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Embrione all’inizio della IV settimana corion
cavità amnios
doccia neurale
sacco vitellino
somatopleura
splancnopleura
parete amnios
L’embrione Cambiamento di forma: da disco a cilindro ripiegato a C
Acquisizione di precise caratteristiche esterne
Inizio orgnogenesi in quasi tutti i sistemi/apparati
Cambiamento di forma
Ripiegamento longitudinale (cefalo-caudale)
Ripiegamento trasversale (laterale)
Ripiegamento cefalo-caudale
Il ripiegamento cefalo-caudale dell’embrione è causato principalmente dall’allungamento del disco ectodermico, in particolare del tubo neurale, che avviene più velocemente di quello delle altre strutture
Nella regione craniale il setto trasverso (futuro diaframma), cuore e m. buccale ruotano di circa 180°assumendo una posizione ventrale
Nella regione caudale l’allantoide e la membrana anale subiscono una simile rotazione, coda
Durante i ripiegamenti
longitudinali l’abbozzo della
bocca si sviluppa da una
introflessione dell’ectoderma
che riveste anteriormente la
testa dell’embrione.
L’introflessione forma una
cavità, detta stomodeo.
Inizialmente la cavità è
separata dall’intestino primitivo
dalla membrana bucco-
faringea che comincia a
perforarsi intorno al 26° giorno
e scomparirà nel corso della
settimana successiva
processo mascellare I arco branchiale (mandibolare)
II arco branchiale
stomodeo
membrana bucco-faringea
stomodeo
La faccia
placodi olfattivi placode ottici
placode otico processo frontale
II III
processi mascellari
processi mandibolari
processi nasali
Ripiegamento laterale
Il ripiegamento laterale dell’embrione verso la linea mediana è prodotto dal rapido accrescimento del tubo neurale e dei somiti e porta alla formazione delle pliche laterali, queste si fondono ventralmente nella regione sopra-e sottombelicale, mentre rimangono separate da un piccolo spazio nella regione ombelicale
regione ombelicale
Ripiegamento laterale nella regione sotto-ombelicale
aorta dorsale
celoma
tubo neurale
Intestino primitivo
somatopleura
splancnopleura
abbozzo gonade
Delineamento dell’aspetto esterno dell’embrione
Inizio IV settimana: i somiti producono dei rilievi superficiali, il tubo neurale appare aperto anteriormente e posteriormente, nella regione cefalica sono visibili lateralmente gli abbozzi del I e II arco branchiale e ventralmente l’abbozzo del cuore
Lunghezza = 2 mm
neuroporo a.
creste neurali
creste neurali fuse
somiti
neuroporo p.
creste neurali fuse
somiti
peduncolo embrionale rigonfiamento cardiaco
I arco
margine amnios
neuroporo a.
Metà IV settimana: nella regione craniale il neuroporo anteriore è chiuso, sono visibili lateralmente I, II e III arco branchiale, placodi otici e un evidente rigonfiamento ventrale in corrispondenza dell’abbozzo del cuore; abbozzo degli arti superiori; somiti, evidente la forma a C dell’embrione è dovuta alle pieghe cefalica e caudale
Lunghezza CR = 3 mm
Fine IV settimana: I,II,III e IV arco branchiale, abbozzi arti superiori e inferiori, placodi otici e ottici, somiti, abbozzo coda
Lunghezza CR = 4 mm
Annessi embrionali Amnios: aumenta notevolemente di volume; al termine dei movimenti dell’embrione lo avvolge completamente, ripiegandosi nella regione ombelicale attorno al peduncolo vitellino. Al termine della settimana la sua crescita oblitera quasi completamente la cavità corionica
Sacco vitellino: a seguito del ripiegamento laterale dell’embrione viene in parte incorporato nella cavità celomatica intraembrionale dove forma la regione mediana dell’intestino primitivo; rimane a questo collegato dal dotto vitellino; il residuo del sacco vitellino verrà incorporato nel cordone ombelicale; nella parete del sacco vitellino si forman0 le arterie e le vene vitelline
Corion: Cresce più lentamente dell’amnios, continua ad essere rivestito dai villi terziari che continuano a formare villi fluttuanti ed ancoranti che pescano nelle lacune sanguigne
L’embrione è collegato al corion mediante il peduncolo embrionale che incorpora l’allantoide e successivamente i residui del sacco vitellino, esso diventerà il cordone ombelicale con le arterie e le vene ombelicali
Derivati ectoderma: epiectoderma e neuroectoderma
Epiectoderma
Creste neurali
Tubo neurale
Epidermide e ghiandole annesse
Capelli, unghie e peli Placodi
Gemme dentali
Diversi derivati
Sistema nervoso centrale
Neuroectoderma
Evoluzione dell’abbozzo del sistema nervoso
La doccia neurale sprofonda al di sotto dell’ectoderma; i sui margini laterali (creste neurali) si avvicinano e si fondono nella regione mediana; anteriormente (neuroporo anteriore) la fusione avviene verso il 23° giorno, posteriormente verso il 26° giorno
Le creste neurali
Le cellule che si trovano ai margini laterali della placca neurale (creste neurali) sono chiamate cellule delle creste neurali e formano una popolazione di cellule pluripotenti che dopo la fusione dei margini perdono contatto con il tubo neurale e migrano in diverse regioni dell’embrione differenziandosi in vari tipi cellulari
Durante la IV settimana cellule delle creste neurali nella regione cefalica migrano formando l’ectomesenchima degli archi branchiali che darà origine a diverse strutture cartilaginee, ossee e muscolari della regione della faccia e del collo e in particolare agli odontoblasti dei denti
I arco II-V arco
Derivati dell’endoderma
-Intestino faringeo (faringe, tasche branchiali, tiroide) -Esofago, trachea, vie respiratorie, alveoli polmonari -Stomaco, intestino, pancreas, fegato, cistifellea -Basse vie urinarie (vescica, uretra)
membrana orale
I tasca
II, III, IV tasca
corpo ultimobranchiale
abbozzo tiroide
abbozzo fegato
abbozzo stomaco abbozzo pancreas ansa intestinale anteriore
allantoide
sacco vitellino ansa intestinale posteriore membrana cloacale
cloaca
IA
IM
IP
faringe abbozzo
trachea,
bronchi,
polmoni
Organi interni di un embrione alla fine della IV settimana
Lunghezza CR=4 mm
vescicola ottica
mesencefalo
romboencefalo v. cardnale s.
v. cardinale c.
v. cardinale i.
aorta dorsale
ab. fegato plesso vene vitelline
mesonefro
notocorda
cuore
4 mm
Mesoderma parassiale
somiti
Si metamerizza nei somitomeri (43 paia; tra il 10° e il 23° giorno); eccetto le prime 7 paia i somitomeri si frammentano in 36 paia di somiti suddvisi in sei gruppi: occipitali, cervicali, toracici, lombari, coccigei, sacrali
Derivati mesoderma
sclerotomo
miotomo
dermatomo
mesoderma intermedio
somatopleura splancnopleura
mesoderma parassiale
mesoderma laterale
RA
FGF8 WNT3a
Modello “clock and wavefront”
Geni oscillanti: -Hes1, Hes7 (Recettori Notch e ligandi) -Snail1 e Axin2 (EMT) -Eph and EphR
-geni Hox (determinano l’identità posizionale dei somiti)
Dermatomo (fibroblasti derma, parte minore derma)
Miotomo (mioblasti)
Sclerotomo (condroblasti e osteoblasti)
Sclerotomo si differenzierà nel corso del II mese di sviluppo in: Ossa del cranio (somitomeri) Vertebre Coste Scapole
Miotomo: Muscoli oculari Muscoli lingua Muscoli tronco Muscoli arti (parte)
MO
MC
MT
ML MS
MC
Mesenchima locale che da origine ai muscoli dell’arto
ipomeri
epimeri
Regione cloacale di un embrione tra la fine della IV settimana e l’inizio della V settimana
Seu Me
W
Met
cloaca
Mc
Ip
Al
SU
Apparato urogenitale dell’ embrione fine IV e inizio V settimana
M SU
Le cellule germinali primordiali sono in migrazione verso gli abbozzi della gonadi che si sviluppano verso la V-VI settimana nella parete della splancnopleura che riveste il celoma intraembrionale nella regione posteriore dell’embrione.
Mesoderma laterale e formazione del celoma intraembrionale
Somatopleura (derma, sierose parietali, muscoli lisci, cartilagini e ossa arti)
Splancnopleura (sangue, vasi, cuore, sierose viscerali, muscoli lisci, creste gonadiche, dotti paramesonefridici)
Celoma (cavità pleurica, pericardica, peritoneale)
celoma
splancnopleura
somatopleura
I tubi endocardici fondendosi acquistano una parete mioepicardica dalla splancnopleura (campi cardiaci secondari); l’abbozzo del cuore è ora sospeso nella cavità pericardica mediante mesodorsale
meso In
cavità end gel MiEp
Pe
tubi endocrdici
Pe
tubi endocrdici
sacco arterioso
bulbo cardiaco ventricolo primitivo
atrio primitivo
seno venoso
setto trasverso
seno coronario e atrio destro
L’abbozzo del cuore si allunga e dà origine a una alternanza di dilatazioni e costrizioni
tronco
cono
seno venoso s
seno venoso d
atrio d atrio s
venyticolo
parete mioepicardica
cavità pericardica
bulbo sacco aortico arco aortico
membrana buccale
intestino
prosencefalo
amnios
aro aortico
vena ombelicale
Il cuore continua ad allungarsi, piegandosi prima ad U e poi ad S: l’atrio e l seno venoso vengono a trovarsi dorsalmente al bulbo, al tronco e al ventricolo
Visione frontale Visione laterale
Il cuore alla fine della IV settimana
ventricolo s
cono
atrio s
atrio d tronco arterioso
archi aortici
atrio d atrio s archi aortici
seno nenoso vene cardinali
vena ombelicale s
vena vitelina d
sacco aortico
ventricolo d
1 mm
100 battiti/min 50 ml di sangue