FECUNDAÇÃO, CLIVAGEM E NIDAÇÃO Fecundação é uma complexa seqüência de eventos coordenados que se inicia com o encontro dos gametas e fusão dos pró núcleos masculino e feminino com formação de uma única célula denominada de ovo ou zigoto. Como resultado da fecundação: ovócito secundário termina a segunda divisão meiótica e libera o segundo corpúsculo polar; há restauração do número diplóide cromossomos (46); determina o sexo cromossômico do embrião; causa a ativação metabólica do ovo e inicia a clivagem, a variação da espécie humana através da mistura cromossômica materna e paterna. Há dois tipos de fecundação: - a interna que ocorre na maioria dos mamíferos e - a externa observada principalmente nos animais aquáticos. A fecundação interna coincide com o momento da ovulação (liberação do ovócito II) e no momento em que os espermatozóides são depositados no trato genital feminino. Geralmente esse evento ocorre na região da ampola da tuba uterina (fig.1). Porém para que o espermatozóide se torne capaz de fecundar o ovócito é necessário que ele passe pelos seguintes processos (fig. 2): capacitação – que possui um tempo de duração de cerca de 7 horas e consiste na remoção de uma cobertura glicoprotéica e proteínas seminais da superfície do acrossoma. Assim a célula torna-se mais ativa e tende a se direcionar ao ovócito, o qual se encontra envolvido pela corona radiata e zona pelúcida. Passagem do espermatozóide pela corona radiata - o espermatozóide ao alcançar a corona radiata libera enzimas do acrossoma, como a hialuronidase que promove a dispersão das células foliculares e permite a passagem do espermatozóide pela corona radiata. Penetração na zona pelúcida (reação acrossômica) – consiste na liberação de enzimas do acrossoma como esterases, neuraminidase, acrosina que promovem a lise da zona pelúcida – reação de zona.
Fig. 1: Esquema mostrando fecundação na tuba uterina
a
ovulação
e
Fig. 2: Esquema mostrando as etapas do processo de fecundação interna.
Fusão das membranas plasmáticas do ovócito e do espermatozóide – como conseqüência a cabeça e a cauda do espermatozóide entram no citoplasma do ovócito. No citoplasma do ovócito é liberado o conteúdo dos grânulos corticais que interage Término da segunda divisão meiótica e formação do pró núcleo – a penetração do espermatozóide no citoplasma do ovócito estimula essa célula a completar a segunda divisão meiótica formando um ovócito maduro e o segundo corpo polar. Os cromossomos maternos se descondensam e o núcleo do ovócito maduro torna-se o pró núcleo feminino. O núcleo do espermatozóide aumenta para formar o pró núcleo masculino e a cauda degenera. Fusão dos pro núcleos - com formação de uma única célula diplóide denominada de ovo ou zigoto Assim que o espermatozóide penetra no ovócito, esta célula responde de três maneiras - reação zonal e reação cortical - mudanças nas propriedades da zona pelúcida que a torna impermeável a outros espermatozóides; e liberação dos grânulos corticais que contém enzimas lisossômicas - recomeço da segunda divisão meiótica - ativação metabólica do ovo.
Fecundação externa Como modelo de estudo tem-se o ouriço-do-mar. O encontro dos gametas no meio aquático ocorre por quimiotactismo. Em geral o ovócito é envolvido pela membrana plasmática, adjacente a membrana vitelínica e externamente a camada gelatinosa. Esta camada contém uma proteína chamada resact, que constitui uma molécula que atrai espermatozóides da mesma espécie. A resact liga-se a membrana do espermatozóide provocando uma mudança conformacional que ativa a célula promovendo o aumento do batimento do flagelo. Por outro lado, o espermatozóide ao tocar na camada gelatinosa do ovócito do ouriço-do-mar promove a formação de dois eventos, fig.3: - reação acrossômica – caracterizada pela fusão da membrana plasmática do espermatozóide com a membrana acrossômica (face anterior) levando a liberação do conteúdo acrossômico. - formação do processo acrossômico – caracterizado pela polimerização da actina subjacente a membrana acrossômica. Esta organização promove evaginação da membrana do acrossomo (face posterior) em forma de dedo de luva que se projeta em direção da camada vitelínica. Esta estrutura que se forma é denominada de processo acrossômico.
Fig. 3- Esquema mostrando a superfície do ovócito, reação acrossômica e processo acrossômico com exposição da bindin.
No ouriço-do-mar o reconhecimento entre gametas da mesma espécie se dá pela presença da bindin, que inicialmente está localizada na face interna da membrana acrossômica, porém com a evaginação da membrana e formação do processo acrossômico a bindina irá se posicionar na face externa, fig. 3. Esta proteína tem receptores na camada vitelínica do ovo. A estrutura similar a camada vitelínica no mamífero é a zona pelúcida. Mecanismos que evitam que mais de um espermatozóide penetre no ovócito- bloqueio da poliespermia - Bloqueio rápido e passageiro – é desencadeado pela despolarização de membrana, o Na+ entra no interior da célula e o K+ sai. A relação está que espermatozóides contém uma proteína fusogênica capaz de abrir os canais de sódio e que essa proteína é regulada pela mudança elétrica que ocorre por meio da membrana do ovo. A despolarização da membrana dura cerca de 1 minuto e em seguida a membrana repolariza que promoveria a entrada de outros espermatozóides - Bloqueio lento da poliespermia – reação cortical- abaixo da membrana plasmática do ovócito há pequenos grânulos corticais de conteúdo glicoprotéico. Ocorre a fusão e posteriormente a exocitose do conteúdo dos grânulos corticais entre a membrana plasmática e a vitelínica, que agora passa a ser chamada de membrana de fertilização.
Fig. 4- Esquema mostrando o bloqueio da poliespermia.
Após a fecundação o ovócito é ativado, finaliza a segunda divisão meiótica, ocorre fusão dos pro núcleos masculino e feminino e formação de uma célula única ovo ou zigoto. Tem-se início uma nova etapa, a clivagem do ovo.
CLIVAGEM Consiste em divisões mitóticas sucessivas do ovo resultando em um rápido aumento do número de células, que são denominadas de blastômeros. Estas células tornam-se menores a cada divisão por clivagem. A clivagem ocorre quando o zigoto passa pela tuba uterina em direção ao útero. Durante a clivagem o zigoto situa-se dentro da zona pelúcida e após o estágio de nove células os blastômeros se agrupam uns com os outros e forma uma estrutura compacta, o que permite maior interação entre as células. Quando existem 12 a 32 blastômeros o embrião em desenvolvimento é chamado de mórula (L. morus, amora). As células internas da mórula (massa celular interna) estão circundadas por uma camada de células que formam a camada celular externa, fig. 5.
Fig. 5- Esquema mostrando a ovulação e fecundação e clivagem na tuba uterina
A clivagem está diretamente relacionada à quantidade de vitelo, que em geral encontra-se em um pólo do ovo chamado de pólo vegetativo, enquanto o núcleo e o citoplasma encontram-se no pólo oposto – pólo animal, nessa área a velocidade das divisões celulares é maior. O pólo vegetativo geralmente dificulta a formação do sulco de clivagem. A clivagem pode ocorrer ser de duas formas: Total ou Holoblástica – ocorre nos ovos com pouca ou moderada quantidade de vitelo, o sulco de clivagem divide todo o ovo. Ela pode ser de quatro tipos: - Radial – os planos de clivagens alternam-se entre meridionais e latitudinais e os blastômeros do pólo animal se sobrepõem aos blastômeros do pólo vegetativo. Ex.: equinodermas, anfioxo
- Espiral – os planos de clivagem apresentam uma orientação oblíqua, os blastômeros do pólo animal localizam-se sobre a junção entre cada dois blastômeros do pólo vegetativo. Ex.: molusco, anelídeos
- Bilateral – o primeiro plano de clivagem determina o plano de simetria do embrião. Cada lado é imagem em espelho do outro e tem um blastômero grande (anterior) e um pequeno (posterior). Ex.: tunicados, nematódeos
- Rotacional – os blastômeros não apresentam um sincronismo de segmentação. Ex.: mamíferos
Parcial ou Meroblástica – ocorre nos ovos com grande quantidade de vitelo, o sulco de clivagem não atravessa o pólo vegetativo - Discoidal – o citoplasma ativo fica deslocado para o ápice do pólo animal. No início todos os planos de clivagem são meridionais e os blastômeros posicionam-se em um mesmo plano. Ex.: peixes (elasmobrânquios e peixes ósseos), aves e répteis
- Superficial– o vitelo tem localização central e o citoplasma se distribui perifericamente e o núcleo encontrase interior do ovo. O núcleo se divide mas o citoplasma não acompanha. Posteriormente os núcleos migram para a periferia formando uma camada. Ex.: insetos e muitos artrópodos.
NIDAÇÃO Após a mórula ter alcançado o útero, surge no interior da mórula um espaço preenchido por fluido conhecido como cavidade blastocística. Desse modo os blastômeros se organizam em duas partes, trofoblasto (trophe, nutrição) – uma delgada camada celular externa, e embrioblasto ou massa celular interna – grupo de blastômeros organizados em um determinado pólo. O embrião ou concepto é chamado de blastocisto, este apresenta uma fase de blastocisto inicial ainda envolvido pela zona pelúcida. Após o blastocisto permanecer livre e suspenso nas secreções uterinas por cerca de 2 dias, a zona pelúcida gradualmente degenera, assim o blastocisto aumenta de tamanho e passa a ser chamado de blastocisto tardio. Cerca de seis dias após a fecundação (20º dia de um ciclo menstrual de 28 dias), o blastocisto adere ao epitélio endometrial normalmente adjacente ao pólo embrionário, caracterizando a nidação.
Fig. 6- Esquema mostrando a ovulação e fecundação e clivagem na tuba uterina. Blastocisto inicial e tardio
Logo que o blastocisto adere ao epitélio endometrial, o trofoblasto começa a proliferar rapidamente e gradualmente se diferencia em duas camadas, uma interna de citotrofoblasto e uma massa externa multinucleada na qual nenhum limite celular pode ser observado – o sinciciotrofoblasto
No fim da 1ª semana o blastocisto está superficialmente implantado na camada endometrial e obtém sua nutrição dos tecidos maternos erodidos. O sinciciotrofoblasto possui a característica invasiva e se expande produzindo enzimas que erodem o tecido materno permitindo o blastocisto implantar-se no endométrio. Surge na superfície do embrioblasto voltada para a cavidade blastocística uma camada de células achatadas denominado de hipoblasto
FORMAÇÃO DO DISCO EMBRIONÁRIO BILAMINAR (2ª SEMANA DE DESENVOLVIMENTO) A implantação do blastocisto completa-se durante a segunda semana de desenvolvimento. A mediada que esse processo continua ocorrem no embrioblasto mudanças morfológicas que irão produzir um disco embrionário. À medida que o blastocisto se implanta o trofoblasto aumenta o contato com o endométrio e se diferencia em citotrofoblasto - formado por uma camada de células mononucleadas mitoticamente ativa e que forma novas células que migram para a massa crescente de sinciciotrofoblasto, onde se fundem e perdem suas membranas celulares, e em sinciciotrofoblasto – uma massa multinucleada que se expande rapidamente onde nenhum limite celular é visível. O sinciciotrofoblasto, erosivo, invade o tecido conjuntivo endometrial, e o blastocisto vagarosamente se aprofunda no endométrio. As células sinciciotrofoblásticas deslocam as células endometriais na parte central do sitio de implantação. As células endometriais sofrem apoptose (morte celular programada) o que facilita a invasão do blastocisto. À medida que o sinciciotrofoblasto se expande é formado nessa camada espaços que são denominados de lacunas e se tornam preenchidos por sangue. Da mesma forma o sinciciotrofoblasto produz um hormônio- gonadotrofina coriônica humana (hCG) que entra no sangue materno presente nas lacunas. A hCG mantém a atividade hormonal do corpo lúteo no ovário e no final da segunda semana o sinciciotrofoblasto produz uma quantidade expressiva desse hormônio para dar um teste positivo na gravidez. Formação da cavidade amniótica, disco embrionário e cavidade exocelômica. Com a implantação do blastocisto um pequeno espaço surge por entre as células do embrioblasto – é o primórdio da cavidade amniótica. As células que revestem formam o teto da cavidade são chamadas de amnioblastos e a camada de âmnio. As células que formam assoalho da cavidade são denominadas de epiblasto. Desse modo ocorrem mudanças na organização morfológica do embrioblasto que resultam na formação de um disco embrionário bilaminar constituído de duas camadas, fig.1: - epiblasto - caracterizado por uma camada espessa, constituída de células colunares, forma o assoalho da cavidade amniótica e está em continuidade com o âmnio; - hipoblasto – constituído de células cubóides formando o teto da cavidade exocelômica
Fig. 1- Esquema mostrando a implantação do blastocisto no endométrio no 8º dia.
Logo em seguida surge uma camada de células que se posiciona pela face interna do citotrofoblasto (voltado para cavidade blastocística). A nova camada é denominada de membrana exocelômica e a cavidade que ela circunda são descrita como cavidade exocelômica, fig. 1.
Formação do saco vitelino primitivo Posteriormente surge entre o citotrofoblasto e a membrana exocelômica, o citotrofoblasto e o âmnio uma camada celular denominada de mesoderma extra embrionário. Com o aparecimento do mesoderma a cavidade anteriormente chamada de exocelômica passa a ser descrita de saco vitelino primário ou saco vitelino primitivo, fig. 2.
O disco embrionário bilaminar situa-se entre a cavidade amniótica e o saco vitelino primitivo.
Fig. 2- Esquema mostrando a implantação do blastocisto no endométrio no 9º dia.
Ainda na 2ª semana surgem no sinciciotrofoblasto cavidades isoladas denominadas de lacunas. Essas lacunas logo se tornam preenchidas por uma mistura de sangue materno, proveniente dos capilares endometriais rompidos e restos celulares das glândulas uterinas erodidas. O fluido nos espaços lacunares – o embriotrofo (Gr., trophe, nutrição) - passa por difusão ao disco embrionário e fornece material nutritivo ao embrião, fig. 2. A comunicação dos capilares endometriais rompidos com as lacunas estabelece a circulação uteroplacentária primitiva. Quando o sangue materno flui para as lacunas, o oxigênio e as substâncias nutritivas tornam-se disponíveis para o embrião. No 10º dia o embrião está completamente implantado no endométrio e por aproximadamente dois dias há uma falha no epitélio endometrial que é preenchida por um coágulo sanguíneo fibroso caracterizado como tampão. Por volta do 12º dia o epitélio quase totalmente regenerado recobre o tampão. Com a implantação do endométrio as células do tecido conjuntivo endometrial sofrem uma transformação – a reação decidual. Com acúmulo de glicogênio e lipídios em seu citoplasma as células ficam intumescidas são conhecidas como células deciduais, fig.3A. Ainda no 12º dia as lacunas do sinciciotrofoblasto fundem-se para formar as redes lacunares promovendo um aspecto esponjoso. As redes lacunares particularmente as situadas em torno do pólo embrionário são os primórdios dos espaços intervilosos da placenta. O sinciciotrofoblasto absorve o fluido nutritivo das redes lacunares, que é, então transferido ao embrião, fig.3B.
Fig. 3- Esquema mostrando a implantação do blastocisto. A: 10º dia. B: 12º dia
Formação do saco vitelino secundário Enquanto ocorrem mudanças no sinciciotrofoblasto e no endométrio, o mesoderma extra embrionário cresce e surgem no seu interior espaços isolados denominados espaços celômicos extraembrionários. Estes espaços se fundem rapidamente e forma uma grande cavidade isolada o celoma extra-embrionário. Esta cavidade preenchida por fluido envolve o âmnio e o saco vitelino, exceto na área voltada para o disco embrionário bilaminar onde eles irão formar o pedículo do embrião que irá se prender ao córion. Com a formação do celoma extra-embrionário, o saco vitelino primitivo diminui de tamanho e a partir do hipoblasto surge uma nova camada de células que delimitam uma cavidade menor denominada de saco vitelino secundário ou saco vitelino. As células do saco vitelino primário se desprendem formam um resquício e depois desaparece, fig. 4. O celoma extra-embrionário divide o mesoderma extra embrionário em duas camadas: - mesoderma somático extra-embrionário – que está abaixo do citotrofoblasto e reveste o âmnio - mesoderma esplâncnico extra-embrionário – que reveste o saco vitelino
Fig. 4- Esquema mostrando a divisão do mesoderma extra-embrionário e formação do saco vitelino. A: 13º dia. B: 14º dia
Desenvolvimento do saco coriônico O fim da 2ª semana e caracterizado pelo surgimento das vilosidades coriônicas primárias que se dá pela proliferação das células citotrofoblásticas produzindo extensões celulares que crescem para o interior do sinciciotrofoblasto. Esse evento é o primeiro estágio no desenvolvimento das vilosidades coriônicas da placenta. Provavelmente esse crescimento aconteça por indução do mesoderma somático extra embrionário.
Fig. 5- Esquema mostrando a formação da vilosidade coriônica primaria.
O mesoderma somático extra-embrionário e as duas camadas de trofoblasto (citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto) formam o córion. Este forma a parede do saco coriônico, dentro do qual o embrião com os sacos vitelino e amniótico estão suspensos pelo pedículo. O celoma extra-embrionário é agora chamado de cavidade coriônica. O embrião no 14º dia ainda tem a forma de um disco bilaminar, mas as células hipoblásticas, em uma área localizada, são colunares e formam uma área circular espessada denominada placa precordal – que indica o futuro local da boca e um importante organizador da região da cabeça, fig. 4B e 6.
Fig. 6- Esquema destacando a presença da placa precordal no 14º dia.
FORMAÇÃO DO DISCO TRILAMINAR (3ª SEMANA) A 3ª semana de desenvolvimento embrionário ocorre durante a semana que se segue à ausência do primeiro período menstrual, isto é, cinco semanas depois do primeiro dia do último período menstrual normal. A formação do disco trilaminar é caracterizada também como gastrulação, a formação dos três folhetos germinativos. A gastrulação inicia com a formação da linha primitiva caracterizada como uma opacidade linear espessada na superfície dorsal do epiblasto, caudalmente no plano mediano. A linha primitiva resulta da proliferação e migração das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário, fig. 1.
Fig. 1: Desenho ilustrando a formação da linha primitiva na superfície dorsal do epiblasto.
Enquanto a linha primitiva se alonga pela adição de células na sua extremidade caudal, a extremidade cranial prolifera e forma o nó primitivo. Concomitantemente, na linha primitiva forma-se uma depressão, o estreito, denominado de sulco primitivo que se continua no nó primitivo, sendo chamado de fosseta primitiva. Assim que a linha primitiva surge é possível identificar o eixo cefálicocaudal, as extremidades cefálica e caudal, as superfícies dorsal e ventral e os lados direito e esquerdo, fig 2.
Fig. 2: Desenho ilustrando a formação do sulco primitivo, fosseta primitiva e do mesoderma intr-embrionário.
Assim que a linha primitiva se forma, as células se desprendem da sua superfície profunda e formam o mesênquima, um tecido conjuntivo frouxo constituído por células amebóides – o mesoblasto, que separa o epiblasto do hipoblasto. O mesênquima logo se tornará o mesoderma intra-embrionário e será contínuo com o mesoderma extra-embrionário que cobre o âmnio e o saco vitelino. Algumas células mesenquimais migram de cada lado do processo notocordal e em torno da placa pré cordal se encontrando cefalicamente formando o mesoderma cardiogênico, na área cardiogênica, onde o primórdio do coração do coração começa a se desenvolver no final no fim da 3ª semana. Com o aparecimento dessa camada há a diferenciação dos três folhetos embrionários, fig.3: - o epiblasto passa a ser denominado de ectoderma embrionário - irá originar epiderme, sistema nervoso central e periférico, olho, orelha interna e como células da crista neural, muitos tecidos conjuntivos da cabeça; - mesoderma intra-embrionário – irá originar os músculos esqueléticos, as células sanguíneas e o revestimento dos vasos sanguíneos, músculo liso visceral, revestimento seroso das cavidades do corpo, ductos e órgãos do sistema reprodutor e excretor, maior parte do sistema cardiovascular. No tronco, irá originar tecidos conjuntivos, cartilagem, ossos e tendões, ligamentos, derme e estroma dos órgãos internos; - o hipoblasto passa a ser denominado de endoderma embrionário - irá originar o revestimento epitelial das vias respiratórias e do trato gastrointestinal, incluindo as glândulas que se abrem no trato, e as células glandulares dos órgãos associados, tais como fígado e pâncreas. A linha primitiva forma ativamente o mesoderma intra-embrionário até início da quarta semana, depois disso a produção de mesoderma torna-se mais lenta. A linha primitiva diminui de tamanho e torna-se uma estrutura insignificante na região sacrococcígea do embrião. Normalmente a linha primitiva sofre mudanças degenerativas e desaparece no fim quarta semana.
Fig. 3: Desenho ilustrando a formação dos três folhetos embrionários, ectoderma, mesoderma intra-embrionário e endoderma.
Formação do processo notocordal e notocorda Algumas células mesenquimais que ingressaram através da linha primitiva, migram cefalicamente do nó e da fosseta primitiva para formar um cordão celular mediano – o processo notocordal. Esse processo logo adquire uma luz, o canal notocordal, fig.3. O processo cresce cefalicamente entre o ectoderma e o endoderma até alcançar a placa pré cordal (primórdio da membrana bucofaríngea – futuro local da cavidade oral), o qual corresponde a uma pequena área circular de células endodérmicas colunares onde esses dois folhetos estão unidos. Caudalmente a linha primitiva há também uma área circular – a membrana cloacal- que indica o local do futuro ânus, nessa região o ectoderma e o endoderma permanecem também unidos.
Há sinais instrutivos (indutores que ocorrem naturalmente) da região da linha primitiva que induzem as células precursoras notocordais a formarem notocorda – uma estrutura celular semelhante a uma haste, da seguinte forma, fig. 4,5: - o processo notocordal se alonga pela invaginação de células provenientes da fosseta primitiva; - a fosseta primitiva se estende para dentro do processo notocordal formando o canal notocordal; - o processo notocordal é um tubo celular oco que se estende do nó primitivo até a placa pré cordal; - o assoalho do processo notocordal funde-se com o endoderma embrionário subjacente; - as camadas fundidas degeneram, resultando na formação de aberturas no assoalho do processo notocordal, permitindo a comunicação do canal notocordal com o saco vitelino – canal neuroentérico- forma uma comunicação transitória entre as cavidades amniótica e saco vitelino. No fim da formação da notocorda o canal de fecha; - o assoalho desaparece e o remanescente do processo forma aplaca notocordal; - iniciando pela extremidade cefálica do embrião as células da notocorda proliferam e a placa notocordal se dobra formando a notocorda; - a notocorda separa-se do endoderma do saco vitelino, se torna uma massa contínua e se estende do nó primitivo a membrana bucofaríngea;
Fig. 4: Desenho ilustrando a formação do processo notocordal
Fig. 5: Desenho ilustrando a formação do canal neuroentérico, placa notocordal e notocorda
A notocorda funciona como indutor primário porque no seu desenvolvimento ela induz o ectoderma subjacente a espessar-se e formar a placa neural, o primórdio do sistema nervoso central. Posteriormente a notocorda degenera e desaparece quando os corpos vertebrais se formam, mas persiste como o núcleo pulposo de cada disco intervertebral.
4a semana do desenvolvimento Formação do tubo neural: Neurulação Com o desenvolvimento da notocorda o ectoderma embrionário acima dela se espessa, formando uma placa alongada, em forma de chinelo – a placa neural, localizada cefalicamente ao nó primitivo e dorsalmente à notocorda e ao mesoderma adjacente.
Fig. 6: Desenho ilustrando a formação placa neural e sulco neural
Por volta do 18º dia a placa neura se invagina ao longo do seu eixo central formando um sulco neural mediano, com pregas neurais em ambos os lados. As pregas neurais tornam-se proeminentes na extremidade cefálica do embrião e constituem os primeiros sinais de encéfalo. No limite das pregas neurais com o ectoderma de superfície as células neuroectodérmicas se dispõem e se destacam como cristas – crista neural. A placa neural sofre uma depressão e é denominada de sulco neural. Fig. 7: Desenho ilustrando a formação placa neural, sulco neural e crista neural
No fim da 3ª semana, as pregas neurais já começaram a se aproximar e a se fundir convertendo o sulco neural em tubo neural. O tubo neural se separa do ectoderma, as células da crista neural se afastam à medida que a pregas neurais se encontram e as bordas livres do ectoderma se fundem, tornando essa camada contínua sobre o tubo neural, Assim o ectoderma da superfície diferencia-se na epiderme. A crista neural constitui uma massa celular achatada irregular entre o tubo neural e o ectoderma superficial suprajacente. Logo a crista neural se separa em partes direita e esquerda que migram para as regiões dorso laterais do tubo neural. As cristas neurais originam os gânglios sensitivos dos nervos cranianos e espinhais, migram e contribuem para formação de células pigmentares,células da medula da supra renal.
Fig. 8: Desenho ilustrando a formação tubo neural e crista neural
Desenvolvimento dos somitos Além da notocorda as células derivadas do nó primitivo (mesênquima) formam o mesoderma paraxial, próximo ao nó essas células formam uma coluna grossa e longitudinal. Cada coluna está em continuidade com o mesoderma intermediário que gradualmente se adelgaça para formar o mesoderma lateral que por sua vez está em continuidade com o mesoderma extra-embrionário que cobre o saco vitelino e âmnio.
Fig. 9: Desenho ilustrando a diferenciação do mesoderma intra-embrionário em mesoderma: paraxial, intermediário e lateral.
Próximo ao fim da terceira semana o mesoderma paraxial diferencia-se e começa a dividir-se em pares de corpos cubóides – os somitos (Gr. soma, corpo), que se formam em uma seqüência céfalo-caudal. Esses blocos de mesoderma estão localizados em cada lado do tubo neural em desenvolvimento. Cerca de 38 pares de somitos são formados durante o período somítico do desenvolvimento humano (20º ao 30º dia). No fim da quarta semana, 42 a 44 pares de somitos estão presentes.
Fig. 10: Desenho ilustrando a diferenciação do somito e do mesoderma lateral
No mesoderma lateral e no mesoderma cardiogênico surge espaços celômicos isolados que logo coalescem e formam uma única cavidade em forma de ferradura denominado celoma intraembrionário. Este celoma divide o mesoderma lateral em duas camadas: - mesoderma lateral somático ou camada parietal – localizado sob o epitélio ectodérmico e contínuo ao mesoderma extra-embrionário que cobre o âmnio; - mesoderma lateral esplâncnico ou camada visceral – adjacente ao endoderma e continua ao mesoderma extra-embrionário que cobre o saco vietelino. O mesoderma somático e o ectoderma sobrejacente do embrião formam a parede do corpo do embrião ou somatopleura, enquanto o mesoderma esplâncnico e o endoderma subjacente formam o intestino do embrião ou esplancnopleura. O celoma intra-embrionário esta dividido em três cavidade corporais: cavidade pericárdica, cavidades pleurais, cavidade peritoneal.
Desenvolvimento das vilosidades coriônicas No fim da 2ª semana surge a vilosidade coriônica primária. No inicio da terceira semana o mesênquima penetra nas vilosidades primárias formando um eixo central de tecido mesenquimal caracterizando a vilosidade coriônica secundária que recobre toda a superfície do saco coriônico. Algumas células mesenquimais da vilosidade logo se diferenciam em capilares e células sanguíneas e então as vilosidades são descritas como vilosidades coriônicas terciárias, fig. 13.
Fig. 13: Desenho ilustrando a formação das vilosidades coriônicas primária, secundária e terciária
DOBRAMENTO DO EMBRIÃO Um importante acontecimento no estabelecimento da forma do corpo é o dobramento do disco embrionário trilaminar plano em um embrião mais ou menos cilíndrico. O dobramento se dá nos planos mediano e horizontal e é decorrente do rápido crescimento do embrião. Dobramento do embrião no plano mediano O dobramento ventral das extremidades do embrião produz as pregas cefálica e caudal que levam essas regiões a se deslocarem ventralmente, enquanto o embrião se alonga cefálica e caudalmente.
Fig. 1: Esquema ilustrando o dobramento do embrião no plano mediano e lateral.
Prega cefálica No início da 4ª semana as pregas neurais da região cefálica tornaram-se mais espessas, formando o primórdio do encéfalo. Inicialmente, o encéfalo em desenvolvimento se projeta dorsalmente na cavidade amniótica. Posteriormente, o encéfalo anterior em desenvolvimento cresce em direção cefálica, além da membrana bucofaríngea, e coloca-se sobre o coração em desenvolvimento. Simultaneamente o septo transverso, o coração primitivo, o celoma pericárdico e a membrana bucofaringea se deslocam na superfície ventral do embrião. Durante o dobramento do embrião, parte do endoderma do saco vitelino e incorporada no embrião formando o intestino anterior. O intestino anterior situa-se entre o encéfalo e o coração, e a membrana orofaríngea separa o intestino anterior do estomodeu. Depois do dobramento, o septo transverso situa-se caudalmente ao coração, onde subsequentemente se desenvolve o diafragma, o celoma pericárdico localiza-se ventralmente ao coração e cefálico ao septo transverso.
Prega caudal Fig. 2: Esquema ilustrando o dobramento do embrião no plano mediano – prega cefálica.
O dobramento da extremidade caudal do embrião resulta do crescimento da parte distal do tubo neural-primórdio da medula espinhal. Com o crescimento do embrião, a eminência caudal se projeta sobre a membrana cloacal. Durante o dobramento, parte da camada germinativa endodérmica e incorporada ao embrião, formando o intestino posterior (primórdio do cólon descendente). A porção terminal do intestino posterior se dilata e forma a cloaca (primórdio da bexiga e do reto). O pedículo do embrião (primórdio do cordão umbilical) prende-se a superfície ventral do embrião e a alantóide- um divertículo do saco vitelino é parcialmente incorporado ao embrião.
Fig. 3: Esquema ilustrando o dobramento do embrião no plano mediano – prega caudal.
Dobramento do embrião no plano horizontal. O dobramento lateral do embrião leva a formação das pregas laterais, direita e esquerda. O dobramento lateral é resultado do rápido crescimento da medula espinhal e dos somitos. Os primórdios da parede ventrolateral dobram-se em direção ao plano mediano, deslocando as bordas do disco embrionário ventralmente, formando um embrião cilíndrico. Com a formação das paredes abdominais parte da camada germinativa endodérmica é incorporada ao embrião formando o intestino médio (primórdio do intestino delgado). Entretanto, inicialmente há uma ampla comunicação entre o intestino médio e o saco vitelino, depois esta comunicação é reduzida formando o pedículo vitelino. A região de ligação do âmnio com a superfície ventral do embrião fica também reduzida a uma região umbilical relativamente estreita. Com a transformação do pedículo do embrião no cordão umbilical, a fusão ventral das pregas laterais reduz a região de comunicação entre as cavidades celômicas intra-embrionárias e extra-embrionárias a uma comunicação estreita. À medida que a cavidade amniótica se expande e oblitera a maior parte do celoma extra-embrionário, o âmnio passa a formar o revestimento epitelial do cordão umbilical.
Derivados das camadas germinativas Fig. 4: Esquema ilustrando o dobramento do embrião no plano mediano – plano horizontal
As três camadas germinativas (ectoderma, mesoderma, endoderma) formadas durante a gastrulação dão origem aos primórdios de todos os tecidos e órgãos. As células de cada camada germinativa se dividem, migram, se agregam e se diferenciam seguindo padrões bastante precisos ao formar os vários sistemas de órgãos. Os principais derivados das camadas germinativas são os seguintes, fig. 5.
Fig. 5: Esquema ilustrando os derivados das três camadas germinativas: ectoderma, mesoderma e endoderma