioblastos cardíacos se diferenciam do miocárdio primordial. O músculo cardíaco é reconhecível na quarta semana. Fibras musculares cardíacas surgem por diferenciação e crescimento de células isoladas, ao contrário das fibras de músculo esquelético estriado, que se desenvolvem através da fusão de células. O crescimento das fibras musculares cardíacas resulta da formação de novos miofilamentos. Os mioblastos aderem uns aos outros, como no desenvolvimento de músculo esquelético, mas as membranas celulares não se desintegram. Essas áreas de adesão dão origem aos discos intercalares (locais intercelulares de fixação das células musculares cardíacas). No final do período embrionário, feixes especiais de células musculares se desenvolvem a partir do miocárdio trabecular original que possui junções comunicantes de rápida condução, com relativamente poucas miofibrilas e diâmetros relativamente maiores do que as fibras típicas do músculo cardíaco. Essas células musculares cardíacas atípicas (fibras de Purkinje) formam o sistema de condução do coração. → Síndrome de Poland: causada pela interrupção de sangue para as artérias embrionárias que ficam embaixo da clavícula no 46º dia do desenvolvimento embrionário. Terá como características a ausência do músculo peitoral maior e menor, sindactilia (fusão dos dedos), hipoplasia mamária ipsilateral e a ausência da segunda à quarta costelas. → Síndrome de Prune Belly: é a falha no desenvolvimento do tecido mesodérmico. Terá como características a ausência, deficiência ou hipoplasia congênita de toda musculatura abdominal. A condensação marca o início da atividade gênica seletiva, que precede a diferenciação celular. A maioria dos ossos chatos se desenvolvem no mesênquima dentro de bainhas membranosas preexistentes; esse tipo de osteogênese é chamado de formação óssea membranosa (intramembranosa). Os modelos mesenquimais da maioria dos ossos dos membros são transformados em modelos ósseos de cartilagem, que mais tarde se tornam ossificados por formação óssea endocondral. A cartilagem se desenvolve a partir do mesênquima durante a quinta semana. Em áreas onde a cartilagem está programada para se desenvolver, o mesênquima se condensa para formar centros de condrificação. As células mesenquimais se diferenciam em pré- condrócitos e, em seguida, em condroblastos, que secretam fibrilas colagenosas e substância fundamental (matriz extracelular). Subsequentemente, fibras de colágeno e elásticas, ou ambas, são depositados na substância intercelular ou matriz. Três tipos de cartilagem são distinguidos de acordo com o tipo de matriz que é formada: → Cartilagem hialina: o tipo mais amplamente distribuído (por exemplo, articulações). → Fibrocartilagem: por exemplo, discos intervertebrais. → Cartilagem elástica: por exemplo, as aurículas das orelhas externas.
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