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09/08/2019
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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
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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...