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INTRODUÇÃO AO DESENVOLVIMENTO HUMANO 1. CONCEITO: Trata-se do processo contínuo que se inicia quando óvulo (gameta feminino) é fecundado pelo espermatozoide (gameta masculino) e dão origem ao zigoto que, a partir de mecanismos biológicos, formará o ser humano multicelular. Observação: A maior parte das alterações ocorrem durante os períodos embrionário e fetal. 2. PERÍODOS: • Pré embrionário: clivagem (divisão dos blastômeros) até a formação do disco trilaminar – entre a primeira e metade da terceira semana. • Embrionário: ocorrem os processos de morfogênese e organogênese (formação de órgãos) – entre o final da terceira semana e a oitava semana. • Fetal: crescimento, aumento de peso e maturação de órgãos que foram formados no período embrionário – entre a nona e trigésima oitava semana. Cronologia do desenvolvimento Comentado [IG1]: Também chamado oócito Comentado [IG2]: Célula altamente especializada e totipotente Comentado [IG3]: Divisão celular (mitoses) Migração celular Morte celular programada (apoptose) Diferenciação (programada a partir de fatores genéticos) Crescimento Rearranjo celular Comentado [IG4]: Posição anatômica: Corpo adulto ereto, com membros superiores estendidos a cada lado e as palmas direcionadas anteriormente GAMETOGÊNESE Comentado [IG5]: Espermatogênese (formação do gameta masculino) e oogênese (formação do gameta feminino) Corresponde ao processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas, os gametas, a partir de células precursoras bipotentes (potencial de formar duas células, um esperma ou um ovócito) OBS: a gametogênese anormal, geralmente marcada pela não disjunção de cromossomos, resulta em anomalias e aberrações cromossômicas, sendo a principal causa de aberrações cromossômicas numéricas. 1. ESPERMATOGÊNESE Sequência de eventos pelos quais as espermatogônias (células germinativas primordiais) são transformadas em espermatozoides maduros. EVENTOS: • Espermatogônia (CGP) sofre sucessivas mitoses, até aumentar de tamanho, sofrer modificações e se tornar espermatócito primário • O espermatócito primário sofre a primeira divisão meiótica, a reducional, para formar espermatócitos secundários • Cada espermatócito secundário sofre a segunda divisão meiótica, a equacional, dando origem a duas células cada, as espermátides haploides • Resultado: 4 espermátides haploides • As 4 espermátides sofrem gradativas modificações até se tornarem, se fato, espermatozoides maduros, processo conhecido por espermiogênese • Tem início na puberdade 2. OOGÊNESE Sequência de eventos pelos quais as oogônias (células germinativas primordiais) são transformadas em oócitos maduros. EVENTOS: • As oogônias crescem sucessivamente por mitose e se tornam os oócitos primários antes do nascimento • Assim que se forma o oócito primário, células do tecido conjuntivo o circundam e formam uma única camada de células achatadas, as células foliculares • O oócito primário circundado por essa camada de células forma o folículo primário • Esse oócito primário é revestido pela zona pelúcida • Os oócitos primários iniciam a primeira divisão meiótica antes do nascimento, mas o término da prófase só começa com a puberdade • Maturação • Mensalmente, após a puberdade, a mulher libera um folículo ovariano com o ovócito II dentro, o qual é expelido no dia da ovulação • A ovulação é influenciada pelo FSH e LH, os quais são estimulados pelo GnRh • A cada mês, o ovócito I finaliza a primeira meiose, dando origem ao ovócito II, o qual será liberado para as tubas uterinas e, em caso de fecundação, sofrerá a meiose II, dando origem, de fato, ao óvulo 3. HORMÔNIOS GONADOTRÓFICOS (FSH E LH): são formados pela adeno-hipófise, parte anterior da hipófise, mediante a influência do GnRh • FSH (hormônio folículo estimulante) Comentado [IG6]: Maiores células germinativas nos túbulos seminíferos dos testículos Comentado [IG7]: Cada espermatócito primário diploide forma dois espermatócitos secundários haploides a partir da meiose reducional Comentado [IG8]: As células de sertoli revestem os túbulos seminíferos, sustentam e participam da nutrição das células germinativas, além de estarem envolvidas com a regulação da espermatogênese Comentado [IG9]: São transportados passivamente dos túbulos seminíferos para o epidídimo, onde são armazenados e tornam-se funcionalmente maduros durante a puberdade. O epidídimo é um ducto longo e espiralado, no qual há o ducto deferente em seu seguimento e transporta os espermatozoides para a uretra São ativamente móveis devido aos flagelos Comentado [IG10]: Dura cerca de dois meses para acontecer e, quando completada, os espermatozoides entram na luz dos túbulos seminíferos Comentado [IG11]: Também chamados de ovócitos Comentado [IG12]: Secretam uma substância: inibidor da maturação do oócito, que mantém estacionado o processo meiótico do oócito Comentado [IG13]: Conforme o oócito primário cresce durante a puberdade, as células foliculares se tornam cúbicas e depois cilíndricas, formando o folículo primário Comentado [IG14]: Material glicoproteico acelular e amorfo Comentado [IG15]: No ciclo ovariano feminino, os dois tem pico no dia 14 • Nas mulheres: estimula o desenvolvimento do folículo ovariano (dentro do qual o oocito I está com a meiose I estacionada, voltando a ser completada a cada ciclo menstrual: que gerará um oocito II), o qual libera muito estrógeno – hormônio ovariano • Nos homens: estimula as células de Sertoli (nutrição das células germinativas masculinas) • LH (hormônio luteinizante) • Nas mulheres: promove a liberação do ovócito II (ovulação), além de estimular a formação do corpo lúteo/ amarelado, que é o folículo ovariano envelhecido responsável pela liberação de progesterona • Nos homens: estimula as células de Leyding na produção de testosterona 4. CICLO HORMONAL E OVARIANO ATÉ A FECUNDAÇÃO • O hipotálamo libera GnRh pelo sistema porta-hipofisário, que estimula a adeno-hipófise a liberar FSH e LH, os quais estimulam ou inibem o ovário a produzir estrógeno e progesterona em um comando de feedback positivo e negativo • O hormônio folículo-estimulante (FSH) estimula o desenvolvimento dos folículos ovarianos e a produção de estrogênio pelas células foliculares. • O hormônio luteinizante (LH) age como um “disparador” da ovulação (liberação do oócito secundário) e estimula as células foliculares e o corpo lúteo a produzirem progesterona. • Esses hormônios também induzem o crescimento dos folículos ovarianos e do endométrio. • durante a gravidez, o corpo da mulher passa a produzir o HCG (placenta), o qual é responsável por estimular os ovários a produzir mais altos níveis de estrogênio e progesterona para manter o útero apto para a gestação • PASSOS: • - Hipotálamo libera GnRh • - Adeno-hipófise libera FSH (estimula a granulosa que dá origem ao estrogênio) e LH (estimula a produção de progesterona na célula de TECA) • - O FSH estimula o ovário a produzir estrógeno (fase menstrual) • - Enquanto aumenta o nível de estrógeno, FSH e LH são "inibidos" por feedback negativo • - quando estrógeno chega à secreção máxima, voltam a subir os níveis de FSH e LH (principalmente) • - O LH estimula a ovulação • - Após o pico, onde ocorre a ovulação, FSH e LH começam a cair • - Progesterona (produzida pelo corpo lúteo) começa a aumentar, após a ovulação, objetivando a manutenção do endométrio e preparação para a gestação • - Ao não ocorrer fecundação, o endométrio descama e ocorre a menstruação • FECUNDAÇÃO: • Quando houver a união da membrana do ovócito com a membrana do espermatozoide, ocorre uma “mudança de carga elétrica” que rompe a camada protetora, permitindo a entrada do esperma ao ovócito II • Ao se unirem,ocorre a conclusão da meiose do ovócito II • Com isso, forma-se o ovócito maduro e o segundo corpo polar • O núcleo do ovócito II possui o pronúcleo feminino • Ao entrar no ovócito, o esperma separa sua cabeça e cauda, aumenta a cabeça para formar o procúcleo masculino • A fecundação se completa com a união dos prónucleos e mistura dos cromossomos na primeira divisão mitótica do zigoto Comentado [IG16]: Após a fecundação, a cariogamia (união dos gametas) só ocorre após a finalização da meiose II do ovócito feminino PRIMEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO Fecundação e desenvolvimento acontecem internamente. • Após a fecundação, o zigoto se divide e forma blastômeros (primeiras células embrionárias na fase de clivagem). • Durante a clivagem, os blastômeros não aumentam de tamanho. • A cada aproximadamente 24h, há uma divisão nos blastômeros, de modo que, estimadamente, no quinto dia, haja 16 células, cujo nome passa a ser mórula (fase de mórula: blastômeros compactados) • Enquanto se dividem para formar a mórula, essas células que tiveram a fecundação na tuba uterina se transferem para o útero, onde irão se fixar. • Por volta do sexto ao sétimo dia, com a mórula na cavidade uterina, os blastômeros começam a adsorver líquido uterino e, assim, formando cavidade intercelular. A tal cavidade preenchida por líquido dá-se o nome blastocele, enquanto ao todo dá-se o nome de blastocisto (fase de blástula) • Composição do blastocisto: 1. Blastocele: cavidade preenchida por líquido 2. Embrioblastos: conjunto de células internas, cuja função será desenvolver o embrião 3. Trofoblastos: conjunto de células externas, que delimitam o blastocisto e interagem com as células endometriais, inclusive participando da formação da placenta. SEGUNDA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO • o blastocisto se implanta na cavidade posterior do útero aproximadamente no início da segunda semana de gestação • No início da segunda semana de gestação, em função do desenvolvimento de vilosidades entre as células do blastocisto e da interação com as células endometriais, o embrião se implanta no endométrio (processo de nidação) e ocorre a formação do disco bilaminar • O disco embrionário origina as camadas germinativas que formam todos os tecidos e órgãos do embrião • Simultâneo à implantação, as células do embrioblasto e trofoblasto começam a se diferenciar. Trofoblasto: • 1 Citotrofoblasto (camada que reveste todo o blastocisto) • 2 Sinciciotrofoblasto (camada externa de várias células que libera enzimas responsáveis pela implantação do blastocisto no endométrio do útero, como também produz o hormônio HCG – são invaginações que entram em contato direto com o endométrio) Observação: o hormônio gonadotrofina coriônica (HCG) é responsável pela manutenção do corpo lúteo durante os primeiros meses de gestação. A presença do corpo lúteo funcional no ovário mantém os níveis de progesterona necessários à manutenção do endométrio Comentado [IG17]: Ao final da primeira semana o blastocisto estará superficialmente implantado no endométrio Comentado [IG18]: cerca de 6 dias após a fecundação, o blastocisto adere ao epitélio endometrial por ação de enzimas proteolíticas Comentado [IG19R18]: Assim que o blastocisto completa a implantação no endométrio uterino ocorre uma rápida proliferação e diferenciação do trofoblasto. • As mudanças no endométrio resultantes da adaptação desses tecidos em preparação para a implantação são denominadas de reação decidual. • Concomitantemente, forma-se a vesícula umbilical primitiva e ocorre o desenvolvimento do mesoderma extraembrionário. O celoma (cavidade) extraembrionário forma-se a partir de espaços presentes no mesoderma extraembrionário. Posteriormente, o celoma se torna a cavidade coriônica. • A vesícula umbilical primitiva diminui e desaparece gradativamente conforme ocorre o desenvolvimento da vesícula umbilical secundária. • A cavidade amniótica aparece entre o citotrofoblasto e o embrioblasto. • O embrioblasto se diferencia em um disco embrionário bilaminar formado pelo epiblasto, voltado para a cavidade amniótica, e pelo hipoblasto, adjacente à cavidade blastocística. • O desenvolvimento da placa pré-cordal, um espessamento localizado no hipoblasto, indica a futura região cranial do embrião e o futuro local da boca; a placa pré-cordal também é um importante organizador da região da cabeça Comentado [IG20]: Oriundo do embrioblasto, que é oriundo do blastocisto, que é oriundo da mórula O citotrofoblasto também reveste o disco bilaminar (cavidade amniótica e vitelínica), formando mesoderma extraembrionário, no interior do qual se formarão espaços, o celoma extraembrionário – formará o cordão umbilical. Embrioblasto – diferenciação do embrioblasto e formação do disco bilaminar: • Epiblasto – camada de células internas mais superior: dá origem à vesícula amniótica • Hipoblasto – camada de células adjacente ao epiblasto (abaixo): dá origem à vesícula vitelínica primitiva Estruturas formadas a partir do embrioblasto • Durante a organização do disco bilaminar, forma-se acima do epiblasto uma cavidade que corresponde à vesícula amniótica, a qual é revestida pelas células amnióticas • Além da vesícula amniótica, se forma a vesícula vitelínica primária a partir da cavidade circundada pelos hipoblastos. • As estruturas extraembrionárias que se formam durante a segunda semana são a cavidade amniótica, o âmnio, a vesícula umbilical conectada ao pedículo e o saco coriônico • O mesoderma somático extraembrionário e as duas camadas de trofoblasto forma o córion, membrana fetal mais externa, que forma a parede do saco coriônico Comentado [IG21]: O cório, também chamado de serosa, é uma membrana formada a partir do mesoderma e ectoderma que recobre todo o embrião e os outros anexos embrionários, dá “origem” à placenta Comentado [IG22]: Essa imagem deveria estar virada, ou seja, o embrioblasto está posicionado nas "costas", na parede do útero TERCEIRA SEMANA DE DESENVOLVIMENTO • Na terceira semana de desenvolvimento ocorre a gratrulação, processo pelo qual se formam os três folhetos germinativos (endoderme, mesoderme e ectoderme) que darão origem aos órgãos e sistemas (organogênese) e, ainda, é estabelecida a orientação céfalo-caudal do embrião. • O disco embrionário origina as camadas germinativas que formam todos os tecidos e órgãos do embrião • são formadas as vilosidades coriônicas primárias (união entre sinciciotrofoblasto e citotrofoblasto), que passam a ser nutridas pelo próprio endométrio Comentado [IG23]: Oriundo do embrioblasto, que é oriundo do blastocisto, que é oriundo da mórula • o disco embrionário bilaminar é convertido em disco embrionário trilaminar Referência para visualizar: a camada do epiblasto fica voltada para a parede do útero, enquanto a camada de hipoblasto fica voltada para a cavidade uterina. Corte longitudinal, como se epiblasto estivesse deitada sobre a parede do útero. Essa camada vai se invaginar. Corte transversal do embrião, visto por camadas Processo • A primeira evidência do processo de gastrulação é formação da linha primitiva (espessamento das células do epiblasto que surge na porção caudal) no início da terceira semana de desenvolvimento • Na extremidade cranial da linha primitiva se forma o nó primitivo • A formação dessa linha primitiva permite o reconhecimento do eixo céfalo-caudal, das superfícies dorsal e ventral e dos lados direito e esquerdo. • As células do epiblasto deslocam o hipoblasto, formando o endoderma embrionário • As células remanescentes do epiblasto formam o ectoderma embrionário • Formação da notocorda Comentado [IG24]: A gastrulação começa quando uma região linear de células da superfície do epiblasto ficam mais espessasna porção causal do embrião, formando a linha primitiva a partir da replicação dessas células epiblásticas migrando para a linha média do disco bilaminar (sentido craniocaudal) • morfogênese (desenvolvimento da forma do corpo) • nessa etapa, o organismo é chamado de gástrula • ECTODERMA EMBRIONÁRIO • MESODERME EMBRIONÁRIO • ENDODERME EMBRIONÁRIO Diferenciação NEURULAÇÃO • A partir da metade da terceira semana até a oitava semana, o disco embrionário assume a conformação de um tubo, o tubo neural, de modo que nesse período o embrião começa a ter conformação humana. • Inicialmente, a notocorda passará por um espessamento para formar a placa neural, na qual haverá invaginação do ectoderma para formar o tubo neural • O tubo neural dará origem às estruturas do Sistema Nervoso Central (SNC) Vista dorsal Vista transversal Nesse meio havia a linha primitiva, a qual sofre invaginação para formar o sulco neural Comentado [IG25]: dá origem à epiderme, aos sistemas nervosos central e periférico, aos olhos e ouvidos internos, às células da crista neural Comentado [IG26]: O ectoderma superficial dá origem a: - Epiderme e seus derivados (pelos, unhas, glândulas sudoríparas, glândulas sebáceas e parênquima e ductos das glândulas mamárias) - Epitélios da córnea e da lente (cristalino) do olho - Órgão do esmalte e esmalte dos dentes - Componentes da orelha interna Adenohipófise (lobo anterior da hipófise) - Mucosa da cavidade oral e da parte inferior do canal anal. O neuroectoderma dá origem a: - Tubo neural e seus derivados, incluindo componentes do SNC, epêndima (epitélio que reveste as cavidades do encéfalo e da medula espinal), glândula pineal, neuro- hipófise (lobo posterior da hipófise) e epitélio sensorial do olho, da orelha e do nariz - Crista neural e seus derivados, incluindo componentes do SNP (gânglios cranianos, espinais e autônomos; nervos periféricos e células de Schwann); células gliais (oligodendrócitos e astrócitos); células cromafins (medulares) da glândula suprarrenal; células enteroendócrinas (APUD) do sistema neuroendócrino difuso; melanoblastos, precursores dos melanócitos, mesênquima da cabeça e seus derivados (como arcos faríngeos que contêm músculos, tecido conjuntivo, nervos e vasos); odontoblastos; e endotélio da córnea e dos vasos sanguíneo Comentado [IG27]: Comentado [IG28]: dá origem a todos os músculos esqueléticos, às células sanguíneas, ao revestimento dos vasos sanguíneos, à musculatura lisa das vísceras, ao revestimento seroso de todas as cavidades do corpo, aos ductos e órgãos dos sistemas genitais e excretor e à maior parte do sistema cardiovascular. No tronco, ele é a fonte de todos os tecidos conjuntivos, incluindo cartilagens, ossos, tendões, ligamentos, derme e estroma (tecido conjuntivo) dos órgãos internos Comentado [IG29]: Dá origem a: - Tecido conjuntivo, incluindo tecido conjuntivo embrionário (mesênquima), o próprio tecido conjuntivo (tecido conjuntivo frouxo e denso) e tecidos conjuntivos especializados (cartilagem, osso, tecido adiposo, sangue e tecido hemocitopoético e tecido linfoide) - Músculos estriados e músculos lisos - Coração, vasos sanguíneos e vasos linfáticos, incluindo seu revestimento endotelial - Baço ... Comentado [IG30]: Formado a partir do hepiblasto Comentado [IG31]: é a fonte dos revestimentos epiteliais dos sistemas respiratório e digestório, incluindo as glândulas que se abrem no trato digestório e as células glandulares de órgãos associados ao trato digestório, como o fígado e o pâncreas. Comentado [IG32]: endoderma forma a parede do intestino primitivo e dá origem às porções epiteliais ou revestimento dos órgãos que se desenvolvem a partir do intestino primitivo. Os derivados do endoderma incluem: ... O embrião ganha conformação de tubo, o qual começa a se dobrar sobre a parte de baixo Dobramentos • Do tubo neural será originado o sistema nervoso central • Ao redor do tubo neural, células da ectoderme em invaginação que rodeia o tubo forma a crista neural, a qual dará origem ao sistema nervoso periférico • Essas células da crista neural desprendem do tubo neural e imigram para diferentes regiões do corpo. CORTE SAGITAL DO EMBRIÃO CORTE TRANSVERSAL DO EMBRIÃO