Embriogênese: da célula única ao organismo complexo | Resumos Embriologia

Embriogênese humana

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A embriogênese, as primeiras oito semanas de

desenvolvimento após a fertilização, é um processo

incrivelmente complicado. É fascinante como em oito

semanas passamos de uma única célula para um

organismo com um plano corporal de vários níveis. Os

sistemas circulatório, excretor e neurológico começam

a se desenvolver durante essa fase. Felizmente, como

em diversos conceitos biológicos complexos, a

fertilização pode ser dividida em ideias menores e mais

simples. A grande ideia da embriogênese é passar de

uma única célula para uma bola de células e para um

conjunto de tubos.

Vamos começar do início

Etapa 1: umzigotoé a única célula

formada quando um óvulo e um

espermatozoide se fundem; a fusão é

chamada de fertilização

Etapa 2: as primeiras 12 a 24 horas

após a formação de um zigoto são

gastas naclivagem– divisão celular

muito rápida

A primeira prioridade do zigoto é dividir-se para formar

diversas novas células, portanto seus primeiros dias são

gastos em uma rápida divisão mitótica. A cada etapa de

divisão, o número de células dobra, então o número de

células aumenta com velocidade exponencial! Essa

divisão acontece tão rapidamente que as células não

têm tempo para crescer, portanto o estágio de 32

células conhecido como mórula tem o mesmo

tamanho do zigoto. Nesse ponto, a zona pelúcida (uma

membrana protetora das glicoproteínas que envolvia o

óvulo) ainda está intacta, o que também limita o seu

crescimento.

Ilustração da clivagem precoce e tardia

Blastulação e diferenciação celular

Etapa 3: durante ablastulação, a massa

das células forma uma bola oca

Etapa 4: as células começam a se

diferenciar e formam cavidades

Por volta do dia 4, as células continuam a se dividir,

mas elas também começam a se diferenciar e

desenvolver formas e funções mais específicas.

Quando uma célula se diferencia, ela percorre um

caminho na direção de se tornar um tipo específico de

célula (por exemplo, uma célula do ouvido ou dos rins),

e esse processo só se dá em uma direção (em 99% das

vezes). Duas camadas se desenvolvem: uma casca

externa chamada de trofoblasto, e uma coleção

interna de células chamadas de massa interna de

células. Em vez de se organizar em uma esfera de

células sólida, a massa interna de células é empurrada

para um lado da esfera formada pelo trofoblasto. O

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Embriogênese humana Google Sala de Aula Microsoft Teams A embriogênese, as primeiras oito semanas de desenvolvimento após a fertilização, é um processo incrivelmente complicado. É fascinante como em oito semanas passamos de uma única célula para um organismo com um plano corporal de vários níveis. Os sistemas circulatório, excretor e neurológico começam a se desenvolver durante essa fase. Felizmente, como em diversos conceitos biológicos complexos, a fertilização pode ser dividida em ideias menores e mais simples. A grande ideia da embriogênese é passar de uma única célula para uma bola de células e para um conjunto de tubos. Vamos começar do início  Etapa 1 : um zigoto é a única célula formada quando um óvulo e um espermatozoide se fundem; a fusão é chamada de fertilização  Etapa 2 : as primeiras 12 a 24 horas após a formação de um zigoto são gastas na clivagem – divisão celular muito rápida A primeira prioridade do zigoto é dividir-se para formar diversas novas células, portanto seus primeiros dias são gastos em uma rápida divisão mitótica. A cada etapa de divisão, o número de células dobra, então o número de células aumenta com velocidade exponencial! Essa divisão acontece tão rapidamente que as células não têm tempo para crescer, portanto o estágio de 32 células conhecido como mórula tem o mesmo tamanho do zigoto. Nesse ponto, a zona pelúcida (uma membrana protetora das glicoproteínas que envolvia o óvulo) ainda está intacta, o que também limita o seu crescimento. Ilustração da clivagem precoce e tardia Blastulação e diferenciação celular  Etapa 3 : durante a blastulação , a massa das células forma uma bola oca  Etapa 4 : as células começam a se diferenciar e formam cavidades Por volta do dia 4, as células continuam a se dividir, mas elas também começam a se diferenciar e desenvolver formas e funções mais específicas. Quando uma célula se diferencia, ela percorre um caminho na direção de se tornar um tipo específico de célula (por exemplo, uma célula do ouvido ou dos rins), e esse processo só se dá em uma direção (em 99% das vezes). Duas camadas se desenvolvem: uma casca externa chamada de trofoblasto , e uma coleção interna de células chamadas de massa interna de células. Em vez de se organizar em uma esfera de células sólida, a massa interna de células é empurrada para um lado da esfera formada pelo trofoblasto. O

restante da cavidade preenchida com fluido é chamado de blastocele , e o conjunto todo lembra um globo de neve. O trofoblasto externo vai se desenvolver e formar estruturas que ajudam o embrião em crescimento a se implantar no útero da mãe. A massa interna de células vai continuar a se diferenciar e partes dela vão, por fim, se tornar o embrião, portanto ela também é chamada de embrioblasto (o sufixo "blasto" significa "formar"). Esse também é o momento em que a zona pelúcida começa a desaparecer, permitindo que a bola de células, agora chamada de blastocisto , cresça e mude de forma. Em animais não mamíferos, o termo usado para essa etapa é "blástula" , mas vamos continuar usando os termos que se aplicam ao desenvolvimento humano neste artigo. Ilustração da diferenciação da mórula, que se transforma em blastocisto Nesse ponto, as células da massa interna de células são totipotentes , o que significa que elas podem se transformar nas células de qualquer tecido do corpo (músculo, cérebro, ossos, etc.) Durante a segunda semana, essas células se diferenciam ainda mais para dar origem ao epiblasto e ao hipoblasto , que são as duas camadas do disco bilaminar. Esse disco é uma fatia plana de uma esfera em desenvolvimento e divide o ambiente em duas cavidades. O hipoblasto é a camada voltada para a blastocele, enquanto o epiblasto está do outro lado. Gráfico de árvore das estruturas do zigoto, incluindo blástula, trofoblasto, massa interna de células, epiblasto e hipoblasto Vamos imaginar cada uma dessas camadas como um balão plano. Os balões se expandem para preencher o espaço e se tornam as duas novas cavidades: o saco vitelino primitivo do lado do hipoblasto e a cavidade amniótica do lado do epiblasto. A cavidade amniótica vai acabar envolvendo o feto. Diagrama que mostra a formação do epiblasto, do hipoblasto, da cavidade amniótica e do saco vitelino Recapitulação: a camada mais externa da esfera é o trofoblasto. Dentro da esfera há dois espaços que estão delimitados pelo hipoblasto ou pelo epiblasto. O ponto onde o epiblasto e o hipoblasto se pressionam

Esse corte é a linha primitiva, e ela corta da extremidade caudal (ânus) na direção da extremidade que vai se tornar a cabeça (a extremidade rostral). Essa linha determina a linha mediana do corpo e separa os lados esquerdo e direito. Como todos os deuterostômios, os seres humanos têm simetria bilateral, o que significa que há uma única linha na qual podemos nos dividir para formar imagens espelhadas. O que, na verdade, estamos vendo quando olhamos para uma linha primitiva são células se movendo. Elas estão saindo do epiblasto e se movendo para baixo, então elas acabam ficando no meio da camada original do epiblasto e do hipoblasto. Eu sempre imaginei o movimento como água caindo de uma cachoeira. A primeira camada a invaginar mergulha mais fundo e acaba ficando mais perto do hipoblasto – essa camada é o endoderma. As próximas camadas se tornam o mesoderma, e as células do epiblasto que continuam a envolver a cavidade amniótica são o ectoderma. Agora temos três camadas germinativas, as quais contribuem para o desenvolvimento embrionário. Na figura abaixo, a extremidade do ânus está voltada para nós. Figura do disco bilaminar Diretamente abaixo da linha primitiva, o mesoderma (a camada germinativa do meio) forma uma fina haste de células chamada de notocorda. A notocorda ajuda a definir os eixos principais do nosso corpo e é importante na indução da próxima etapa da embriogênese, quando finalmente começamos a formar nossos tubos! A notocorda é uma característica de definição do filo dos Cordados e se torna nossos discos intervertebrais. Neurulação  Etapa 6 : os tubos se formam, criando uma nêurula  Etapa 6a : a notocorda induz a formação da placa neural  Etapa 6b : a placa neural se dobra sobre si mesma para formar o tubo neural e a crista neural  Etapa 7 : o mesoderma tem cinco categorias diferentes Já passamos por tudo isso e ainda não formamos tubos! Agora que formamos as camadas celulares com sucesso, temos que criar o produto 3D final. A primeira etapa para isso é a criação da notocorda. A notocorda faz o ectoderma acima dela formar uma placa espessa e plana de células chamada de placa neural. A placa neural estende o comprimento do eixo rostral-caudal. A placa neural, então, se dobra sobre si mesma e se sela em um tubo conhecido como tubo neural , que se encaixa sob o ectoderma. As bordas de onde a placa neural estava são puxadas para baixo com ela e se tornam a crista neural. O tubo neural se tornará o cérebro e a medula espinhal.

A crista neural , às vezes, é chamada de quarta camada germinativa por causa de suas células, que se tornam os sistemas nervosos simpático e parassimpático, os melanócitos, as células de Schwann e até mesmo alguns dos ossos e o tecido conjuntivo da face. Ilustração do processo de neurulação Enquanto isso, o mesoderma pode ser subdividido em mesoderma axial, paraxial, intermediário e lateral. A notocorda vem do mesoderma axial. O mesoderma paraxial dará origem aos somitos, os quais se diferenciarão em músculos, cartilagem, ossos e derme. Os derivados do somito criam um plano corporal segmentado (veja à direita). O mesoderma intermediário é a origem do nosso sistema urogenital – nossos rins, gônadas, glândulas suprarrenais e os ductos que os conectam. O mesoderma lateral dará origem ao coração (o primeiro órgão a se desenvolver!), aos vasos sanguíneos, à parede corporal e ao músculo dos nossos órgãos. Imagem de um boneco palito identificado com sistema urogenital, coração, vasos sanguíneos, parede corporal e músculo dos órgãos Figura do endoderma se transformando no trato digestivo Ao mesmo tempo, o endoderma também se transforma em um tubo – o trato digestivo. O trato digestivo é subdividido em intestino anterior, intestino médio e intestino posterior. Cada subdivisão tem seu próprio nervo e fornecimento de sangue. Os órgãos relacionados ao trato gastrointestinal, na verdade, inicialmente são protuberâncias desse tubo. O intestino anterior dá origem ao esôfago, estômago, parte do duodeno e broto respiratório, que se desenvolverá e dará origem aos pulmões. A segunda metade do duodeno até o cólon transverso origina-se do intestino médio. O restante do trato gastrointestinal, incluindo o restante do cólon transverso, o cólon descendente, o cólon sigmoide e o reto são formados a partir do intestino posterior.

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