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Gastrulação Comparada

Embriologia

molecular

01/03/2016

Nathalie Cella

ncella@usp.br

Ectoderma(ecto=externa)

Mesoderma(Meso=meio)

Endoderma(endo=interna)

Pele Sistema

Nervoso Crista

Neural

Notocorda

Músculo Rins

Sangue

Tubo Digestivo

Faringe Tubo

respiratório

Gástrula

Blástula

Zigoto

Os vários tecidos no animal adulto derivam de três folhetos

embrionários:

Os movimentos celulares utilizados para a morfogênese são

conservados na embriogênese

apical

basal

Atenção para diferença:

INVAGINAÇÃO

membrana apical

do epitélio

toca o lúmen

EVAGINAÇÃO

membrana basal

do epitélio

toca o lúmen

It is not birth, marriage or death, but gastrulation,

which is truly the most important time in your lifeLewis Wolpert (1986)

O evento mais importante da sua vida

não é o seu nascimento, seu casamento,

sequer a sua morte. É a Gastrulação.(e o aprendizado sobre este)

Como se movimentar sem espaço ?

Blastocele – espaço para manobra!

blastocele

1 2 8

16

Embrião eclode e

sai do envelope

de fertilização

GASTRULAÇÃO EM OURIÇOS

Gastrulação de ouriço-do-mar

Como as células mesenquimais

primárias “saem” do epitélio da

blástula?

A CÉLULA MESENQUIMAL PRIMÁRIA reduz sua afinidade

com as células vizinhas para ingressar na blastocele

↓afinidade com a camada hialina

↑ afinidade pela lâmina basal

interação das células

mesenquimais primárias

com a matriz extracelularingressão das células

mesenquimais primárias

Como as células mesenquimais

“sabem” o seu destino na

blastocele?

células

mesenquimais

primárias

filopodia

As células

ectodérmicas

secretam FGF e

VEGF que

São percebidos

pelos filopodia

das células

mesenquimais

primárias

Fusão das células mesenquimais primárias para

dar origem ao esqueleto da larva (espículas):

Formação do arquêntero e

blastóporo

A invaginação do arquêntero pode ser divida em duas fases:

Primeira fase:

•Mudança de forma das células da

placa vegetal

•Distorção da Matriz Extracelular

Morfogênese epitelial movida pela CONSTRICÇÂO APICAL

1 Concentração APICAL do

citoesqueleto de actina e

miosina

2. Que PRECEDE o evento

3. É RESTRITA ao local de

invaginação;

4. Com manutenção de

INTEGRIDADE TECIDUAL.

(junções aderentes)

•Extensão Convergente

•Filopódios das células

mesenquimais secundárias

Segunda fase:

•Extensão Convergente

•Filopódios das células

mesenquimais secundárias

Segunda fase

RECAPITULANDO:

A blástula é consequência do tipo de ovo e

de clivagem:

Clivagem de anfíbios:

Há menos blastômetos no polo

vegetal porque a clivagem é mais

lenta. Blastômeros são maiores

BLÁSTULA

Citoplasma

cortical gira 30º

em relação ao

citoplasma interno

CRECENTE

CINZA

Centríolos do espermatozóide

organizam os microtúbulos do

ovo, promovendo a separação

do citoplasma cortical e

citoplasma interno

Organização dos

microtúbulos dutante a

primeira clivagem em

anfíbios

IMZ = involuting marginal zone

O lábio do blastóporo é formado por células-garrafa

Mudança de FORMA CELULAR

Após a deformação inicial causada pelas células-garrafa, o restante da

ingressão é movida por epibolia e involução.

dorsalventral

Divisão celular

no inpicio (A) e

no fim (B) da

gastrulação de

Xenopus

intercalação

GASTRULAÇÃO DE ANFÍBIO

Gallus gallus

Stern et al.

Células marcadas com GFP foram removidas

de diferentes partes da linha primitiva e

enxertadas em outro embrião

Essas células mantém o seu padrão de

migração orientadas por fatores produzidos

por células próximas

Os movimentos do epiblasto de aves são gerados por intercalação

As células do EPIBLASTO que

migraram formam o

• Mesoderma na blastocele

•Endoderma quando se inserem no

Hipoblasto

As que permanecem na superfície

formam a Ectoderma

Ao final da gastrulação, o Nó de Hensen e a linha primitiva

regridem para a região posterior

Oct4

No camundongo – gastrulação dentro do copo

No galinha e homem – gastrulação tipo beirute

TS= Theiler stages

GASTRULAÇÃO EM EMBRIÃO DE CAMUDONGO

14-15 dias

Cavidade

amniótica

Saco vitelínico

epiblasto

hipoblasto

embrião

Bilaminar

fim da 2ª semana

Visualizando...

APONTE o embrião

Fosseta primitiva

Nó primitivo

Linha primitiva

Linha

primitiva

epiblastohipoblasto

membrana orofaríngea

membrana cloacal

15º dia

cranio

caudal

Eixos do corpo

ventral

dorso

Dobramento cefalo-caudal(corte sagital)

prega

cranialprega

caudal

Dobramento cefalo-caudal

(ou sagital)

Dobramento lateral(corte transversal)

pregas

laterais

Dobramento transversal

(ou lateral)

4 semanas 5 semanas

Embrião após dobramento

Alguns pontos a ponderar:

1) Existe um mecanismo

celular comum para a

movimentação da

gastrulação?

2) Existem genes comuns?

Nobel em Medicina 1935

D

V

DV

Donor embryo Host embryo

"Über Induktion von Embryonalanlagen durch Implantation artfremder Organisatoren", Hans Spemann and Hilde

Mangold Archiv für Mikroskopische Anatomie und Entwicklungsmechanik, 100: 599-638, 1924.

Duplication of the dorsal lip of the blastopore

generates an extra neural tubeSpemman and Mangold, 1924

Wolpert, Biologia do Desenvolvimento

Hensen´s node graft also produces a second neuroaxis

Origamiembryo.cba.arizona.edu/video.cfm

Aula prática

mesoderme

intermediária

somitos

placa domesodermalateral

mesodermasomática

mesodermavisceral