Embriologia Humana – Módulo I

Nesse resumo, veremos como se dá o processo de formação do embrião desde a fecundação (junção dos gametas masculino e feminino) até a 8ª semana, aproximadamente, quando é formado o cordão umbilical e já vemos os primórdios dos sistemas digestório, cardiovascular, excretório e o início da formação das estruturas do esqueleto do embrião. Comecemos então um pouco antes da fecundação, analisando os gametas e suas estruturas.

  • O Ovócito Secundário

Ovócito II

O Ovócito II recebe esse nome por estar “parado” na segunda fase do processo meiótico, já sendo, portanto, uma célula haplóide que precisa perder metade de suas cromátides antes da fusão com o núcleo do espermatozóide, na fecundação. As estruturas principais do ovócito secundário são as mostradas na imagem:

  1. Os chamados envoltórios celulares ou ovulares, a corona radiata e a zona pelúcida, são estruturas importantes no processo de liberação e transporte do ovócito II para a região de fertilização na trompa uterina (região chamada ampola), além de conferir proteção à célula, evitar que esta se grude na parede das trompas uterinas e “mediar” o contato dos espermatozóides com a estrutura como um todo e permitir a entrada de apenas um destes no citoplasma da célula. A corona radiata é composta de células foliculares unidas por moléculas adesivas de ácido hialurônico; é originada quando o ovócito é expulsado do ovário na ovulação. A zona pelúcida é o envoltório ovular mais importante e falaremos mais detalhadamente de suas estruturas e funções mais adiante.
  2. O espaço perivitelínico, região entre a zona pelúcida e a membrana plasmática da célula, membrana esta também chamada de vitelínica e que apresenta microvilosidades em toda a sua extensão (responsáveis pelo aumento da área de contato para facilitar a obtenção dos nutrientes que vêm do meio externo)
  3. O núcleo haplóide em processo de separação das cromátides (imagem errônea nesta parte: não há carioteca nem nucléolo, visto que as cromátides já se encontram pareadas em ligadas ao fuso mitótico, “congeladas” na metáfase II da meiose).
  4. As estruturas citoplasmáticas circulares e que se deslocam progressivamente em direção à região da membrana plasmática são os chamados grãos corticais (o nome é justamente por sua localização mais externa, no “córtex” da célula). Eles são provenientes dos complexos de Golgi da ovogônia, são reservatórios de enzimas e são importantes no processo de fecundação.
  5. O citoplasma é rico em RNAs (produzidos anteriormente ao processo meiótico, nas ovogônias, responsáveis pela expressão protéica pré-fecundação e importantes para a manutenção da alta taxa mitótica pós-fecundação), proteínas e íons como o cálcio, além de diversos fatores de proteção (mais presentes em espécies de fecundação externa, o que não é nosso caso) e, os mais importantes, fatores morfogenéticos, que são indutores primários de diferenciação celular ao longo das diversas fases do desenvolvimento embrionário (e mesmo durante a vida adulta, em alguns casos).

Falemos agora do envoltório ovular principal: a zona pelúcida. Seu nome quer dizer “transparente”, pois na microscopia ótica com coloração usual de H.E. ela é transparente; enquanto que ela colora positivamente para a coloração tipo PAS, indicando sua estrutura glicoprotéica, sendo acelular. Ela é formada no processo de foliculogênese pelo próprio ovócito, sendo constituída pelas glicoproteínas ZP1, ZP2 e ZP3 (ZP vem de Zona Pelúcida). Ao contrário do que as ilustrações sugerem, a zona pelúcida não é uma estrutura de casca esférica contínua: ela é como que uma rede formada na região das interdigitações entre as células foliculares e as microvilosidades da membrana vitelínica (membrana plasmática). Essa rede é formada por filamentos de ZP2 e ZP3 intercaladas, unidos por ligações cruzadas de ZP1. A zona pelúcida é, então, uma estrutura rígida de proteção que evita a nidação ectópica (nas tubas uterinas, evitando que a membrana plasmática grude nas paredes), evida a adesão entre embriões (no caso de gêmeos não univitelínicos), evita a fecundação interespecífica (a molécula de ZP3 reconhece e permete a penetração apenas do espermatozóide da mesma espécie), provoca a reação acrossômica necessária para a fecundação e evita a poliespermia (fecundação por mais de um espermatozóide). Veremos como se dão esses processos durante a fecundação. A zona pelúcida dura cerca de 5 dias, tempo suficiente para o ovócito fecundado atingir o útero – alterações nesse período, para mais ou para menos, ou na motilidade do ovócito pela tuba podem levar a nidações antes ou até depois do útero (já que a zona pelúcida presente impede a nidação).

Veremos agora como é a estrutura do outro gameta, o espermatozóide.

  • O espermatozóide

O espermatozóide, já haplóide, é liberado nos canais seminíferos e atravessa o sistema genital masculino, no qual ele passa pelo processo de maturação de suas estruturas, que são:

  1. Membrana plasmática: a nível do epidídimo, certas glicoproteínas ácidas do meio grudam-se nos dois terços anteriores da membrana plasmática do espermatozóide, bloqueando as regiões de reconhecimento da zona pelúcida (regiões que reconhecem a ZP3 da própria espécie), além de evitar a saída de material acrossômico para o meio externo.
  2. Núcleo: na maturação, o núcleo passa por maior condensação, devido à substituição das histonas nucleares por protaminas, que possibilitam maior dobramento das moléculas de DNA. Essa diminuição do volume proporciona ao núcleo maior proteção e ao espermatozóide maior mobilidade.
  3. Acrossomo: é acomodado sobre os dois terços anteriores do núcleo (mesma região das glicoproteínas bloqueadoras de reconhecimento).
  4. Gota citoplasmática (restos de citoplasma da espermátide, nem sempre eliminados na espermiogênese): é eliminada na maturação, levando a maior diminuição do volume do espermatozóide e, consequentemente, a maior mobilidade.
  5. Cauda ou flagelo: aquisição de motilidade, inexistente até o epidídimo, que se dá pela ativação (da atividade ATPásica) da proteína dineína. A maior motilidade se dá na ejaculação, na qual o sêmen fornece energia ao espermatozóide, especialmente pela frutose.

Falando no sêmen, é importante saber que apenas 10% de sua composição é de espermatozóides, sendo o restante composto de líquido seminal (secreções da próstata e das vesículas seminais, principalmente), responsável pela nutrição e proteção dos espermatozóides (em relação ao pH vaginal).

Como saber se o sêmen é de boa qualidade (não procure pelo selo INMETRO no saco do seu namorado – ou no seu, se for homem ou ao menos do gênero masculino)? As características de um sêmen de boa qualidade, isto é, da um sêmen com maior probabilidade de levar à fecundação, são:

  1. Volume de 2,5 a 3,5 mL.
  2. pH levemente alcalino, 7,5 a 8,5, para neutralizar o pH vaginal de cerca de 4.
  3. 200 a 300 milhões de espermatozóides (cerca de 80 a 100 milhões por mL), para aumentar a probabilidade de que cheguem ao local da fertilização um número suficiente para gerar o reconhecimento e a própria fecundação (geralmente, num sêmen de boa qualidade, cerca de 200 espermatozóides chegam na região de fecundação com capacidade fertilizatória). Abaixo de 20 milhões de espermatozóides por mL de sêmen, o homem é considerado infértil.
  4. cor: branco-opalino (como diria o Vicente, se você for menina e não souber que tonalidade é essa, peça para seu namorado mostrar – ou certos sites na internet, mas cuidado com o que procura, pode acabar achando).
  5. Viscosidade e liquefação adequadas para permitir maior motilidade dos espermatozóides.
  6. Motilidade e vitalidade: se, por qualquer motivo, os espermatozóides não tiverem essas duas características, eles podem não passar por certas regiões mais “apertadas” do útero para as tubas uterinas, levando à infertilidade.

Mesmo sendo o sêmen de boa qualidade, é necessária a passagem dos espermatozóides pelo trato genital feminino para que estes estejam capacitados para fecundar o ovócito. O transporte, simultâneo ao processo de capacitação, que veremos adiante, se dá por diversos fatores. Entre eles, os principais são: contrações uterinas (durante o orgasmo), liquefação do sêmen e das secreções vaginais, movimentação própria dos espermatozóides (nas regiões de estreitamento – no cérvix e no istmo uterino, passagem para as tubas), movimentos peristálticos do trato genital (por ação de prostaglandinas do sêmen) e atração química dos espermatozóides por substâncias químio-táxicas do líquido folicular (que também são responsáveis pela hiperativação dos espermatozóides).

Vejamos agora o processo de capacitação do espermatozóide, que ocorre simultaneamente com seu “tour” pelo trato genital feminino. Esse processo se dá por ação de enzimas próprias do espermatozóide (no acrossoma) e outras da trompa uterina; e acontece em duas fases:

  1. Enzimas da trompa uterina são responsáveis por eliminar as glicoproteínas ácidas que bloqueiam os sítios de reconhecimento da ZP3 e por eliminar também a hialuronidase presa nos dois terços anteriores da cabeça do espermatozóide. É importante que haja número suficiente de espermatozóides nessa fase para que haja quantidade suficiente de enzima hialuronidase liberada para quebrar as ligações de adesão das células da corona radiata (ligadas por ácido hialurônico), possibilitando a penetração dos espermatozóides e seu contato com a zona pelúcida.

    Reação acrossômica e penetração do espermatozóide

  2. A zona pelúcida causa, no espermatozóide, a chamada reação acrossômica, que se inicia com o reconhecimento da cabeça (em seus 2/3 anteriores) pela molécula de ZP3, gerando uma adesão entre a Zona Pelúcida e os 2/3 anteriores da cabeça. A parte protéica da ZP3 faz uma reação cruzada com a membrana plasmática da cabeça, levando a um aumento do Ca++ intracelular no espermatozóide. Essa elevação plasmática de cálcio leva à fusão da membrana plasmática do espermatozóide com a membrana externa do acrossoma – a fusão se continua com perfurações das duas membranas, até que elas desaparecem. A exposição da membrana interna do acrossoma faz com que haja uma ligação desta com a molécula de ZP2; ocorre então a liberação da enzima acrossina, que faz um buraco na zona pelúcida. O espermatozóide entra, então, no espaço perivitelínico, e o 1/3 posterior restante da membrana plasmática do espermatozóide se fusiona com a membrana vitelínica.

Já que falamos de reação acrossômica, já estamos propriamente no processo de fecundação em si…

  • Processo de Fecundação ou Fertilização

Dá-se o nome de fecundação ou fertilização ao processo de penetração do espermatozóide no ovócito secundário, primeiramente pela penetração dos envoltórios ovulares e, posteriormente, a entrada do núcleo do espermatozóide no citoplasma do ovócito, com a continuação da divisão celular deste. Como vimos, o processo de capacitação é o responsável pela penetração dos envoltórios ovulares. Agora vejamos como o núcleo penetra o ovócito.

Com a fusão das membranas, ocorre a perfuração das membranas e a indução de aumento do Cálcio intracelular (por liberação de grânulos), que ocasiona a chamada reação cortical. A reação cortical nada mais é que a fusão dos grãos corticais na região das membranas fusionadas, levando à liberação de enzimas no espeço perivitelínico responsáveis pela chamada reação de zona – alteração da conformação das moléculas de ZP2 e ZP3, impedindo e interrompendo possíveis reações acrossômicas de outros espermatozóides (bloqueando a entrada de outros espermatozóides e interrompendo os que já estiverem entrando). As perfurações, juntamente com o aumento do cálcio intracelular, induzem a maior ativação do metabolismo do ovócito. Dentro das reações metabólicas do ovócito, algumas são especializadas em captar o núcleo do espermatozóide, que penetra a segunda fase da fertilização. Com o fim da fertilização, o ovócito II continua sua meiose II e forma-se o pronúcleo feminino; simultaneamente, o prónúcleo masculino também está sendo formado. Vejamos como se dão esses processos…

  • Formação do zigoto

Com a elevação do cálcio intracelular simultaneamente à entrada do núcleo do espermatozóide, é degradada a enzima citoplasmática do ovócito, a ciclina, responsável pela manutenção estática da metáfase II da meiose do ovócito. Com a degradação da ciclina, a meiose continua, gerando as estruturas haplóides do pronúcleo feminino (que se duplica e fica com todo o citoplasma e com o núcleo do espermatozóide) e do 2º corpúsculo polar, que fica limitado ao espaço perivitelínico e é degradado com o tempo. Simultaneamente a essa continuação da meiose II do ovócito, o núcleo do espermatozóide perde sua carioteca original e tem suas protaminas substituídas por histonas encontradas no citoplasma do ovócito. Depois disso, ele se duplica e produz uma nova membrana nuclear, com o maquinário do ovócito – aí fica pronto o pronúcleo masculino.

Com os dois pronúcleos formados, constituídos por membranas de estrutura similar, eles se atráem, ocorre a perda das membranas e a fusão dos dois pronúcleos (obtenção da diploidia da célula) em um novo fuso, dessa vez mitótico, para a realização dos processos de divisão que seguirão. Ao fim desse processo, a célula diplóide gerada pode ser chamada célula-ovo ou zigoto. E não dura muito tempo até que ele comece a se transformar, através de processos contínuos de divisão mitótica, chamados conjuntamente de segmentação ou clivagem.

Mas antes, é interessante analisarmos que, no geral, ambas as células encontram-se inicialmente incapazes de se fertilizarem, então elas passam por processos de maturação/capacitação (no caso do espermatozóide) e terminação do processo de meiose (no caso do ovócito), e que inicialmente o ovócito estimula a capacitação do espermatozóide para posteriormente ser estimulado por ele a terminar seu processo de meiose e ser capaz de fundir os pronúcleos e gerar o zigoto. Ocorre indução primeiramente do ovócito no espermatozóide e porteriormente do espermatozóide no ovócito (importante lembrar disso pois foi o próprio professor que falou dessa maneira). Além disso é importante salientar que a fertilização tem “hora marcada” para acontecer: após a ovulação, a vida útil do ovócito II é de cerca de 24h, sendo que é entre 12 e 24h após sua ovulação que ele se encontra na ampola, melhor local para a fertilização. O que leva o ovócito a alcançar essa região é a junção dos movimentos peristálticos da tuba uterina com o movimento das secreções (das células mucosas), proporcionado pelas células ciliadas da parede, além da “inércia” do ovócito quando é expulso do ovário e passa pelas fímbrias (que estão mais próximas das tubas). O espermatozóide também tem uma vida útil de 24 a 48h após a ejaculação (mas ao não ser que ele tenha sérios problemas de movimentação, ele tem tempo relativamente “de sobra” para encontrar o ovócito nas tubas. Um problema que pode ocorrer na fertilização, como já falamos, é a nidação do ovócito fecundado em locais diferentes do útero (gravidez ectópica), como na tuba uterina ou no canal vaginal, por problemas na degradação da zona pelúcida ou no transporte do zigoto para o útero.

  • Segmentação ou clivagem

Após a formação, o zigoto já se encontra em fase de divisão mitótica, iniciando o processo de segmentação ou clivagem, que é uma sequência de divisões mitóticas rápidas com aumento geométrico do número de células e do material genético, sem haver alteração da massa protoplasmática (do citoplasma). Com isso, a relação núcleo/citoplasma vai aumentando até atingir a proporção própria da espécie – que é quando acaba o processo de segmentação.Quando chega a 32 células, a estrutura como um todo é chamada de mórula.

As células filhas geradas à partir do zigoto são chamadas de blastômeros, e à partir de 4 blastômeros (2ª divisão), eles começam a apresentar especializações de membrana com função de adesão e reconhecimento celular – tais especializações são as proteínas E-caderinas (E de epiteliais, pois posteriormente essas células vão adquirir aspecto epitelial). A partir das próximas divisões, começam a ocorrer dois processos nesse conglomerado de células: a compactação e a cavitação. A conglomeração é dada pela polarização das E-caderinas, encontradas apenas no contato célula-célula, fazendo com que as células fiquem bem aderidas e mais compactas à medida que vão se dividindo. Outras estruturas de adesão e comunicação celular, como as tight junctions (junções estreitas) e junções comunicantes (tipo GAP), também são importantes no processo de compactação. Com a compactação, é criada uma diferenciação primária entre as células mais centrais e as células mais periféricas, que começam a adquirir um aspecto epitelial e são chamadas células trofoblásticas (darão origem ao córion), em contraste com as internas, chamadas de massa celular interna (que darão origem ao embrião e aos demais anexos embrionários).

A diferenciação entre as células da massa celular interna e as células trofoblásticas é explicada por duas teorias: a teoria “dentro/fora”, que explica que a proximidade com o meio externo determina a diferenciação das camadas; e a teoria da segregação celular, que responsabiliza os fatores citoplasmáticos próprios de cada célula pela diferenciação. No fundo, veremos que a diferenciação de quase todos os tipos celulares a partir de agora vai se dar por uma mistura dessas duas teorias: tanto o meio quanto as próprias células vão influenciar nos processos de diferenciação.

A cavitação se dá quando certas modificações ocorrem a nível da membrana plasmática interna das células trofoblásticas: surgem bombas de Na+/K+ que criam um gradiente de entrada de água no espaço entre as células trofoblásticas e a massa celular interna, levando à formação de cavidades preenchidas com líquido entre a massa celular interna e a camada periférica. Essas cavidades vão se unindo até formarem uma cavidade central – a blastocele. A massa celular não fica boiando, como muita gente na aula, mas se gruda, compactada, a uma certa região da camada trofoblástica. Com a formação da blastocele, a mórula passa a ser chamada blastocisto, e é o blastocisto que chega ao útero, aproximadamente 5 dias após a fecundação, para fazer a nidação.

Mas para que haja a nidação, como vimos antes, é necessária a degradação ou o sumiço da zona pelúcida. Existem duas teorias (que são mais complementares que excludentes) que explicam como se dá essa libertação da zona pelúcida: a primeira explica que, com o aumento do volume proporcionado pela formação da blastocele, há uma fragilização da zona pelúcida, que se rompe e permite a saída do blastocisto; a segunda explica a saída com a formação de uma ruptura na zona pelúcida através da secreção da proteína estripsina pelas células trofoblásticas. Seja pela teoria das fragmentações ou pela teoria da fuga, o blastocisto (normalmente) consegue sair das garras da zona pelúcida e pode nidar na parede posterior do útero, no endométrio. A nidação, como processo isolado, veremos no próximo módulo. O que nos interessa daqui para frente é continuarmos com nosso blastocisto e verificarmos suas alterações morfológicas durante a nidação e posteriormente.

  • Alterações morfológicas durante a nidação

Continuemos então com as alterações morfológicas e estruturais que ocorrem durante a 2ª semana de desenvolvimento, durante o processo de nidação. A região do trofoblasto que se liga inicialmente ao endométrio uterino (não sei se tem outro endométrio além desse, mas enfim) é a região onde está compactada a massa celular interna. Por indução do endométrio, essa região de contato começa a sofrer diversas e consecutivas divisões mitóticas, sem a citocinese no fim das divisões, gerando um verdadeiro monte de núcleos num mesmo citoplasma – a essa estrutura dá-se o nome de sincíciotrofoblasto (por sua organização em sincício), e ele vai circundando a estrutura do blastocisto enquanto ele vai penetrando no endométrio. Ao restante do trofoblasto (que também vai sendo recoberto pelo sincíciotrofoblasto) dá-se o nome de citotrofoblasto (cito por manter a organização celular original).

As células da massa celular interna também vão sofrendo alterações e vão migrando para determinadas regiões para formar tecidos diferenciados e responsáveis por processos específicos nas próximas fases do desenvolvimento. A migração das células (ou de grupos de células) dentro dos tecidos primitivos se dá pelo processo denominado delaminação. Inicialmente, as células da massa celular interna mais proximais à cavidade blastocística (blastocele) vão se diferenciando e adquirindo um aspecto epitelial, formando o hipoblasto. Ao restante das células da massa celular interna, dá-se o nome de embrioblasto (haja vista que daí sairão os principais tecidos embrionários). O hipoblasto vai crescendo perifericamente (localizando-se juntamente ao citotrofoblasto dessa região) e vai envolvendo a blastocele – agora cavidade amniótica -, sendo aí denominado de endoderma extra-embrionário (EE).

No embrioblasto também surgem diferenciações. A primeira delas se deve ao contato de uma camada de células com o hipoblasto, gerando o tecido de aspecto epitelial cilíndrico, o epiblasto. Acima do epiblasto, dentro do embrioblasto, vão surgindo cavidades devido à entrada de líquido (mediada por bombas iônicas), que se unem para formar a cavidade amniótica – as células do embrioblasto ao redor dessa cavidade ganham aspecto epitelial achatado (localizando-se juntamente com o citotrofoblasto dessa região) e são chamadas de ectoderma amniogênico.

Agora podemos observar, separando as duas cavidades – amniótica e vitelina -, um disco central no que agora podemos começar a chamar de embrião, composto por epiblasto e hipoblasto, também chamados conjuntamente de disco embrionário bilaminar, responsável pela gênese da grande maioria dos tecidos do embrião em desenvolvimento. É importante reparar na nomenclatura das maiorias das estruturas originadas durante essas fases iniciais mas que não pertencem ao disco embrionário: quase todas recebem o nome extra-embrionário (EE), como indicador de sua posição no embrião. Ao contrário, a maioria das estruturas a surgir desse disco embrionário serão chamadas de Intra-Embrionárias (IE)

Além das modificações a nível do embrioblasto, temos também a formação de um tecido mesenquimal entre as células provenientes da massa celular interna (endoderma EE e ectoderma amniogênico) e do trofoblasto (sincício e citotrofoblasto), chamado mesoderma Extra Embrionário. É um tecido de aspecto conjuntivo, no qual vão surgindo cavidades que aos poucos se fundem e o separam num folheto mais interno e num folheto mais externo. À cavidade gerada dá-se o nome de Celoma Extra- Embrionário. Apenas uma região contínua com o disco embrionário bilaminar continua com o mesoderma íntegro: o chamado pedículo do embrião, que mantém a ligação das estruturas mais centrais com a periferia do embrião – importante ponto de fixação, considerando a progressiva movimentação e desenvolvimento das estruturas mais centrais.

Com o final da 2ª semana podemos identificar certas estruturas mais relevantes, como:

  1. Âmnios: membrana envoltória da cavidade amniótica, formada pelo mesoderma EE interno mais o ectoderma amniogênico (estrutura provinda do epiblasto).
  2. Saco Vitelínico: membrana envoltória da cavidade vitelínica, ex-blastocele, composta por mesoderma EE interno e endoderma EE (estrutura provinda do hipoblasto).
  3. Córion: envoltório das estruturas como um todo, formado pelas antigas estruturas trofoblásticas (sincíciotrofoblasto e citotrofoblasto), além do mesoderma EE externo.
  4. Celoma Extra-Embrionário: cavidade separando o córion das cavidades amniótica e vitelínica, exceto na região do pedículo.

Vamos agora para a 3ª e tensa semana do desenvolvimento – ah, se eu tivesse uns moldes de isopor pra facilitar a vizualização como o Vicente faz…Enfim, vamos no texto mesmo…

  • O processo de Gastrulação a partir da 3ª semana

Vimos que na segunda semana foi formado o disco embrionário com epiblasto e hipoblasto, separando as cavidades amniótica e vitelina. Agora veremos como apenas o epiblasto consegue, através de diversas diferenciações e movimentações, gerar os três folhetos embrionários – substituindo o disco bilaminar por um novo disco embrionário trilaminar.

Tudo começa com a movimentação e concentração das células do epiblasto na direção axial do pedículo (formando uma linha desde o pedículo até o centro do disco embrionário).  Com o crescente acúmulo dessas células nessa região mais central, é formada uma linha, que vai engrossando – a chamada linha primitiva, que termina no nó primitivo (mais ou menos no centro do disco embrionário, na extremidade cefálica da linha; também chamado Nó de Hensel). Na região central do complexo de linha/nó primitivos, começam a ocorrer processos de invaginação, que formam o sulco e a fosseta primitivos. Esse processo de invaginação se dá por meio de alterações citoesqueléticas que levam a estreitamentos na parte apical das células, afunilando-as e invaginando a camada de células em direção ao hipoblasto. Com grande atividade mitótica, essas células se proliferam e começam a se soltar do complexo de sulco/fosseta primitivos em direção ao hipoblasto:

Complexo de linha primitiva - invaginações

Primeiramente, as células da fosseta primitiva (de caráter mesenquimal/amebóide), se fusionam ao hipoblasto e terminam por “expremê-lo”, empurrando-o para a periferia e substituindo-o completamente. Essa nova camada celular é chamada de endoderma intra-embrionário.

DIsco Embrionário Trilaminar.

Posteriormente, as células do sulco primitivo se soltam e começam a preencher o espaço entre o antigo hipoblasto (agora endoderma) e o restante do epiblasto, agora denominado ectoderma intraembrionário. As células que se desprendem e “preenchem” o espaço entre o endoderma e o ectoderma é chamada de mesoderma intra-embrionário. Está formado o disco embrionário trilaminar.

Apenas dois pontos entre o endoderma e o ectoderma não são preenchidos por mesoderma (são os locais por onde se seguram os pães do sanduíche – endo e ectoderma – e a maionese, o mesoderma, não preenche): as membranas bucofaríngea (cefálica) e cloacal (caudal).

Proveniente da proliferação da fosseta primitiva, um grupo de células cresce cranialmente por entre o mesoderma intra-embrionário e ocupa sua parte central: é o processo notocordal, que gera a notocorda (por uma série de mecanismos complicados que ele não explicou em sala; tem no Moore para os mais curiosos). A notocorda é uma estrutura responsável pela indução da formação de diversas estruturas relacionadas com o sistema nervoso central, com o arcabouço do endoesqueleto, etc. Por se localizar no centro da lâmina do mesoderma intra-embrionário, é chamada de mesoderma axial – o restante de mesoderma é carinhosamente chamado de mesoderma lateral, e este vai se expandindo até substituir o mesoderma EE.

Chegamos no fim da 3ª semana com a radical mudança do disco embrionário bilaminar, formado por epiblasto e hipoblasto, ser completamente substituído pelo novo disco embrionário trilaminar, todo originado do epiblasto e de suas alterações que culminaram no complexo de linha primitiva. Há a substituição do hipoblasto por endoderma IE, há a “transformação” (é mais uma mudança de nome do que de estruturas) do epiblasto em ectoderma IE e há o preenchimento do espaço entre esses dois tecidos pelo mesoderma IE, que substitui todo o mesoderma EE e comporta, no seu interior, a notocorda. Passemos então para o próximo processo, a neurulação – tendo em mente que a gastrulação continua, especialmente no mesoderma IE.

  • O processo de Neurulação

Do fim da 3ª semana ao fim da 4ª semana, visualizamos no embrião modificações importantíssimas que levam à formação primitiva do SNC. A notocorda é a principal responsável pela diferenciação das células ectodérmicas que ficam na sua proximidade, formando um espessamento ectodérmico na região logo acima da notocorda – chamada Placa Neural ( também chamada de neuroectoderma; ou Planeural, pra quem copiou diretamente do quadro do professor). A presença da notocorda é vital para a o processo de Neurulação – sem a notocorda não há a diferenciação da placa neural e as células ectodérmicas formam epiderme.Além disso, é necessária a ação notocordal no período certo, pois há um certo princípio de temporalidade nos processos embriológicos – cada coisa deve acontecer na hora certa, no local certo.

Existem duas teorias que explicam essas alterações  mediadas pela influência da notocorda: a  Teoria Clássica fala na indução através de substâncias secretadas pela notocorda, como a nogina e a cordina; e a Teoria Moderna que se fundamenta na inibição da proteína mesodérmica BMP4 (Proteína Formadora de Osso) pela notocorda, impedindo a ligação desta com os receptores no ectoderma, visto que ela é epidermizante. Independente de qual teoria seja a certa – ou que o certo seja algo entre as duas – , o importante é que sem a notocorda o processo não ocorre. E ocorrendo, vamos nos atentar para as mudanças geradas pela influência notocordal; em especial na região cefálica, em que a notocorda influencia na formação das estruturas encefálicas, anatomicamente bem distintas da região mais estreita que gerará a medula espinhal.

Surge na região de interface entre Placa Neural e ectoderma cutâneo, por influência desses próprios tecidos, uma população de células denominada crista neural (chega a ser chamada, por alguns autores, de 4º folheto embrionário). Por invaginação da parte central da placa neural (ponto de articulação medial) , forma-se o sulco neural – sendo que suas bordas, formadas pela interface placa neural/crista neural/ectoderma, são chamadas pregas neurais, e são responsáveis pelo fechamento do sulco neural: à medida em que este vai invaginando, as pregas neurais vão se aproximando (pontos de articulação dorso-laterais) e fechando esse sulco, separando o neuroectoderma do ectoderma cutâneo. A separação se dá por estruturas celulares próprias de cada tecido (como as N-caderinas e as N-CAM’s do tubo neural e as E-caderinas do ectoderma cutâneo).

O neuroectoderma se organiza agora num tubo neural, que vai se fechando cranial e caudalmente à partir da região do pescoço embrionário – as aberturas que estão em contato com a cavidade vitelínica são os neuróporos, até seu momento de fechamento (caso não ocorra o fechamento, pode ocorrer a anencefalia ou problemas medulares).

As células da crista neural, além da formação do tubo neural, são responsáveis pela formação do mesênquima, que migra para diversas partes do corpo e se diferencia em uma ampla gama celular e tecidual.

O tubo neural induz a formação, nas regiões do telencéfalo, diencéfalo e mesencéfalo/metencéfalo, de espessamentos ectodérmicos que desenvolvem especializações sensoriais. Essas estruturas pares são chamadas de placódios, e são olfatórios, cristalinianos ou ótico.

A notocorda, no adulto, forma o núcleo pulposo das vértebras da coluna espinhal.

Vimos as principais alterações ectodérmicas responsáveis pela formação do SNC primitivo embrionário. Agora vejamos as alterações mesodérmicas durante a neurulação, responsáveis pela formação de esboços de distintos sistemas funcionais, como o cardiogênico, o urogenital, etc.

  • Alterações no mesoderma

Algo a se comentar, não só a nível mesodérmico, mas também como já visto a nível ectodérmico, a tendência marcante da diferenciação é sempre começar a nível mais cranial e terminar mais caudal. Fica o lembrete (porque “fica a dica” fica estranho).

Do centro para a periferia, o mesoderma IE se diferencia inicialmente em mesoderma paraxial, intermédio (também chamado pedículo) e mesoderma da lâmina lateral.

- Mesoderma Paraxial

Constituído de células mesenquimais ( de mesênquima primário, que mantêm sua polaridade basal-apical desde seu desprendimento do sulco primitivo, favorecendo a formação de tecidos com aspecto epitelial), o mesoderma paraxial se condensa cada vez mais em estruturas de aspecto epitelial, com constrições metaméricas, denominadas somitômeros. Com o desenvolvimento, os somitômeros (um a cada lado do tubo neural) vão se dividindo em somitos. E é a relação dos somitos com seus tecidos circunvizinhos (notocorda, tubo neural e folhetos embrionários) que leva à diferenciação de suas células: na região ventro-medial, é formado o esclerótomo (que formará o molde cartilaginoso da coluna vertebral); na região dorsal é formado o dermomiótomo, constituído de um dermatomo (responsável pela derme proximal) ladeado de um miótomo medial (músculos axiais) e um miótomo lateral (músculos dos membros e da parede do corpo).

Após a formação dos somitos, eles começam a se desfazer e “seguir” os fatores influenciadores de diferenciação para a região do corpo em que forem se fixar. Os esclerótomos, por exemplo, permanecem ladeando o tubo neural. Os miótomos laterais, por outro lado, dirigem-se aos membros e à parede do corpo – tudo a seu tempo. Esse “desfazimento” dos somitos se dá a partir da perda da membrana basal das células e a volta à forma mesenquimal (mesênquima secundário, sem polaridade).

- Mesoderma Intermédio ( ou pedículo)

Não muito especificado pelo professor, apenas vimos que é importante na formação do sistema urogenital. A estrutura inicial desse sistema é o par de cordões nefrogênicos que ladeiam os somitos e dão origem aos rins embrionários – o pronefros, o mesonefros (que será o rim definitivo) e o metanefros.

- Mesoderma da Lâmina Lateral

Sofre processo de cavitação, formando o Celoma Intra-Embrionário, que está inicialmente em contato com o Celoma Extra-Embrionário. Os folhetos do mesoderma da Lâmina Lateral separados pelo Celoma IE são a somatopleura e a esplancnopleura, revestindo todo o celoma. Esse celoma, na região mais cefálica à membrana bucofaríngea, formará a cavidade pericárdica, envolvida pelos folhetos do mesoderma (futuro pericárdio).

** Mesoderma Cardiogênico

Na região mais cefálica, por desprendimento de células endodérmicas, é formado um mesoderma especial, chamado mesoderma cardiogênico, que será responsável por formar o coração e os principais vasos centrais. O mesoderma cardiogênico será envolvido pelo celoma IE e pelos folhetos do mesoderma da lâmina lateral, formando assim a cavidade pericárdica e o pericárdio.

  • O crescimento do embrião para a cavidade vitelínica e seus dobramentos

Com o crescimento céfalo-caudal do tubo neural (e estruturas adjancentes, como os somitos), o embrião vai se dobrando e invadindo a cavidade amniótica. A membrana buco-faríngea e o mesoderma cardiogênico, antes mais cefálicos, agora vão se dobrando ventralmente em relação ao encéfalo.

Os recessos de endoderma formados pelos dobramentos embrionários cefálico e caudal formam pregas endodérmicas na cavidade vitelínica, chamados intestinos primitivos anterior e posterior; o restante da cavidade vitelínica entre essas duas pregas é chamado intestino primitivo médio.

Com o contínuo crescimento e dobramento, surgem as partes mais protuberantes anteriormente e ventralmente, que são as proeminências cefélica e cardíaca, respectivamente, separadas pela dobra chamada Estomodeo – antiga membrana buco-faríngea.

O fundo do intestino primitivo posterior é a cloaca, delimitada pela membrana cloacal. O intestino primitivo posterior cresce e se dobra ventralmente, envolvendo inclusive o alantóide – anexo embrionário ligado ao intestino primitivo responsável pelo armazenamento de excretas e pela comunicação com o meio externo.

O contínuo e acelerado crescimento do embrião para dentro da cavidade amniótica leva ao envolvimento do próprio embrião pelo Âmnio, que vai “expremendo” a cavidade vitelínica, separando-se a cavidade vitelínica do intestino primitivo médio. Uma pequena estrutura cordonal ainda une ambas as cavidades (pedículo vitelínico) , além de unir os celomas IE e EE, que são isolados quando há a fusão da esplancnopleura da cavidade vitelínica com a somatopleura do Âmnio. À junção dessas estruturas (pedículo, esplancnopleura e somatopleura fusionadas) dá-se o nome de cordão umbilical – aí já estamos no final da 8ª semana de desenvolvimento.

Embrião

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