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Gastrulação, Neurulação e

Dobramentos Embrionários

Vídeos podem ser encontrados no canal do youtube

da Professora Irene Yan:

https://www.youtube.com/channel/UCEYjJ4W4z-

k6LMfpW4l1ZFA

Profa. Carol: carol.deldebbio@usp.br

Na aula de Hoje

- Revisão breve: fertilização, clivagens e

blastocisto

- Gatrulação- Ectoderma

- Mesoderma

- Endoderma

- Neurulação (Sistema Nervoso)

- Dobramentos do corpo

Por onde estudar... Gametas

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MitocondriaCombustível

Provê ATP

para os

batimentos

flagelares

FlageloMotor

Composto de feixes

de microtúbulos

que se deslizam

uns sobre os outros

na presença de

ATP.

Núcleo

Carga

genética

haplóide

altamente

condensado

Vesícula

Acrossomal ou

Acrossomo

Organela

intracelular

contendo alta

concentração de

enzimas

proteolíticas

(capazes de quebrar

proteínas)

Zona Pelúcida

- Camada amorfa

- Envolve o ovócito

- Glicoproteínas

- Região de comunicação

O encontro do espermatozoide com a Zona pelúcida

induz a exocitose do acrossomo (expele o seu conteúdo)

que auxilia na penetração das barreiras físicas da Zona

Pelúcida

ZP3

ZP3

ZP3

Proteínas de degradação

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MIO Y., MAEDA K., 2008 American journal of obstetrics and gynecology 199: 660.e1–5.

Durante a

CLIVAGEM o ovo

aumenta seu

número celular

através da mitose,

formando a

MÓRULA.

Em seguida, a

estrutura forma uma

cavidade interna

preenchida de

fluido, denominada

BLASTOCELE

Ao final do período de

clivagem, o embrião é

constituído de

MASSA CELULAR

INTERNA

e

TROFOECTODERME

= Blastocisto

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Massa

Celular

Interna

Blastocele

Trofoectoderme

Zona

Pelúcida

BLASTOCISTO:

•Massa Celular Interna

•Trofoectoderme

Embrião

Propriamente Dito

Células-Tronco

Embrionárias

Porção Embrionária

da Placenta

Mórula (~16 células)

As células da mórula apresentam expressão gênica

semelhante

As células do blastocisto apresentam diferenças entre

trofoectoderme e MCI

Oct4/Nanog

Oct4/Nanog

Oct4/Nanog Oct4/NanogOct4/Nanog

Oct4/Nanog

Oct4/Nanog

Cd

x2

/ Id

2

Blastocisto (~32 células)

O aumento do número de células e movimentos leva ao

rompimento da Zona Pelúcida e liberação do Blastocisto

“Eclosão”da Zona Pelúcida.

Permite expansão do blástula e IMPLANTAÇÃO*

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Oct4 -/-Controle

MCI

TFE TFE

Nichols et al., Cell, Vol. 95, 379–391, October 30, 1998

A expressão de Oct4 é fundamental para a formação

das células da Massa Interna

(Células-Tronco Embrionárias) e Pluripotência

As células da Massa Interna também começam

a expressar fatores de transcrição diferenciados

Blastocele

A Massa Celular Interna se diferencia em EPIBLASTO E

HIPOBLASTO = disco bilaminado

EPIBLASTO: Fica mais distante da Blastocele

HIPOBLASTO: Mais próximo da Blastocele

Blastocele

Implantação - endométrio

GASTRULAÇÃO

NEURULAÇÃO

DOBRAMENTO DO

CORPO

FECHAMENTO DO TUBO

ENDODÉRMICO

(formação dos 3 folhetos embrionários)

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Lewis Wolpert (1929)

Doutorado King's College London

Biologia do Desenvolvimento

Artigos Científicos e Livros didáticos

Outros livros:

Tristeza Maligna: a anatomia da depressão

Opiniões e frases de impacto:

“… a ciência explica o mundo como ele é. Os problemas éticos surgem

apenas quando a ciência é aplicada na tecnologia”.

“ é eticamente inaceitável e imprático censurar qualquer tentativa de

compreender a natureza (essência) do nosso mundo”

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

Formação dos 3 folhetos embrionários:

Ectoderma, mesoderma e endoderma

O disco bilaminar é composto de uma camada de

EPIBLASTO e outra camada de HIPOBLASTO (este tem

contato com a blastocele)

O disco bilaminar em 3D parece um pão

sírio

Gastrulação

Aparecimento da Linha Primitiva

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Gastrulação

Na Gastrulação as células do Epiblasto:

• Alteram a morfologia epithelial para mesenquimal (EMT)

• Migram em direção à linha primitiva e para o espaço entre

o Epiblasto e Hipoblasto (ingressão)

• Se inserem no hipoblasto = ENDODERMA

Langman-Embriologia Médica,

Sadler, Thomas W.

Gastrulação

• Após a formação do endoderma, as células do epiblasto

continuam a migração pela linha primitiva e se instalam no

espaço entre endoderma e epiblasto = MESODERMAAs células do Epiblasto que

migram

Para a camada hipoblástica:

Endoderma

Para o espaço “do meio”:

Mesoderma

As células do Hipoblasto são

deslocadas lateralmente

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Fim da Gastrulação = 3 folhetos embrionários

Langman-Embriologia Médica, Sadler, Thomas W. The Kathryn Anderson Lab

Formação da Notocorda: estrutura sinalizadora

temporária

Nó primitivo

Processo notocordal

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Formação da Notocorda: estrutura sinalizadora

temporária

O fato da formação da notocorda

terminar no mesoderma, faz com que

ela seja considerada um derivado

mesodérmico

GASTRULAÇÃO

NEURULAÇÃO

DOBRAMENTO DO

CORPO

FECHAMENTO DO TUBO

ENDODÉRMICO

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Neurulação é o estágio da

organogênese em que o tubo neural se

transforma em estruturas que irão se

desenvolver no Sistema Nervoso

Central

Neurulação primária:

Placa neural, tubo neural, epiderme e

crista neural

nó

Endoderma visceral anterior

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Endoderma

Lefty1

Cerberus

Lefty1 e Cerberus são antagonistas de Nodal

Nodal ativa a expressão de genes posteriores

Otx2Dkk

Dkk inibe a via de Wnt

Nodal NodalNodalNodal

Nodal

Nodal Nodal

Nó Primitivo, Nó de Hensen, Organizador =

Expressão de genes indutores

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Nó Primitivo

nóChordin Noggin

Chordin e Noggin são inibidores de BMP

notocorda

Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Nó Primitivo e Notocorda

BMPBMP

BMP

BMP

BMP

BMP

BMP

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Regiões Sinalizadoras (mamíferos)

Chordin Noggin

Inibição de Nodal e BMP e Wnt

notocorda

Indutores anteriores (cabeça)

Lefty1

Cerberus

Otx2Dkk

BMP

BMP

BMPWnt

Nodal

Malformações craniais e neurais (sem alterações abaixo do pescoço)

Chdn -/- e Nog -/-

Anderson et al., Development 2002 129: 4975-4987;

ECTODERMA

NEUROECTODERMA ECTODERMA SUPERFICIAL

Tubo Neural Crista Neural

Epiderme, pelos, unhas, esmalte

dentário, glândulas cutâneas e mamárias,

lobo anterior da hipófise, orelha interna,

cristalino

Cérebro, medula,

retina, neuro-

hipófise

Gânglios e nervos cranianos e

sensitivos, células pigmentadas,

cartilagem dos arcos branquiais,

mesênquima da cabeça

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Neurulação = sistema nervoso

Formação da placa neural (indução neural)

Células espessas-neuroepitélio

Dobramento da placa neural – pregas neurais

e sulco neural

Encontro das pregas neurais e adesão

formando o tubo neural

Desprendimento das células da crista neural

Gammill & Bronner-Fraser Nature Reviews Neuroscience, 2003

Pregas neurais

Sulco neural

As regiões periféricas

da placa neural se

elevam formando

pregas

A região central

começa a formar uma

estrutura em forma de

“U” (sulco neural)

As pregas se movem na

direção central

A união das pregas forma o

tubo neural e induz o

desprendimento das células

da crista neural

https://youtu.be/00xr4kzYZn4

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Alguns defeitos do tubo neural podem ser causados por

toxinas ambientais, químicos ou deficiências nutricionais.

Ácido retinóico

Insulina

Glicose plasmática alta

Diabetes materna

Drogas antiepiléticas

Hipertermia

Defeitos do fechamento do Tubo Neural

Mielosquise (espinha bífida aberta)

Craniosquise (anencefalia)

Espinha bífida oculta

Encefalocele

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Hidrocefalia

Parkinson TJ, England GCW, Arthur GH, Arthur's

Veterinary Reproduction and Obstetrics, Saunders, 2001

Ectoderma

Mesoderma ***

(Sistema Nervoso)

SOMITOS = especializações do mesodermaMesoderma paraxial

Segmentação

Cranio-caudal

- esqueleto axial

- musculatura

https://youtu.be/00xr4kzYZn4

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Mesoderma LateralMesoderma

Paraxial

Notocorda

Mesoderma

Intermediário

Músculo, etcRins e Gônadas

Sistema Vascular e

Hematopoiético

Anexos Extraembrionários

GASTRULAÇÃO

NEURULAÇÃO

DOBRAMENTO DO

CORPO

FECHAMENTO DO TUBO

ENDODÉRMICO

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Gastrulação

Neurulação

DOBRAMENTO DO CORPO

Especialização do

mesoderma ***

Concomitante à formação do TUBO

NEURAL,

existe um outro movimento que resulta no

Dobramento

Cefalo-caudal e lateral do Embrião.

O DOBRAMENTO LATERAL também confere

tridimensionalidade ao embrião

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Folhetos embrionários

Ectoderma(ecto=externa)

Mesoderma(Meso=meio)

Endoderma(endo=interna)

Pele Sistema Nervoso Crista Neural

Notocorda Músculo Rins Sangue

Tubo Digestivo Faringe Tubo respiratório

Âmnion é uma membrana que constitui a

bolsa amniótica o qual envolve e protege o

embrião. Derivada da somatopleura, que é

a combinação do ectoderma com o

mesoderma somático

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Intestino

Cavidade amniótica

Saco vitelínico

Concomitante ao fechamento do tubo neural ocorre o

DOBRAMENTO CEFALO-CAUDAL que confere

tridimensionalidade ao embrião

*

*

*

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http://origamiembryo.cba.arizona.edu/video.cfm

Independente de como ficou seu origami, sabemos que será muito amado...

(quando estudar para a prova !!!!!!) Por onde estudar...