•1

Gastrulação, Neurulação eMais!

Períodos do Desenvolvimento Humano

Período Pré-embrionário (1a-3a semana).

Inclui Fecundação, Implantação e Formação do disco embrionário (bi e trilaminar)

Período Embrionário Verdadeiro (4a-8a semana)

Organogênese

Fecundação até 8ª SemanaPeríodo Embrionário

Intenso crescimento e maturação dos órgãos

Período Fetal 9ª Semana ao nascimento

Implantação

Segunda semana de gestação

8 ddg

14 ddg

13 ddg

10 ddg

9 ddg

12 ddg

•2

3a semana

Ultrassonografia

Saco gestacional – 3 semanas

esquematicamente

Cavidade coriônica

A

SV

E

Qual foi o dia mais importante da sua vida?!!

“Is not a birth, marriage, or death,

but gastrulation, which is truly the

most important time in your life”

(Wolpert)

GASTRULAÇÃO !!!

•3

•Formação dos três folhetos germinativos

(ectoderma, mesoderma e endoderma)

•São estabelecidos os diferentes eixos corporais.

•Surgimento do tubo digestivo primordial

As células adquirem novas posições dentro do corpo

do embrião, preparando-se para diferenciação e

organogênese

Gastrulação

Antero (cabeça)

Posterior

(cauda)

DireitaEsquerda

Dorso

Ventre

3ª semana Momento crucial do desenvolvimento!!!!

•Após a Fecundação surge a necessidade de aumentar o números de células para poder formar o novo organismo: solução = CLIVAGEM!!!

•Após a Clivagem há a necessidade de gerar estruturas mais complexas que definam a futura morfologia do organismo: Solução = GASTRULAÇÂO

Gastrulação

Período dos “ 3”

• 3ª semana do desenvolvimento

• 3 folhetos germinativos

• 3 estruturas importantes

• Linha Primitiva

• Notocorda

• Placa Neural

Processos biológicos

Crescimento Aumento do número de células, aumento do tamanho do embrião

Morfogênese Desenvolvimento da forma

Ocorre através de movimentos celulares em massa. Possibilita que

células e estruturas embrionárias interajam para promover a formação de

tecidos e órgãos.

Diferenciação As células adquirem destinos específicos e passam a executar funções específicas

•4

•Conceitos•Especificação celular autônoma

• Maioria dos invertebrados

• Especificação por aquisição diferencial de componentes citoplasmáticos do ovo

• Destinos invariantes dos blastômeros (Mosaico)

•Especificação celular condicional

• Todos os vertebrados (alguns invertebrados)

• Especificação obtida por interações entre células (Indução)

• Posicionamento é importante!

• Destinos não invariáveis

• Rearranjos migrações

Mecanismos de interações indutivas

Indução habilidade de grupo particular de células ou tecido de modificar o comportamento de células adjacentes, causando alteração de formato, taxa mitótica ou destino

Competência habilidade para responder aos sinais indutivos

Exemplo Clássico

Indução das lentes do cristalino através da vesícula óptica

•5

•Morfógenos

•Gastrulação: Modificações estruturais dramáticas

• Utiliza diversos tipos de movimentos celulares

Movimentos morfogenéticos

•6

Mudanças estruturais do disco embrionário caracterizadas por intensa proliferação e

migração celular que resultam na determinação de 3 folhetos germinativos

DISCO BILAMINAR DISCO TRILAMINAR

•7

Migração das células do epiblasto e formação da linha

primitiva

r. caudal

r. cefálica

A formação da linha primitiva na superfície do epiblasto marca o início

da gastrulação

1. Divisão celular ↑ no. de céls: crescimento embrião e anexos

2. Sinalização celular alteram o padrão comportamental

3. Movimentos morfogênicos alteração da morfologia celular

4. Migração celular células se deslocam para destinos específicos

5. Diferenciação comprometimento inicial de funções especializadas

3a semana de gestaçãoGastrulação

Membrana bucofaríngea

•8

- deslocam o hipoblasto e contribuem para originar a ENDODERME

-situam-se entre o epiblasto e a endoderme irão formar a MESODERME

-células remanescentes formarão a ECTODERME

Para gastrular as células perdem as conexões com outras células e com a matriz extracelular e migram

para fora do epitélio

Matriz extracelular de

Fibrina

•Célula mesenquimal primária

•Lamina basal

perda de E-caderina

Molécula específica de adesão celular

•9

Linha primitiva

notocorda

A linha primitiva avança e depois regride

Erros durante a gastrulação?

•10

Teratoma sacroccigeno

•Persistência de vestígios da linha primitiva

•Céls. Pluripotentes

•1:35000 nasc. – 80% feminino

Disgenesia caudal

Formação insuficiente de mesoderma

notocorda

epiblasto

endoderma

mesoderma

Membrana buco-faríngea

Membrana cloacal

Fosseta primitiva

Sulco primitivo

Área cardiogênica

17o dia de gestação

•11

17o dia de gestação

Mesoderma paraxial

Mesoderma intermediário

Mesoderma lateral

Notocorda Mesoderma paraxial

Mesoderma intermediário

Mesoderma lateral

Dias 20 a 30 dd – 1-4 somitos/dia

TOTAL ~ 35 somitos

Mesoderma lateral somático – abaixo da ectoderme

Mesoderma lateral esplâncnico ou viceral – contato com endoderme

•12

•Ao término da gastrulação:

•Endoderma substituiu o hipoblasto

•Ectoderma cobriu o vitelo

•Mesoderma posicionou-se entre estes

folhetos

NOTOCORDA

Induz a diferenciação da ectoderme (neuroectoderme)

Define o eixo primitivo do embrião dando-lhe uma certa rigidez

Fornece os sinais necessários para o desenvolvimento do esqueleto axial (ossos da cabeça e coluna vertebral)

Indica o local dos futuros corpos vertebrais(a coluna vertebral se forma ao redor da notocorda que se estendeda membrana bucofaríngea ao nó primitivo).

Centro iniciador de muitos processos indutivos!!!!!

•13

•Formação do Tubo neural

•Derivado do ectoderme dorsal

• Cérebro + medula

•Indução

•Indução mesodérmica: células ectodérmicas tornam-

se colunares.

•~50%

•Pontos de dobra.

•Ancoragem na notocorda.

•Indução de mudanças de forma (induzidas pela notocorda), mudanças no citoesqueleto.

•Pressão do ectoderme.

•E-Caderinas ↓

•N-Caderinas ↑

•14

Formação da placa neural

•18 dias•16 dias •19 dias •20 dias

Nó primitivo ou nó de Hensen

Existe uma organização perfeita para a migração das células – Rotas pré-determinadas

•15

As células do epiblasto produzem ácido hialurônico quepenetra entre esta camada e o hipoblasto favorecendo afixação de água para manter as células mesodémicasseparadas e em movimento

Como é possível toda esta mobilidade celular????

Tubo neuralNotocorda

Ectoderma Endoderma

•16

Células da crista neural

•17

•18

•Dobramento cefalo-caudal

Somitos

Origem mesodérmica (Paraxial)

Originam: Ossos e cartilagens do tronco, músculos esqueléticos e derme dorsais

PADRONIZAÇÃO

Modificações de forma e contatos intercelulares, dependente de movimentos celulares

•19

Os somitos dão origem aos dermátomos, miótomos e esclerótomos. Os miótomos formam

células musculares, dermátomo, a derme e esclerótomo, cartilagem e ossos (vertebras)

•20

Mesoderma LateralMesodermaParaxial

Notocorda

MesodermaIntermediário

Músculo, ossos, cart., etc

Rins e Gônadas

Sistema Vascular e HematopoiéticoAnexos Extraembrionários

O que será formado a partir dos somitos?

•21

À medida que o somito amadurece/diferencia ele “desmancha” no sentido antero/posterior

(i.e. anterior amadurece primeiro)

EPIDERME

DERME

MÙSCULO

Estrutura da pele e músculo subjacente

•22

derme

Músculo

Dermátomo

Miótomo

Esclerótomo vértebras e costelas

•23

Erros durante a Neurulação

Anencefalia

NormalEspinha bífida

•24

O espaço entre as duas lâminas de mesoderma lateral forma as cavidades corporais

O folheto parietal do mesoderma lateral associado ao ectodema= somatopleura (revestimento da parede do corpo + membros)

O folheto visceral do mesoderma lateral associado ao endoderma= esplancnopleura (reveste vísceras originadas do tubo digestivo)

somatopleura

esplancnopleura

O mesoderma esplancnico circunda o tubo digestivo e o somático está associado com a parede do corpo. Notar também o mesoderma

intermediário e o paraxial

•25

Fase embrionária

6 semanas

-Batimento do coração.

-O tubo neural está formado.

-Cabeça, boca, fígado e intestino

8 semanas (10-20mm, 3g)

-Todos os órgãos.

-Sistema nervoso receptivo e muitos órgãos

começam a funcionar.

-Orelhas, tornozelo e pulso

Fase embrionária

Fase fetal

Implantação embrionária

•26

Fase fetal

Fase embrionária

DERIVADOS DAS CAMADAS GERMINATIVAS

ECTODERMESistema nervosoPele e anexos (pêlo, folículos pilosos, glândulas sebáceas e sudoríparas e unhas)Córnea e cristalinoEpitélio da abertura da cavidade oral (lábios), nasal e analEsmalte dentárioHipófise e medula adrenal

MESODERMEEsqueleto, cartilagem e outros tecidos conjuntivos, dentes, músculosSangue, tecido linfático, endotélio de vasos sangüíneos e linfáticosRevestimento das cavidades orgânicas (celoma), rins, ureteres, gônadas e ductos reprodutores

ENDODERMEEpitélio do trato digestório (exceto dos lábio e ânus), fígado, pâncreas e glândulas salivares, epitélio do trato respiratório, tireóide, paratireóide e timo, epitélio da uretra e bexiga urinária

•27