Embriologia Médica - Mestrado Integrado em Medicina Veterinária 2024/2025 PDF

Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] @ Organização da Unidade Curricular (UC) Metodologia Aulas Teóricas (T): 15h; 3ª Feira | Colégio Ant. Luís Verney (12h-13h...

Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] @ Organização da Unidade Curricular (UC) Metodologia Aulas Teóricas (T): 15h; 3ª Feira | Colégio Ant. Luís Verney (12h-13h) Teórico-Práticas (TP): 15h; 2ª Feira | Pólo da Mitra (15h-16h | 16h-17h) Prof. Dr. Luís Rato (12h T; 9h TP) Profª Drª. Rita Payan (3h T; 3h TP) Profª Drª. Elisa Bettencourt (3h TP) Avaliação A aprovação da unidade curricular obtém-se com a nota final mínima de 10 valores (≥ 9,50), numa escala de zero a vinte valores (0-20), Avaliação continua: 70 % média das 2 frequências + 30% teórico-prática (apresentação em grupo de um artigo (20%) e de um caso clínico (10%)) Exame: A não aprovação por avaliação contínua implica a realização de exame, nas épocas previstas para o efeito, de todos os conteúdos programáticos.  Organização da UC Assiduidade Os alunos não poderão exceder os 25% de faltas nas TPs. As aulas Teóricas não têm presença obrigatória.  Conteúdos Programáticos Introdução à História da Embriologia; Sistemas muscular e esquelético; Gametogénese; Sistema digestivo; Fertilização; Sistema respiratório, 1ª Frequência Clivagem; Sistema urinário; Gastrulação; Sistema reprodutivo; Sinalização celular e funcionamento genético no Estruturas da cabeça e pescoço; decurso do desenvolvimento; Sistema endócrino; Células estaminais; Olho e ouvido; Estabelecimento do plano corporal básico; Sistema integumentar; Cavidades celómicas; Determinação da idade do embrião e do feto; Membranas fetais; Reprodução medicamente assistida em espécies Variantes de implantação e placentação de acordo domésticas; com a espécie. Fatores genéticos, cromossómicos e ambientais que Mortalidade embrionária em espécies domésticas. afetam adversamente o desenvolvimento pré-natal. Sistema cardiovascular. Características embriológicas e pós-natais da hematopoiese. Sistema nervoso;  Objetivos Gerais da UC Dominar os conceitos básicos da Embriologia Veterinária; Diferenciar os vários estágios do desenvolvimento embrionário e fetal; Descrever as variações inerentes ao desenvolvimento embrionário nas diferentes espécies; Estabelecer a ligação entre desenvolvimento embrionário e fetal dos vertebrados e o indivíduo adulto; Usar o conhecimento adquirido na prática clínica de reprodução, diagnóstico pré-natal e Medicina Veterinária fetal.  Bibliografia Recomendada McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Hyttel, P. et al. Essentials of domestic animal embryology. Saunders Elsevier (2016). Embriologia Médica Tópicos a abordar: - Perspetiva histórica da embriologia - Gametogénese - Fertilização - Clivagem Objetivos: - Descrever os passos inerentes à gametogénese feminina e masculina; - Compreender os eventos necessários à fertilização; - Perceber as principais diferenças do processo de clivagem entre as espécies aboradas  Embrião de ovelha no 19º dia e desenvolvimento, Essentials of Domestic Animal Embryology Embriologia é um ramo da biologia que estuda os estágios sequenciais do desenvolvimento embrionário e fetal, começando com a fertilização.  Cada animal, seja uma baleia, ovelha, cobra, ou humano começa por ser uma “simples” célula que se divide e diferencia, desenvolvendo-se num animal de acordo com a sua espécie. Tudo começa a partir daqui... embryology.med.unsw.edu.au A união do gâmeta feminino (na figura o oócito) com um gâmeta masculino (na figura o espermatozóide) dará origem a todas as células do animal que se irá formar a partir FERTILIZAÇÃO. As células do organismo originam-se a partir de um só (ovo ou zigoto). As diferenças que existem entre as células do organismo conseguem-se mediante diferenças na expressão genética. Uma breve história da embriologia... Gametogénese Gametogénese – evento celular pelo qual os gâmetas são produzidos a partir das células germinativas primordiais (CGP). As CGP são um conjunto de células que se encontram num estado de diferenciação designado de pluripotência. O tipo de divisão celular associada à formação dos gâmetas femininos e masculinos é a MEIOSE. Divisão Celular Mitose Vs Meiose Importante relembrar os dois tipos de divisão celular e suas principais diferenças Gametogénese Masculina  As espermatogónias do tipo A dividem-se Nos mamíferos machos, as CGP permanecem mitoticamente noutras do inativas até a puberdade; quando ativadas, tipo A, porém algumas desenvolvem-se em duas populações de originam as do tipo B. espermatogónias (tipo A e tipo B). Gametogénese Masculina As espermatogónias do tipo B diferenciam-se em espermatócitos primários que nesta fase ainda são diplóides. O espermatócito primário divide-se em espermatócito secundário (haplóide) durante a primeira divisão meiótica, também conhecida como divisão reducional. Os espermatócitos secundários dividem-se em espermátides precoces na segunda divisão meiótica. A espermiogénese é a etapa final da formação dos gametas masculinos, onde as espermátides redondas se diferenciam em espermatozóides.  Espermiogénese - As alterações morfológicas pelas quais uma espermátide de mamífero é convertida num espermatozóide Gametogénese Masculina Antes da libertação, a maior parte do citoplasma dos espermatozóides imaturos é eliminada e fagocitada pelas células que os produzem, as células de Sertoli. Quando libertada no lúmen do túbulo seminífero, uma pequena quantidade de citoplasma, designada por gotícula protoplasmática, permanece ligada à peça intermédia do espermatozóide imaturo.  O percurso dos espermatozóides no trato reprodutivo Os espermatozóides dentro dos túbulos seminíferos não Gametogénese Masculina são móveis e são transportados passivamente pelo fluido tubular até à rede testicular (nº 1). Seguidamente são transportados por 10 a 20 dúctos eferentes (nº 2) até o epidídimo (nº 3) pela ação ciliar do epitélio do ducto e pelas contrações da musculatura lisa da parede do ducto. 3 2 Durante sua passagem pelo epidídimo, espermatozóides passam por um processo de maturação os que lhes confere a capacidade de fertilizar o oócito. Mas o processo de maturação não termina aqui!!!! Veremos mais 1 à frente... Os espermatozóides maduros, capazes de fertilizar os 4 oócitos, são armazenados na cauda do epidídimo (nº4) antes da ejaculação. Em animais domésticos, os espermatozóides podem permanecer viáveis até três semanas. Gametogénese Masculina Anomalias morfológicas dos espermatozóides Gametogénese Feminina Oogénese Ao invés da espermatogénese, a oogénese inicia- se ainda na fase fetal. As oogónias multiplicam-se por mitose durante um intervalo de tempo dependente da espécie.  Ovulação A ovulação ocorre espontaneamente na Gametogénese Feminina maioria das espécies (ovulação espontânea). Em gatos, coelhos, furões e camelos, entretanto, a ovulação é induzida pelo coito (ovulação induzida). A ovulação ocorre durante a metáfase do segundo fase meiótica da oogénese, exceção para cadelas e raposas, onde a ovulação geralmente ocorre durante a metáfase da primeira divisão meiótica.  Ovulação Gametogénese Feminina Embora a ovulação geralmente ocorra perto do final do estro, o momento exato em que ocorre difere entre as espécies domésticas. Fertilização Fertilização Mamíferos Interna Aves Répteis Alguns peixes Equinodermes Externa Moluscos Maioria dos peixes Dependendo da espécie, os espermatozóides podem ser depositados na vagina, no colo do útero ou no útero durante o coito. O transporte dos espermatozóides do local de deposição até o local de fertilização ocorre em duas fases, uma fase rápida (em minutos) e uma fase lenta (horas).  Antes que os espermatozóides possam fertilizar os oócitos, estas células devem primeiro passar por modificações bioquímicas e fisiológicas no trato reprodutivo feminino, é a CAPACITAÇÃO. Capacitação Ocorre no trato genital feminino Culminação das alterações dos espermatozóides para atingir a maturidade funcional Remoção do colesterol e de glicoproteínas das membranas Maior fluidez da membrana Aumenta o movimento do flagelo (hiperativação) Depende das condições do trato reprodutivo feminino Nixon B and Bromfield EG Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010 Reação Acrossómica Os espermatozoides capacitados são preparados para sofrer a reação acrossómica e fertilizar Cumulus oophorus Zona Pelucida Periviteline Space Viteline membrane Breitbart H and Shabtay O Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010 Reação Acrossómica A interação com a zona pelúcida (ZP) é necessária para a reação acrossómica: - a maioria dos espermatozóides recentemente ligados à ZP apresentam o acrossoma intacto; - espermatozóides que iniciaram esta reação de forma precoce são incapazes de se ligar à ZP, porém existem evidências que mostram que em ratinhos a reação acrossómica pode-se iniciar antes da ligação à ZP. Mortimer D Mol Hum Rep 2018 Reação Acrossómica As membranas acrossómicas externa e interna fundem-se e o conteúdo acrossómico com muitas enzimas hidrolíticas é libertado. Espermatozóides que iniciaram esta reação conseguem penetrar a ZP. Requisito fundamental para permitir a ligação e fertilização dos espermatozóides. Breitbart H and Shabtay O Encyclopedia of Reproduction 2018 ; Ikawa et al J Clin Inv 2010  Mecanismo de fertilização: ligação à zona pelúcida Oócito + Espermatozóide ZP1 Tipos de glicoproteínas ZP2 ZP3 Ikawa et al J Clin Inv 2010  Um oócito - um espermatozóide? Reação Cortical Grânulos Corticais Em algumas espécies a reação cortical atua como uma barreira á poliespermia*, porém vários espermatozóides podem entrar nos oócitos de aves sem colocar em risco a sobrevivência do zigoto. * poliespermia – entrada de mais do que um espermatozóide no oócito de mamíferos. Fertilização completa… https://www.youtube.com/watch?v=_5OvgQW6FG4 Clivagem O zigoto sofre várias divisões mitóticas, um processo denominado clivagem. Este processo também difere entre espécies: No plano A da figura observa-se uma ilustração das divisões sofridas desde o estágio de 2 células (blastómero) até o estágio inicial de blástula em Amphioxus lanceolatum. As mesmas divisões ocorrem a partir do zigoto de anfíbios (plano B da Pólo animal figura) , todavia a terceira divisão separa os blastómeros do pólo animal, que contém menores quantidades de nutrientes, comparativamente ao blastómeros do pólo Pólo vegetal vegetal.  Processo de clivagem em aves Comparativamente às espécies anteriores, nas aves os blastómeros são formados apenas num só plano (ver figura). O tipo de clivagem é meroblástica*. À medida que os blatómeros se formam e aumentam em número, o blastodisco passa a designar-se blastoderme, composto por duas regiões, a área pelúcida e uma outra mais periférica, a área opaca. A cavidade subgerminal é formada em virtude liquefação do vitelo (yolk) por via da separação dos blastómeros na região central do disco. * Meroblástica – quando ocorre uma indentação mas sem separação  Processo de clivagem em mamíferos Processo holoblástico Todas as células individuais da mórula parecem idênticas e dão uma aparência de amora. Mais tarde, as células externas diferenciam-se num epitélio, e dão ao embrião uma superfície mais lisa, compactação. Pré-requisito Compactação Blastulação  Blastulação Zona Pelúcida Trofoblasto Massa celular interna Referências McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Hyttel, P. et al. Essentials of domestic animal embryology. Saunders Elsevier (2016). Outras fontes referenciadas nos diapositivos Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] @ Embriologia Médica Tópicos a abordar: - Gastrulação - Sinalização celular e funcionamento genético no decurso do desenvolvimento Objetivos: - Caraterizar a gastrulação nas diferentes espécies; - Identificar as vias de sinalização relevantes no processo de embriogénese - Compreender os mecanismos moleculares essenciais à embriogénese; - Identificar os principais intervenientes moleculares. A gastrulação, ou formação da camada germinativa, é um estágio do desenvolvimento embriológico durante o qual a blástula de camada única é convertida numa estrutura trilaminar que consiste em uma camada ectodérmica externa, uma mesodérmica média e uma camada endodérmica interna. https://www.youtube.com/watch?v=ADlYn0ImTNg  Cordados primitivos O padrão de gastrulação no Amphioxus representa um modelo comparativamente simples para ilustrar os principais eventos celulares. A gastrulação no Amphioxus começa Blástula quando a blastoderme no pólo vegetal se achata e invagina. Uma cavidade conhecida como arquêntero ou intestino primitivo é formada. Gástrula A camada externa de células forma o ectoderme e a camada interna o endoderme. As células responsáveis pela formação do notocordo e de outras estruturas mesodérmicas ocupam originalmente uma posição na borda do blastóporo. Amphioxus lanceolatum Mais tarde, essas células migram para uma posição entre a ectoderme e a endoderme.  Anfíbios 1) Células cheias de vitelo no hemisfério vegetal da blástula anfíbia impedem a invaginação. 2) Na junção dos hemisférios animal e vegetal, as células da superfície deslocam-se para o interior formando uma fenda precursora do intestino primitivo. 3) Seguindo o influxo de células endodérmicas abaixo da fenda e células mesodérmicas de cima também acompanham esse movimento e a fenda aprofunda-se. As células movem-se constantemente para dentro a partir da superfície. 4) No estágio final, a blastocélio é obliterado e as células carregadas de vitelo no pólo vegetal movem-se para o interior. Finalmente a gástrula está formada.  Aves A blastoderme das aves consiste em duas partes, a área pelúcida e a área opaca. As células da área pelúcida dão origem a um epiblasto superior, que compreende ectoderme, endoderme e mesoderme futuros, e um hipoblasto inferior destinado a se tornar endoderme extra-embrionário. 1) O espessamento da blastoderme, que resulta da convergência das células da camada superficial da blastoderme em direção à linha média, forma a linha primitiva. 2) Na extremidade cranial da linha primitiva, uma concentração aumentada de células forma uma estrutura conhecida como nó primitivo ou nó de Hensen. 3) A depressão resultante é o sulco primitivo. 4) As células do nó primitivo, que ingressam no interior, migram cranialmente formando uma coluna de células mesodérmicas denominada notocordo. 5) Coincidente com o desenvolvimento da linha primitiva, a área pelúcida aumenta de tamanho, com o crescimento ocorrendo mais rapidamente na região cranial do que na região caudal, resultando na formação de uma estrutura piriforme. 6) À medida que essas células migram através da linha primitiva, elas alongam-se e assumem uma aparência característica em formato de garrafa, sendo chamadas de células-garrafa. Ao sair da linha primitiva, essas células assumem morfologia e características de células mesenquimais com capacidade de migração e diferenciação. Gastrulação - Mamíferos O processo é semelhante ao das aves.  Gastrulação - Mamíferos Cavidades formam-se acima e abaixo da massa celular interna, que se expandem (como âmnio e saco vitelino, respectivamente), deixando uma placa plana de células de 2 camadas. A linha primitiva forma-se como nas aves e répteis para produzir camadas germinativas primárias. Estabelecimento de simetria esquerda-direita em vertebrados Os órgãos dos vertebrados estão posicionados assimetricamente nas cavidades torácica e abdominal. O padrão de desenvolvimento esquerda-direita é estabelecido durante a gastrulação. A incidência de defeitos de desenvolvimento relacionados à simetria esquerda-direita correlaciona-se com monocílios defeituosos ou ausentes nas células do nó primitivo do embrião em desenvolvimento. Acredita-se também que um processo de morte celular regulada que ocorre ao longo da linha média da linha primitiva desempenha um papel no estabelecimento da simetria esquerda-direita. Mutações no gene situs inversus viscerum (Iv) levam a uma aleatoriedade da posição de cada órgão em cada lado do eixo. A posição aleatória dos órgãos é uma anomalia potencialmente letal. Sinalização celular e funcionamento dos genes durante o desenvolvimento Sinalização ou comunicação entre células é fundamental para o seu crescimento, diferenciação e neste caso particular para o processo de embriogénese. Em comunicação celular existe uma célula emissora e uma célula recetora (ou também designada célula alvo). Os sinais químicos são libertados pelas células sinalizadoras na forma de moléculas pequenas, geralmente voláteis ou solúveis, chamadas ligandos. Um ligando é uma molécula que se liga a outra molécula específica, em alguns casos, entregando um sinal no processo. Tipos de sinalização ou comunicação celular https://openstax.org/books/biology/pages/9-1-signaling-molecules- and-cellular-receptors#fig-ch09_01_01 Como respondem as células? Cada tipo de célula apresenta um conjunto de proteínas recetoras que lhe permite responder a um conjunto específico de moléculas sinalizadoras extracelulares produzidas por outras células. Essas moléculas sinalizadoras trabalham em combinações para regular o comportamento da célula. Quais os tipos de comunicação celular relevantes para a embriogénese?  Hh Hh – Membros da família Hedgehog FGF – Membros da família do FGF fator de crescimento dos fibroblastos Sinalização Parácrina Wnt Wnt – Membros Wingless da família TGF- TGF- – Membros da família do fator  de crescimento transformante   Sinalização Hedgehog Smoothened Patched ( ) ( ) A via de transdução de sinalização Hedgehog ilustrando os mecanismos de sinalização intracelular em resposta à ativação pela Hedgehog. Esta via é essencial para: Especificação celular; Proliferação celular; Sobrevivência Celular A proteína Shh atua como um morfógenio* * Morfogénio – que pode especificar a diferenciação celular; intervém na formação dos órgãos.  Sinalização FGF A via de transdução de sinal do fator de crescimento de fibroblastos que opera através da fosforilação de proteínas intracelulares, levando à sua ativação. Esta via é essencial para: indução/manutenção da mesoderme e desenvolvimento de vários órgãos  Sinalização Wnt A via de transdução de sinal Wingless, resultando na ativação de genes responsivos a Wingless. Esta via é essencial para: influenciar o plano corporal no desenvolvimento embriológico e no crescimento e diferenciação celular pós-natal.  Sinalização TGF- A via de transdução de sinal do fator de crescimento transformador que leva à ativação de genes responsivos a Tgf-β através de proteínas SMAD. Esta via é essencial para: Desenvolvimento embriológico  Como se organiza oADN? Cromatina (células eucarióticas) Estrutura fibrosa que constitui a parte não nucléolar do núcleo celular. Constituída por ADN associado a uma quantidade igual de proteínas básicas (histonas), a proteínas não histónicas. Podem-se distinguir dois tipos de cromatina: Eucromatina (EC): Aparece descompactada; regiões transcricionalmente ativas. Facultativa – são os segmentos cromossómicos ou cromossomas que se Heterocromatina (HC): condensam em determinado período do desenvolvimento. Constitutiva - está confinada à periferia do centrómero e nas regiões dos telómeros transcricionalmente inativas; Como se organiza o ADN? Empacotamento da cromatina nos cromossomas DNA em interfase (perde-seeste empacotamento) difere com base na espécie e na fase de desenvolvimento do organismo. Constituidos por proteínas não histonicas (5-10%) formando um quadro estrutural que define a forma do cromossoma.  Genética Molecular Básica Prototypical eukaryotic gene. In schematic form, a cellular gene is depicted in which exons or coding regions (boxes) are separated by intervening sequences (introns). Introns begin with the dinucleotide GT and end with AG. A short motif of AATAA (or modified versions) direct endonucleolytic cleavage and polyadenylation of nascent RNAs. Promoter elements, shown as empty parentheses, lie upstream from the start of the gene and are often multiple in nature. Common promoter elements include motifs such as TATA and CCAAT (TATA and CAT boxes) and GGCGGG (the Spl nuclear factor binding site). Additional sequences, known as enhancers, augment transcription and can lie either before, within, or downstream from the gene. After transcription, the RNA is processed to yield mature mRNA, which is translated to yield protein. Citation: Genetics, Biochemistry, and Molecular Bases of Variant Human Phenotypes, Valle DL, Antonarakis S, Ballabio A, Beaudet AL, Mitchell GA. The Online Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease; 2019. Available at: https://ommbid.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2709&sectionid=225069716 Accessed: February 25, 2021 Copyright © 2021 McGraw-Hill Education. All rights reserved Referências McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Hyttel, P. et al. Essentials of domestic animal embryology. Saunders Elsevier (2016). Outras fontes referenciadas nos diapositivos Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] Embriologia Médica Tópicos a abordar: - Células estaminais - Estabelecimento do plano corporal básico Objetivos: - Compreender a relevância do uso de células estaminais em medicina veterinária - Descrever os principais eventos do estabelecimento do plano corporal básico; Características fundamentais das células estaminais: ❑ São células indiferenciadas (não especializadas); ❑ São capazes de se dividirem e de diferenciarem em vários tipos de células Apresentam capacidade de auto-renovação, originando duas células-filhas com destinos diferentes (a divisão celular é assimétrica): uma das células permanece como célula estaminal a outra pode diferenciar-se numa célula especializada. São por isso um alvo de grande interesse para a biologia de regeneração e para a medicina regenerativa. Células estaminais no embrião Células estaminais desempenham um papel central na formação das estruturas corporais. As células que surgem do blastocisto diferenciam-se progressivamente nas três camadas germinativas, endoderme, ectoderme e mesoderme, um passo inicial em direção à especialização a partir da qual os tecidos e órgãos do corpo são formados. Células estaminais nos mamíferos adultos Em mamíferos adultos, muitos órgãos e tecidos contêm células estaminais, permitindo a sua auto-renovação e reparação. A rápida regeneração do tecido hepático está associada à replicação de hepatócitos maduros e células ovais e/ou células da medula óssea estão envolvidas na regeneração sob condições em que a proliferação de hepatócitos é suprimida Dev Growth Differ, Volume: 52, Issue: 1, Pages: 115-129, First published: 11 January 2010, DOI: (10.1111/j.1440-169X.2009.01160.x) Células estaminais nos mamíferos adultos Estudos sugerem que as células β podem ser regeneradas a partir de progenitores dentro das ilhotas, ductos ou ácinos, ou por replicação das próprias células β Dev Growth Differ, Volume: 52, Issue: 1, Pages: 115-129, First published: 11 January 2010, DOI: (10.1111/j.1440-169X.2009.01160.x) Células estaminais nos mamíferos adultos Que outros exemplos conhecem onde exista este tipo de regeneração? A capacidade de uma célula estaminal sobreviver e funcionar como tal é fortemente influenciada pelo microambiente em que a célula reside. As células estaminais residem num nicho onde podem sofrer auto-renovação e proliferar sem se diferenciar. Os nichos podem ser compostos apenas por células ou células em associação com a matriz extracelular (MEC), que podem atuar como uma fonte de fatores secretados ou de superfície celular, incluindo membros do fator de células estaminais Notch, Wnt, Fgf, Egf, Tgf-β, Scf e famílias de quimiocinas, controlando assim a renovação, manutenção e sobrevivência de células estaminais. Têm sido propostas três fatores para um ambiente especial para essas células: (1) as células estaminais requerem suporte especial para garantir a viabilidade, (2) os fatores de crescimento e as moléculas da superfície celular produzidas pelas células do nicho podem controlar coletivamente as pools de células estaminais e (3) a função dos nichos para coordenar diferentes tipos de células dentro dos compartimentos de tecido. Reprogamação Celular No âmbito da reprogramação do núcleo, em 2006 Takahashi Yananaka demonstraram que células diferenciadas (fibroblastos) de ratinho podiam ser induzidas a reverter a um estádio idêntico ao das células estaminais embrionárias. -Foram deste modo geradas as primeiras linhas de células pluripotentes induzidas (iPS). - Pelo facto das iPS serem células pluripotentes cuja derivação não envolveu a utilização de células germinativas, as IPS são no momento a maior promessa na área das ciências biomédicas, tanto na expansão do conhecimento, nomeadamente do conhecimento dos mecanismos moleculares subjacentes a determinadas doenças, como para a Medicina Regenerativa. 1 Células Estaminais em Veterinária Front. Vet. Sci., 25 April 2023 Sec. Veterinary Regenerative Medicine Células Estaminais em Veterinária Front. Vet. Sci., 25 April 2023 Sec. Veterinary Regenerative Medicine Volume 10 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1176772 Métodos que podem ser utilizados para indução de pluripotência em células somáticas e fontes embrionárias de células, incluindo células germinativas, a partir das quais podem ser recuperadas células pluripotentes. A partenogénese* é outro método para produzir células estaminais totipotentes, utilizando o ovócito haplóide e induzindo-o a se desenvolver até o estágio de blastocisto. * Partenogénese: desenvolvimento de um embrião a partir de um zigoto não fecundado Estabelecimento do plano corporal básico O plano corporal das espécies de mamíferos é dirigido por um programa regulador genómico. A notocorda e o nó primitivo atuam como centros de sinalização chave durante este período de desenvolvimento no estabelecimento do eixo craniocaudal e da assimetria esquerda-direita. Usando a notocorda como eixo de referência, pode-se considerar que o embrião tem um lado direito e um lado esquerdo. A ectoderme dorsal à notocorda prolifera em resposta a fatores emanados da notocorda, dando origem à placa neural, uma camada da ectoderme conhecida como neuroectoderme. A placa neural forma o sulco neural, que por sua vez se desprende do ectoderma sobrejacente e dá origem ao tubo neural. Algumas células neuroectodérmicas migram das margens laterais do tubo neural em desenvolvimento e ocupam uma posição dorso-lateral ao tubo neural. Essas células neuroectodérmicas são chamadas de células da crista neural. Em ambos os lados da placa neural, as células do mesoderme paraxial formam agregações semelhantes a verticilos chamadas somitomeros. O desenvolvimento dos somitomeros, que está confinado à região cefálica, ocorre caudalmente em associação com a regressão do nó primitivo. Foto de embrião pré- somítico com 22 dias Espécie: Equus ferus caballus Tubo neural(NT), crista neural crest (NC), notocorda (N) Foto de embrião somítico Espécie: Gallus gallus Sob a influência indutiva do tubo neural e da crista neural, algumas células ectodérmicas superficiais na região cefálica formam espessamentos discretos conhecidos como placóides, incluindo os placóides nasais, cristalinos e ópticos. Da segunda à quarta semana de gestação em animais domésticos, os somitos podem ser observados abaixo da superfície do ectoderma como estruturas emparelhadas em ambos os lados do tubo neural em desenvolvimento. Durante esta fase de desenvolvimento, a idade aproximada de um embrião pode ser estimada a partir do número de somitos observados. O embrião assume a forma de C com uma fileira proeminente de somitos localizados em cada lado da linha média. Referências McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). Rigoglio et al., (2017). Central Nervous System and Vertebrae Development in Horses: a Chronological Study with Differential Temporal Expression of Nestin and GFAP. Journal of Molecular Neuroscience. 61. 10.1007/s12031-016-0805-9. Outras fontes referenciadas nos diapositivos https://microscopiovirtual.fmed.edu.uy/c_d_embrion_feto.html#embrio n Embriologia Médica Mestrado Integrado | Medicina Veterinária 1º Ano 2024/2025 [email protected] Embriologia Médica Tópicos a abordar: - Desenvolvimento embriológico do sistema cardiovascular Objetivos: - Compreender o desenvolvimento embriológico do sistema cardiovascular. - Identificar os principais fatores moleculares intervenientes neste processo; À medida que o tamanho e a complexidade do embrião aumentam, ele necessita de um sistema circulatório para distribuir nutrientes e oxigénio e para remover dióxido de carbono e metabolitos. O sistema circulatório, incluindo coração, artérias, veias e sangue, começa a se desenvolver já na terceira semana de gestação para atender a essa necessidade; é o primeiro sistema orgânico funcional A formação de sangue e vasos sanguíneos é iniciada a partir de hemangioblastos no mesoderma visceral da parede do saco vitelino. Fora do campo cardiogénico, aglomerados de angioblastos também se agrupam em cada lado da linha média do embrião. Esses conjuntos bilaterais desenvolvem-se em tubos revestidos por células endoteliais – as duas aortas dorsais. As aortas dorsal e ventral, juntamente com os arcos aórticos, formam a espinha dorsal do sistema arterial, enquanto a porção inicialmente curva do campo cardiogénico se desenvolve no coração. Junto com esses processos, os sistemas coletores bilaterais, que retornam o sangue do sistema arterial para o coração, formam a base do sistema venoso que se conecta ao crescente posterior do tubo cardíaco em forma de ferradura que define a futura entrada para o coração. Formação das Células do Sangue A hematopoiese ocorre em três períodos sobrepostos: O primeiro período, ou mesoblástico, de formação de sangue - ocorre no saco vitelino. O segundo período, ou hepato-lienal - o fígado e o baço tornam-se os principais órgãos formadores de sangue. O terceiro período, ou medular - a medula óssea assume o papel de principal órgão formador de sangue. Formação das Células do Sangue Inicialmente, formam-se “ilhas de O período mesoblástico células sanguíneas” onde espaços maiores no mesoderma são ocupados por aglomerados de hemangioblastos, nos quais as células externas se diferenciam em angioblastos, formando células endoteliais, e as células internas em células sanguíneas primitivas. Essas ilhas sanguíneas aglutinam-se em unidades maiores e as células endoteliais formam tubos que estabelecem os primeiros vasos.- vasculogénese Angiogénese - geração de vasos sanguíneos a partir de vasos existentes. As primeiras células sanguíneas a serem formadas são os eritrócitos nucleados primitivos - eritropoiese. Formação das Células do Sangue Período hepato-lienal A atividade hematopoiética baseia-se em células estaminais derivadas do septo transverso e ocorre numa localização extravascular; as células sanguíneas recém-formadas entram nos vasos por meio da diapedese. O fígado torna-se o órgão hematopoiético mais proeminente nos embriões bovinos. Durante o sexto mês, contudo, a atividade formadora de sangue do fígado diminui e, ao nascer, cessa. O baço é ativo na hematopoiese do terceiro ao sétimo mês de gestação em bovinos. Período medular A medula óssea inicia sua atividade hematopoiética durante o quarto mês de gestação em bovinos. As suas células estaminais hematopoiéticas são provavelmente derivadas do fígado.  No processo, as extensões O CORAÇÃO posteriores do tubo cardíaco em forma de ferradura são transformadas em extensões anteriores que se desenvolvem nas duas aortas ventrais que definem a futura saída do coração. O coração se desenvolve a partir do tubo cardíaco em forma de ferradura após o dobramento embrionário reposicioná-lo dentro da cavidade pericárdica ventral ao disco embrionário. Os batimentos cardíacos embrionários coordenados começam por volta do 22º dia de gestação no porco, no 23º dia no cão e no gado e no 24º dia no cavalo. Nesta fase de desenvolvimento, o coração consiste num único tubo. Segmentação do tubo cardíaco e formação de alça Na cavidade pericárdica, o tubo cardíaco está suspenso num mesocárdio dorsal e ancorado num mesocárdio ventral (este último deteriora-se após pouco tempo). Algumas porções do tubo cardíaco expandem-se mais rapidamente que outras, resultando num tubo segmentado com dilatações separadas por re-entrâncias. O tubo torna-se em forma de U com a alça do U (a junção entre o ventrículo e o bulbo cordis) apontando ventralmente Formação das quatro cavidades cardíacas O coração fica dividido por septos complexos. Embora este seja um processo contínuo no qual os diferentes septos se desenvolvem em paralelo. Incorporação do seio venoso no átrio Três pares de veias (veias vitelinas, umbilicais e cardinais) estão conectadas ao seio venoso de tal maneira que o seio forma os cornos sinusais direito e esquerdo. Durante esse processo, uma porção da parte direita do seio venoso (o corno do seio direito) funde-se no átrio. Incorporação do corno sinusal direito e das veias pulmonares no átrio em dois estágios de desenvolvimento (A, B). 1: Abertura do corno sinusal direito no átrio; 2: Abertura das veias pulmonares no átrio; 3: Septum primum; 4: Óstio primum; 5: Porção incorporada do corno sinusal direito; 6: Porção incorporada de veias pulmonares; 7: Aurícula direita; 8: Aurícula esquerda; 9: Abertura para a veia cava caudal; 10: Abertura da veia cava craniana; 11: Septum secundum; 12: Forame oval; 13': Crista terminalis. Divisão do canal atrioventricular À medida que o septo intermediário se desenvolve a partir dos “apêndices” endocárdicos, uma prega em forma de meia-lua, o septum primum, desenvolve-se a partir da face dorsal do átrio e o separa em componentes direito e esquerdo conectados apenas através de uma abertura menor, o ostium primum. Divisão do ventrículo e bulbus cordis Quando o tubo cardíaco em forma de U é formado, a junção entre o ventrículo e o bulbus cordis aponta ventralmente. O bulbus cordis consiste numa porção dilatada adjacente ao ventrículo e uma porção mais estreita, o conus cordis, unindo-se ao truncus arteriosus. Um forame interventricular persiste por algum tempo, mas essa abertura é gradualmente fechada pela parte membranosa do septo interventricular que se desenvolve a partir da “protuberância” endocárdica posterior. Pelo menos no cavalo, o encerramento do septo interventricular por volta do 35º ao 36º dia de gestação. Tanto o ventrículo (o futuro ventrículo esquerdo) quanto a porção dilatada do bulbus cordis (o futuro ventrículo direito) mantêm aberturas no conus cordis. Divisão do conus cordis e truncus arteriosus Para completar a divisão do tubo cardíaco nas metades direita e esquerda, o bulbus cordis e o truncus arteriosus também precisam ser divididos em dois canais. Isto é conseguido pela formação de duas “protuberâncias” opostas nas paredes destes compartimentos. As “protuberâncias” do cone cordis fundem-se com as do truncus arteriosus para formar “protuberâncias” conu-troncais. Estes desenvolvem-se em espiral para direcionar o fluxo sanguíneo para as aortas ventrais. À medida que crescem, as “protuberâncias” fundem-se na linha média para formar o septo aórtico-pulmonar, dividindo o fluxo sanguíneo em dois canais separados. As válvulas As válvulas atrioventriculares desenvolvem-se a partir das bordas dos canais atrioventriculares direito e esquerdo. Um mecanismo importante no seu desenvolvimento é a cavitação do miocárdio dos ventrículos primitivos direito e esquerdo abaixo do septo intermediário. Essa reestruturação da parede ventricular forma válvulas suspensas em cordões musculares. No lado esquerdo, – as válvulas bicúspide ou mitral; à direita, três válvulas – as válvulas tricúspides. As partes dos cordões musculares que se ligam às válvulas são substituídas por tecido conjuntivo, as cordas tendinosas; o resto dos cordões musculares tornam-se os músculos papilares. As válvulas semilunares desenvolvem-se como inchaços na saída do tronco arterioso para a aorta ventral durante a divisão do tronco pelas “protuberâncias” em crescimento. O sistema Arterial Arcos aórticos Comuns a várias espécies Os arcos aórticos desenvolvem-se paralelamente ao aumento gradual do número de somitos. Enquanto todos os seis arcos aórticos permanecem funcionais nos peixes, o primeiro e o segundo arcos são em grande parte rudimentares nos mamíferos e apenas o terceiro, quarto e sexto arcos aórticos formam componentes do sistema circulatório em desenvolvimento. O Sistema Arterial Artérias segmentares O Sistema Arterial Artérias segmentares Destinam-se a irrigar as restantes partes em desenvolvimento. Sistema Venoso As veias vitelinas ou onfalomesentéricas, as cardinais e as veias umbilicais. As vitelinas transportam o saco a partir do saco vitelino; As umbilicais transportam o sangue da placenta As cardinais transportam o sangue do toa a restantes parte do embrião em desenvolvimento; CIRCULAÇÃO ANTES E DEPOIS DO NASCIMENTO Durante a vida fetal, o sangue oxigenado da veia umbilical esquerda entra no átrio direito, onde a maior parte passa pelo forame oval até o átrio esquerdo. A partir daí, entra no ventrículo esquerdo e na aorta. O sangue que passa do átrio direito para o ventrículo direito e para o tronco pulmonar pode ser desviado para a aorta através do canal arterial. As artérias umbilicais, por sua vez, transportam o sangue desoxigenado para a placenta  CIRCULAÇÃO ANTES E DEPOIS DO NASCIMENTO Pré-Natal Durante a vida fetal, o sangue oxigenado da veia umbilical esquerda entra no átrio direito, onde a maior parte passa pelo forame oval até o átrio esquerdo. A partir daí, entra no ventrículo esquerdo e na aorta. O sangue que passa do átrio direito para o ventrículo direito e para o tronco pulmonar pode ser desviado para a aorta através do canal arterial. As artérias umbilicais, por sua vez, transportam o sangue desoxigenado para a placenta. Pós-Natal A primeira inspiração expande consideravelmente o volume pulmonar e, assim, estimula a circulação sanguínea pulmonar. Fecha o forame oval. O canal arterial fecha reflexivamente, impedindo que o sangue desoxigenado do tronco pulmonar entre na aorta. A veia umbilical esquerda está obliterada, assim como as artérias umbilicais. Referências (Capítulo 12 ) McGeady, T.A. et al. Veterinary Embryology, 2nd Ed. Wiley (2017). (Capítulo 11) Carlson, Bruce M. Human Embryology and Developmental Biology E-Book: Human Embryology and Developmental Biology E-Book. Elsevier Health Sciences, 2023  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação 1 Fatores que afetam negativamente a gestação Perda de gestação Mortalidade embrionária à fase embrionária (até à fase de início da organogénese) Com reabsorção Com ou sem eliminação de material derivado do concepto Aborto à fase fetal Com ou sem expulsão do feto e placenta Efeito teratogénico 2 1  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação Perda de gestação - Causas Infecciosas Tropismo para o feto à mortalidade Interferência com o sistema de tolerância criado no útero & consequente expulsão do feto Não-infecciosas 3 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Fatores genéticos Relevância: Início da gestação (fase embrionária e início da organogénese). Anomalias cromossómicas e alterações genéticas geralmente resultam em morte embrionária precoce ou abortos nos primeiros estágios de gestação. Podem estar ou não associados a tratamento prévios dos progenitores Representam geralmente menos de 10% nas espécies domésticas Exemplo: Síndromes hereditárias que causam reabsorção fetal em cães ou bovinos. 4 2  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Deficiências Nutricionais Fase crítica: Meio da gestação, com impacto na formação de tecidos fetais e viabilidade placentária. Deficiências de vitaminas e minerais, como a vitamina E e o selénio, podem levar à morte fetal no segundo trimestre. Também a deficiência em ácido fólico pode comprometer o estabelecimento da placenta e induzir anomalias nos fetos Exemplo: Miopatia nutricional associada à deficiência de selénio em ruminantes. 5 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Deficiências Endócrinas Relevância: Início (fase embrionária inicial) a final da gestação. O risco é maior no primeiro e ultimo terços de gestação Valores circulantes baixos de progesterona comprometem o crescimento embrionário e comprometem a interação entre o embrião e a mãe em momentos críticos para o reconhecimento da existência de uma gestação ou comprometem a qualidade da placenta Também distúrbios das hormona da tiróide podem induzir anomalias fetais que, em algumas espécies, comprometem a manutenção da gestação Exemplo: - Hipoluteísmo em cadelas e vacas de leite de elevada produção. - Hipotiroidismo em cães leva à morte fetal em fases mais tardias. 6 3  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Fatores Metabólicos Fase crítica: Final da gestação, quando há aumento das demandas energéticas. Diabetes podem provocar disfunção da placenta e induzir também na mãe síndromes metabólicas no terço final da gestação Doenças metabólicas, como a cetose, afetam a manutenção da gestação, especialmente no terceiro trimestre. Exemplo: Cetose em vacas leiteiras pode provocar abortos tardios. 7 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Fatores Traumáticos e Ambientais Fase crítica: Qualquer fase da gestação, mas especialmente no meio e final. Traumatismos ou exposição a temperaturas extremas podem induzir abortos tardios. A hipertermia prolongada, em particular nas fases peri-implantação, podem comprometer a viabilidade da gestação Exemplo: Traumatismos físicos em vacas gestantes causam frequentemente aborto no segundo e terceiro trimestres. 8 4  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Toxinas e Plantas Tóxicas Fase crítica: Dependente da toxina, mas muitas afetam o desenvolvimento início da gestação (teratogénese) ou causam aborto no segundo trimestre. Exemplos: A contaminação de rações com aflatoxinas ou com Zearalenona pode predispor à perda da gestação O Veratrum californicum provoca malformações fetais (efeito teratogénico) se ingerido no início da gestação. Outras toxinas ambientais ou exposição a pesticidas podem causar abortos tardios, dependendo da exposição. 9 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Fatores Imunológicos Fase crítica: Início e meio da gestação. Distúrbios imunomediados podem interferir na implantação ou provocar abortos durante o segundo trimestre. Exemplo: Rejeição fetal por problemas imunológicos em bovinos. 10 5  10/20/24 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas não-infecciosas Idade e Condição Corporal da Mãe Fase crítica: Final da gestação (último terço), quando as necessidades metabólicas são maiores. A idade avançada e a condição corporal inadequada são fatores de risco tanto para perda de gestação tardia quanto para complicações no parto. Exemplo: Obesidade ou condição corporal muito baixa afeta a capacidade de suportar uma gestação completa. 11 Fatores que afetam negativamente a gestação Causas Infecciosas Vírus e Bactérias Protozoários Fase crítica: Varia com o agente em causa Exemplo: Vírus da Língua azul, Herpes Vírus canino, Vírus dos grupo SMEDI em porcos Brucelose, Campilobacteriose, Clamidiose, Coxielose, Listeriose Neospora & Tricomonas 12 6  10/20/24 13 7  Implantação e placentação Rita Payan Carreira 1 Implantação & Placentação  Objetivos Distinguir implantação de placentação Descrever o mecanismo de implantação Sumariar as características dos diferentes tipos de implantação Saber que espécies apresentam os diversos tipos de implantação Discutir o papel da implantação na formação da placenta 2 1  Implantação e Placentação Eventos associados Entrada do embrião no útero Mórula ou Blastocisto jovem (dependendo da espécie) Vida livre – Absorção de nutrientes Metabolismo muito ativo à exigências acrescidas em nutrientes e eliminação de produtos 3 Implantação e Placentação Implantação Mecanismo pelo qual o embrião estabelece ligação com o endométrio materno com vista à (futura) placentação Pré-requisitos: Receptividade do endométrio à janela de implantação Embrião metabolicamente ativo [blastocisto eclodido] Sincronismo fásico Início da gastrulação 4 2  Implantação e Placentação Implantação 5 Desenvolvimento embrionário inicial 6 3  Implantação e Placentação PRÉ-IMPLANTAÇÃO Oviductos Útero 7 Implantação e Placentação Blastocisto Inicialmente contido nos envoltórios do Oócito Perde a camada de células da granulosa (corona radiata) e depois a Zona pelúcida Eclosão Bastocisto eclodido Só depois pode ocorrer crescimento marcado e expansão 8 4  Implantação e Placentação Implantação Citotrofoblasto Capacidade invasora ↑ Sinciciotrofoblasto Epiblasto Tecido extra-embrionário Tecido embrionário 9 Implantação e Placentação Estrutura redonda O embrião no útero Alongamento do embrião é variável com a espécie Ruminantes e suínos Equinos Carnívoros (bovinos: 90-307 mm no d.10 ð 323-150000 mm, d.16) 10 5  Implantação e Placentação Implantação – Objetivo e Importância Modulação da reatividade imunitária à útero como local de tolerência priveligiada mediada pelo trofoblasto Neovascularização à vasos sanguíneos de apoio à formação placenta Desenvolvimento rápido do embrião à Organogénese Desenvolvimento da placenta 11 Implantação e Placentação Implantação - Fases Fixação / Aposição Adesão Invasão 12 6  Implantação e Placentação Implantação - Fases Pré- Aquisição de competência para implantar implantação Estabelecimento de contactos celulares entre entre o Aposição trofoblasto e o epitélio uterino à zona do disco embrionário para extremos Adesão Reforço das interdigitações vilosas de origem materna e fetal Invasão das estruturas endometrial, num padrão espécie- Fixação / Invasão específico 13 Implantação e Placentação Cronologia da implantação Espécie Entrada no útero Eclosão Implantação Gestação (dpf) (dpf) (dias) Ratinho 3 (morula) 4 4,5 20 23% Coelho 3 (morula) 6,5 (glicocalix) 6,5 31 21% Gato /Cão 5 - 6 / 9 - 11 (morula) ? 10 -11 ? 13-14 / 15-17 63 22% / 27% Porco 2 (4 células) 6 13 - 14 115 12 % Ovelha 4 - 5 (16 - 32 células) 8–9 15 145 10% Vaca 4 - 5 (16 - 32 células) 9 - 10 22 -25 280 7% Cavalo 6 – 7 (blastocisto) 22 (glicocalix) 30 - 40 330 9% Homem 3 – 4 (morula) 5 6-7 280 2,5% 14 7  Implantação e Placentação Chavatte-Palmer & Guillomot (2007) Comparative Implantation and Placentation Cronologia da implantação Espécies com implantação diferida à Diapausa 15 Implantação e Placentação Padrões de implantação Implantação central ou superficial – BL livre na cavidade uterina Carnívoros, ungulados e primatas inferiores Implantação excêntrica– BL aloja-se numa prega do endométrio Castor; certos roedores (rato, ratinho/murganho) Implantação Intersticial– BL infiltra-se numa área do endométrio Mamíferos insectívoros; Cobaia; Primatas superiores 16 8  Implantação e Placentação Padrões de implantação Implantação central Implantação excêntrica Implantação intersticial 17 Implantação e Placentação Conceito de Janela de implantação O útero (endométrio) é um ambiente hostil para corpos estranhos (ou estruturas “não self” Apenas num curto espaço de tempo a cada ciclo ovárico se criam condições para acolher o embrião JANELA DE IMPLANTAÇÃO 18 9  Implantação e Placentação Papel do trofoblasto na aceitação do embrião Embrião como estrutura semi-alogénica à antigénios de superfície distintos dos da mãe Trofoblato é “neutro” do ponto de vista dos antigénios de histocompatibilidade de tipo II Trofoblato regula as sub-populações de linfócitos T residentes no endométrio, convertendo um ambiente de reatividade imunitária em um ambiente de tolerância Trofoblato produz moléculas (fatores de crescimento, moduladores inflamatórios e hormonas) que favorecem a persistência da gestação até à formação da placenta 19 Implantação e Placentação Implantação Placentação Posterior à implantação Interdigitação (frágil) entre Ligação embrião/feto à mãe Estabelecimento de relações trofoblasto e a mucosa uterina definitivas entre feto e mãe Via hemotrófica Por via histiotrófica Placenta como orgão com funções Passagem de nutrients por Incorporação de nutrientes orgânicas de digestão, respiração, gradiente de concentração ou circulatórias, depuração e transporters eliminação de detritos 20 10  Implantação e placentação Rita Payan Carreira 1 Implantação & Placentação  Objetivos Conhecer os anexos embrionários e a sua importância Descrever o mecanismo de formação das membranas fetais Distinguir os diferentes tipos morfológicos de placentas e saber que espécies as representam Distinguir os diferentes tipos morfológicos de placentas e saber que espécies as representam Compreender o conceito de placenta decídua, parcialmente decídua , e adecídua Explicar de que forma os diferentes padrões (morfológicos e histológicos) condicionam a evolução do parto e a imunidade no recém-nascido 22 1  Implantação & Placentação  Placenta Órgão altamente diferenciado Interposto entre o organismo materno e o fetal Estruturas membranosas que se desenvolvem a partir do zigoto Vesícula vitelina (endoderme e mesoderme da esplancnopleura) Amnios (ectoderme e mesoderme da somatopleura) Alantóide (endoderme e mesoderme da esplancnopleura) Córion (trofoblasto e mesoderme da somatopleura) 23 Implantação & Placentação  Anexos embrionários Vesícula vitelina Fornece nutrientes ao embrião nas primeiras etapas do desenvolvimento Perde projeção na maior parte das espécies a partir do momento em que se estabelece a placenta Não forma bolsa completa em torno do embrião Amnios Forma uma bolsa cheia de líquido amniótico que envolve o embrião, proporcionando proteção e um ambiente adequado para o seu desenvolvimento Envoltório completo em torno do embrião 24 2  Implantação & Placentação  Anexos embrionários Alantóide Inicialmente, acumula resíduos do embrião Em mamíferos placentários, contribui para a formação dos vasos sanguíneos da placenta. Córion Participa da formação da placenta. A partir de certo ponto está intimamente aderida à alantóide. Forma uma bolsa completa; é a camada externa que envolve todos os outros anexos e está em contato com a parede uterina. 25 Implantação & Placentação Ainda na Implantação Blastocélio 26 3  Implantação & Placentação Ainda na Implantação 27 Implantação & Placentação Ainda na Implantação 28 4  Implantação & Placentação No embrião... Gastrulação Formação da cavidade coriónica 29 Implantação & Placentação 30 5  Implantação & Placentação Membranas (extra)embrionárias 31 Implantação & Placentação Membranas (extra)embrionárias Córion Envoltórios completos Amnios Alantóide Envoltórios incompletos Vesícula vitelina Volume e conformação variável com a espécie Contidos entre o amnios e o córion 32 6  Implantação & Placentação Classificação da placenta Origem dos vasos que irrigam as vilosidades [histológica] Quanto às camadas da barreira placentária [morfológica] Quanto à disposição das vilosidades coriais 33 Implantação & Placentação  Classificação das Placentas - Origem dos vasos que irrigam as vilosidades Mamíferos eutéricos Marsupiais; vertebrados inferiores 34 7  Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Histologia em função do nº de camadas representadas quer do compartimento fetal quer do materno 35 Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Histologia Tecido Epitéliocorial Sinepiteliocorial Endotéliocorial Hemocorial Hemo-endotelial Materno Endotélio ✓ ✓ ✓ ✗ ✗ Tc conjuntivo ✓ ✓ ✗ ✗ ✗ Epitélio ✓ ✗ ✗ ✗ ✗ Fetal Epitélio ✓ ✓ ✓ ✓ ✗ Tc conjuntivo ✓ ✓ ✓ ✓ ✗ Endotélio ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Espécies Suínos & Equinos Ruminantes Cães & Gatos Homem Roedores 36 8  Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Histologia Grau de invasão/alteração do endométrio 37 Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Morfologia Placenta difusa Suínos Zona calva Equinos 38 9  Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Morfologia Placenta cotiledonar Placentoma Cotilédone Caruncula Ruminantes 39 Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Morfologia Placenta zonária Carnivoros domésticos Gato Cão 40 10  Implantação & Placentação  Classificação das Placentas – Morfologia Placenta discóide Primatas Roedores 41 Implantação & Placentação  Funções Proteção do embrião Manutenção da temperatura Proteção contra traumatismos Líquido alantóico è armazena a urina fetal - “Air-bags” - proteção contra choques mecânicos - Redução do peso específico do feto, mantendo-o em suspensão (“gravidade zero”) Líquido amniótico è formado principalmente pelas secreções nasofaríngicas e saliva - Mantém a temperatura fetal cerca de 1/2 ºC acima da temperatura materna - Possui propriedades bactericidas 42 11  Implantação & Placentação  Funções Nutrição Filtração de substâncias Transformação de substratos Regulação do metabolismo materno à compatibilidade Gradiente de concentração entre os 2 compartimentos Lei de Barron Superfície de troca (supf. placenta) & vascularização Espessura da barreira (camadas da barreira placentária) Permeabilidade das substâncias Evolui ao longo da gestação 43 Implantação & Placentação  Funções Nutrição Metabolismo fetal é muito elevado Substratos energéticos – Glucose /Frutose / Glicogénio Primatas, Roedores, e Leporídeos Outros animais Ruminantes e Equinos Glucose é transformada em O principal açúcar circulante é a Placenta armazena glucogénio glucogénio pela placenta frutose A placenta não possui Há também passagem por difusão Glicogénio convertido em glucose glucogénese; converte a glucose simples de glucose do sangue em função das necessidades fetais materna em frutose (que a mãe é materno para o fetal incapaz de utilizar) e que será canalizada para o sangue fetal 44 12  Implantação & Placentação  Funções à Metabolismo Órgão metabólico e de depósito Síntese e armazenamento de glucogénio e/ou frutose Síntese e armazenamento de proteínas Hormonas proteicas placentárias Síntese de polipéptidos Degradação de proteínas e aminoácidos até ureia Síntese de lipoproteínas Síntese de imunoglobulinas Maior concentração de Ca2+ no compartimento fetal Produz prostaciclinas à Regula o fluxo sanguíneo nas vilosidades Armazena ferro 45 Implantação & Placentação  Funções à Metabolismo Órgão endócrino A placenta sintetiza e metaboliza muitas outras substâncias necessárias ao metabolismo fetal Renina-angiotensina Opióides endógenos (endorfinas e encefalinas) Catecolaminas Factores de crescimento (EGF) Produção de esteróides (estronénios e progesterona; cortisol) unidade feto-placentária Produção de hormonas coriónicas (hCG e PMSG) e lactogéneos placentários 46 13  Implantação & Placentação  Funções à Assegurar Respiração Difusão passiva de gases Transporte ativo de O2 ?? 47 Implantação & Placentação  Funções à Imunotolerância Barreira física (íí carga de antigénios de histocompatibilidade) Ø Seleção e neutralização dos Ac específicos contra antigénios de origem paterna Ø [Libertação de pequena quantidade de vesículas trofoblásticas para o organismo materno, onde contribuem para manter um grau de imunotolerância] Ø Produção de factores imunossupressores que mantêm a viabilidade do feto (inespecíficos: a-fetoproteína, a2-macroglobulina, b1-glicoproteína, fetuina; específicos: linfócitos T supressores, Ac bloqueantes; Ac anti-idiotipo) 48 14  Implantação & Placentação  Funções à circulação fetal 49 ?? 50 15  https://forms.gle/21FG1dUMdQDpuX7G6 51 Agradecimentos Imagens gentilmente cedidas por Prof David Ferreira Slides 21 e 22, 25, 29, 32 e 33 52 16