Embriología 1 - Primeras Semanas PDF

Embriologia: Gametogénesis y Fecundación [email protected] Lab. de Circuits Neuronals Dpt. Anatomia i Embriologia Humana Universitat de València ...

Embriologia: Gametogénesis y Fecundación [email protected] Lab. de Circuits Neuronals Dpt. Anatomia i Embriologia Humana Universitat de València  x2 x2 A partir del zigoto se forma un individuo completo, vertebrado y segmentario 2 gametos haploides zigot 1 zigoto diploide (46 2 cèl.lules 4 cè (23 cromosomas) cromosomas) vertebrado segmentario diversidad de tejidos blas Dia 2 1013 células 150 tipos reconocimiento inicial de estructuras en el embrión embrión/feto, saco vitelino, alantoide, cavidad amniótica, cavidad coriónica alantoide saco vitelino Identi cación de las estructuras de nitivas placenta saco vitelino cavidad amniótica Cordón umbilical Endometrio alantoide cavidad coriónica saco amniótico cavidad uterina fi fi 1ª parte: Desde la formación de células sexuales hasta la fecundación ¿Como se forman los óvulos y espermatozoides? los embriones ya tienen gónadas en formación, al principio indiferenciadas embrió de ratolí: la imatge mostra en blau el sistema urogenital en desenvolupament desarrollo prenatal: las gónadas se forman en íntima relación con el sistema urinario inicialmente, las gónadas en los dos sexos son iguales y se encuentran a nivel abdominal las gónadas se diferencian más tarde según el cariotipo (XY o XX) 4ª semana 6ª semana desarrollo prenatal: el sexo biológico está establecido por el cariotipo, por los cromosomas sexuales (XX el sexo femenino y XY el masculino) las gónadas empiezan a formarse hacia la 4ª semana, pero empiezan siendo indiferenciadas hacia la 6ª semana empiezan a diferenciarse las gónadas (los genitales externos más tarde, entre 8-12 semanas) Las gametos proceden de células germinales que migran en el embrión migración de las células germinales en el embrión (4ª semana) alantoides saco vitelino células germinales desarrollo prenatal: primordiales en ambos sexos, las células germinales se localizan hacia la 3ª semana de desarrollo embrionario en el saco vitelino y cerca del alantoides (parte del cordon umbilcal que contribuirá a formar la vejiga), lejos de las estructuras que serán las futuras gónadas Hacia la 4ª semana, migran hacia los primordios de gónadas que están formándose en el interior del cuerpo del embrión. (simultáneamente, el saco vitelino está siendo invaginado, entrando en el cuerpo del embrión para formar parte de su sistema digestivo) gametogénesis en los dos sexos: visión preliminar  gametogénesis (formación de gametos) en la mujer: ovogénesis prenatal nacimiento pubertad fertilización desarrollo en mujeres: a partir de células germinales primitivas se forman ovogonias, que proliferan por mitosis y crecen para formar ovocitos primarios en los ovarios de la mujer (hacia el 6º mes de desarrollo). Los ovocitos primarios son rodeados de una capa de tejido epitelial que aumentará y se desarrollará para formar el folículo, la corona radiada y la zona pelúcida, que envolverán el ovocito en el nacimiento, el ovario contiene ya todos los ovocitos que habrá y su número comienza a disminuir prenatal: a partir de células germinales primitivas se forman ovogonias, que proliferan por mitosis y posteriormente forman ovocitos primarios en la mujer. A los 3 meses de la fecundación, ya hay millones de ovocitos primarios en los ovarios embrionarios a partir de la pubertad y hasta la menopausia, en mujeres se completa cada mes la maduración de un ovocito: la 1ª meiosis da lugar a un ovocito secundario y a un corpúsculo polar. La 2ª meiosis no se da hasta que el ovocito ovulado (expulsado del ovario) es fecundado. Entonces se completa la meiosis y se genera otro corpúsculo polar. en las mujeres, el número de ovocitos va disminuyendo a lo largo de la vida con las sucesivas mitosis, el número aumenta hasta 6-7 millones alrededor del 5º-6.º mes al nacimiento, 1-2 millones a la pubertad unos 500.000, que irán perdiéndose en cada ciclo El folículo se desarrolla simultáneamente al ovocito durante el ciclo menstrual el folículo va madurando por la estimulación hormonal (hormona foliculoestimulante, FSH) FOLÍCULO PRIMARIO Células foliculares o de la granulosa Teca folicular corpúsculo polar FOLÍCULO SECUNDARIO, maduro o de GRAFF Células foliculares o de la granulosa a la vegada que se desarrolla el ovocito, se va recubriendo de una capa externa que incluye: la zona pelúcida: lo acompañará hasta después de la fecundación y ya en los primeros momentos del embrión Células el folículo, que cuando se produzca la ovulación, foliculares se quedará al ovario y tendrá una función o de la granulosa hormonal para favorecer el embarazo corpúsculo polar EMBRIOLOGÍA desarrollo folicular hormona foliculoestimulante (FSH) 1ª meiosis 2ª meiosis en la mujer, cada célula germinal mujer lugar a un único óvulo los folículos maduros (de Graaf) se separan del ovocito secundario cuando este es ovulado, expulsado del ovario (1/mes) EMBRIOLOGÍA ovogénesis, desarrollo folicular y ovulación la maduración de los folículos se produce en el interior del ovario la ovulación consiste en la fusión de la pared del folículo con la super cie del ovario. Sólo el óvulo maduro/ovocito secundario sale hacia las trompas uterinas (de Falopio), donde puede ser fecundado el óvulo está rodeado de corona radiada y zona pelúcida el resto del folículo permanece en el ovario como cuerpo lúteo (secretor hormonal) y namente degenera en cuerpo albicans (no secretor). Mientras hay cuerpo lúteo, los niveles hormonales dan las condiciones necesarias para la implantación del ovocito fecundado (pared uterina desarrollada). Si se da la fecundación, los niveles los mantendrá la pared uterina; si no, el óvulo se eliminará y la pared uterina degenerará (menstruación) fi fi El folículo se desarrolla simultaneamente al ovocito durante el ciclo menstrual En la ovulación, el ovocito se desprende del folículo y es expulsado del ovario en la ovulación, se expulsa un ovocito maduro ciclo ovárico, uterino y hormonal SI hay FECUNDACIÓN: el cuerpo lúteo secreta HORMONAS que favorecerán la IMPLANTACIÓN. SI NO HAY FECUNDACIÓN, el cuerpo lúteo degenera, de manera que tendrá lugar la HEMORRAGIA MENSTRUAL. FSH: hormona foliculo- estimulante LH: hormona luteinizante gametogénesis en el hombre: espermatogénesis prenatal nacimiento pubertad fertilización a diferencia de la mujer, los espermatozoides son formados desde la pubertad y durante toda la vida adulta, sin estar formados al nacimiento las células germinales evolucionan hacia espermatogonias. A partir de la pubertad, por mitosis y meiosis consecutivas se forman espermátides que posteriormente madurarán a espermatozoides Evolución de los espermatozoides en las gónadas masculinas en la espermatogénesis, las células van diferenciándose progresivamente para ser móviles epidídimo túbulo seminífero espermatogonia mitosis espermatocito primario testículo 1ª meiosis sección de un espermatocito secundario túbulo seminífero 2ª meiosis espermátides (dos estadíos) espermatozoide durante el desarrollo embrionario, las células germinales migran del saco vitelino a las gónadas masculinas, donde evolucionan hasta espermatogonias a partir de la pubertad, las espermatogonias dan lugar a espermatocitos primarios por mitosis, y éstas a espermatocitos secundarios (1ª meiosis) y a espermátides (2ª meiosis) nalmente a espermatozoides los espermatozoides se forman en el interior de los túbulos seminíferos de los testículos y completan su maduración y adquieren movilidad en el epidídimo fi  La capacitación los con ere movilidad y actividad enzimática la capacitación de los espermatozoides se da por contacto con uidos vaginales espermatozoides espermátides en diferentes fases de maduración espermatocito Conversión a una célula móvil y capaz de penetrar el secundario óvulo. Formación del acrosoma (enzimas que permiten espermatocito atravesar las capas que envuelven al óvulo). primario Condensación del núcleo, formación del cuello, pieza intermedia y cola, eliminación de la mayor parte del citoplasma. espermatogonia Su maduración ocurre en el epidídimo Su capacidad de fecundar ocurre al entrar en contacto con uidos del tracto genital femenino (capacitación) pared de un conducto seminífero fl fi fl Habitualmente, fecundación en el 1/3 externo de la trompa uterina el óvulo una vez ovulado avanza por la trompa uterina hacia el útero, primero rápido y en la trompa más lentamente (días) lo más habitual es que la fecundación ocurra en el tercio externo de la trompa. Si hay buena movilidad, el óvulo fecundado se desplazará hasta el útero antes de implantarse. Si no la hay hay riesgo de embarazos ectópicos fecundación: capacitación, reacción acrosómica y fusión de membranas zona pelúcida membrana celular del óvulo membrana celular del óvulo Los espermatozoides eyaculados todavía no son capaces de fecundar Al entrar en contacto con uidos del tracto femenino se ha de dar (1) la capacitación del espermatozoide. Provoca cambios en la membrana que permiten que se dé la reacción acrosómica e incrementan la movilidad de los espermatozoides (hiperactivación) Al entrar en contacto con la zona pelúcida comienza (2) la reacción acrosómica: liberación de enzimas hidrolíticas (hialuronidasa, etc) que (3) disuelven la zona pelúcida y permiten (4) alcanzar la membrana celular del óvulo Una vez los (5) dos pronúcleos se encuentran en el interior del óvulo, (6) completan la 2ª meiosis y se forma el (7) zigoto por agregación de los dos pronúcleos, completándose la fecundación. fl  Embriología: Fecundación. Primeras 2 semanas del desarrollo: zigoto, mórula, blástula o blastocisto [email protected] Lab. de Circuits Neuronals Dpt. Anatomia y Embriologia Humana Universitat de Valencia Inmediatamente después de la formación del cigoto empieza la segmentación 1. La entrada de un espermatozoide estimula al óvulo para completar la segunda división meiótica 2. Restablece el número diploide de cromosomas 3. Mezcla de cromosomas maternos y paternos: variación genética. 4. Determina el sexo cromosmico del embrión 5. Da lugar a la activación mitótica del zigoto e inicia la segmentación.  Algunos procesos básicos del desarrollo el número de células ha de Los ejes del cuerpo se han de establecer aumentar por división (mitosis) Se han de formar los tejidos y loas Las células de nitivas han de adquirir órganos y estructuras han de su identidad (p. Ej neurona) adquirir forma font dels diagrames fi  Procesos celulares necesarios para el desarrollo determinados por crecimiento patrones de expresión génica diferenciación proliferación especialización común a otras especies plegamientos proliferación diferenciación  Periodo embrionario y periodo fetal zigoto embrión feto 3 sem 8 sem nacimiento fecundación embriogénesis organogénesis 1- periodo embrionario 2- periodo fetal: maduración y crecimiento (semanas 1-8) (semanas 9-nacimiento) primera fase: embriogénesis (semanas 1-3) PERÍODO CRÍTICO: segmentación + implantación (semana 1) SEMANAS 3-8 blastulación: disco bilaminar (semana 2) gastrulación: disco trilaminar (semana 3) segunda fase: organogénesis (semanas 4-8) formación de los diferentes órganos y sistemas Periodo crítico en el desarrollo: organogènesi (semanas 3-8) Embriogénesis, primera semana: de cigoto a mórula segmentación y compactación x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 DIVISIÓ per cicles mitòtics POLARITAT ja establida des de la primera divisió (corpuscles polars) COMPACTACIÓ per ADHESIÓ (cadherines, mol·lécules de fixació tisular); després de la tercera divisió. Manteniment zona pel·lúcida Sense augment del volum zigot zigot zigoto 2 cèl.lules 22cèl.lules 4células cèl.lules 44cèl.lules 8 cèl.lules células 16 cèl.lules 88cèl.lules células 16 cèl.lules Les cèlules resultants s’anomenen 12-32 células blastòmers i es caracteritzen perquè són cél·lules indiferenciades, blastòmers compactació mòrula blastòmers blastómeros mòrula idèntiques entre si i pluripotencials compactació compactación MÓRULA El dia 3-4: MÒRULA (16 o 32 cèls.) Dia 2 Dia 3- 4 día 1 día 2 día 3-4 Dia 2 Dia 3- 4 división por ciclos mitóticos tiene lugar mientras el cigoto recorre la trompa. Las células formadas se denominan BLASTÓMEROS: células indiferenciadas, idénticas entre sí y pluripotenciales (células madre) La mórula mantiene la zona pelúcida Tiene el mismo volumen, porque las células son cada vez más pequeñas. después de la 3ª división se produce una COMPACTACIÓN por adhesión (cadherinas, moléculas de jación titular): MÓRULA La mórula se observa el día 3-4, entre 12 y 32 células, entrando a la cavidad uterina. polaridad ya establecida: el eje de segmentación depende de la localización de los cuerpos polares fi De fertilización a formación de blastómeras Divisiones extra de la mórula completa: gemelos homocigóticos incompleta: siameses las blastómeras son células idénticas al zigoto y, por tanto, células madre totipotenciales, capaces de originar cualquier tipo de célula si hay divisiones extra de la mórula se forman gemelos homocigóticos (si hay separación) o siameses (si la separación es incompleta) embriogénesis, primera diferenciación embrionaria: formación del blastocisto 1res setmanes FORMACIÓ DEL BLASTOCIST: 1ª DIFERENCIACIÓ EMBRIONÀR día 3 úter día 4 día 5 Formació del MÒRULA BLASTOCIST cavitació del blast BLASTOCIST diamórula 3 dia 4 dia 5 1. Entrada de la mòrula a la cavitat uterina 2. Cavitació/organització en embrioblast i trofoblast 3. Pèrdua de la zona pel·lúcida MÒRULA BLASTOCIST cavitació BLASTOCIST MÓRULA PRIMERENC TARDÀ Les cèl·lules de la mòrula donaran lloc a l’embrió i membranes que l’envolten, a més de a la placenta i blastómeros estructures relacionades PLACENTA COMPACTACIÓ SEGREGACIÓ zona pel·lucida zona pelúcida CÈL·LULES NUTRÍCIES TROFOBLAST ADHERÈNCIA massa cel·lular externa DIFERENCIAL CÈL·LULES EMBRIONÀRIES Estructura compacta (sin cavidades) EMBRIOBLAST Células idénticas (blastómeros) massa cel·lular interna mòrula Conserva la zona pelúcida blastocist primerenc  embriogénesis, primera diferenciación embrionaria: formación del blastocisto 1res setmanes FORMACIÓ DEL BLASTOCIST: 1ª DIFERENCIACIÓ EMBRIONÀRIA día 3 úter día 4 día 5 Formació del MÒRULA BLASTOCIST cavitació del blastocis BLASTOCIST blastocisto diamórula 3 tempranodia 4 dia 5 1. Entrada de la mòrula a la cavitat uterina 2. Cavitació/organització en embrioblast i trofoblast 3. Pèrdua de la zona pel·lúcida MÒRULA BLASTOCIST cavitació BLASTOCIST MÓRULA BLASTOCISTO TEMPRANO PRIMERENC TARDÀ Les cèl·lules de la mòrula donaran lloc a l’embrió i membranes que l’envolten, a més de a la placenta i primera diferenciación celular estructures relacionades PLACENTA COMPACTACIÓ SEGREGACIÓ CÉLULAS NUTRÍCIAS zona pel·lucida TROFOBLASTO placenta CÈL masa celular ·LULES NUTRÍCIES externa TROFOBLAST ADHERÈNCIA massa cel·lular externa DIFERENCIAL CÉLULAS EMBRIONARIAS tejidos EMBRIOBLASTO CÈL·LULES EMBRIONÀRIES embrionarios Con la cavitación se forma un espacio, el masa celular interna blastocele EMBRIOBLAST Se pierde la zona pelúcida (necesario para massa cel·lular interna mòrula que el blastocisto se implante) blastocist primerenc Embriogénesis, primera semana: de mórula a blastocisto cavitación: formación de cavidad y primera diferenciación celular Embriogénesis, primera semana: de mórula a blastocisto cavitación: formación de cavidad y primera diferenciación celular BLASTOCISTO PRIMARIO CÉLULAS NUTRÍCIAS TROFOBLASTO masa celular externa placenta CÉLULAS EMBRIONARIAS EMBRIOBLASTO masa celular interna tejidos embrionarios al principio mantiene la zona pelúcida, después la pierde Con la cavitación se forma un espacio, la cavidad del blastocele Hay una primera diferenciación celular, entre células de la masa interna o embrioblasto, que formarán estructuras del embrión y células de la masa externa o trofoblasto, que formarán placenta (trofo=alimento) Después, pierde la zona pelúcida (necesario para que el blastocisto se implante) Embriogénesis, primera semana: de mórula a blastocisto “hatching”: pérdida de la zona pelúcida, necesario para la implantación BLASTOCISTO PRIMARIO BLASTOCISTO TARDÍO Con la cavitación se forma un espacio, la cavidad del blastocele Hay una primera diferenciación celular, entre células de la masa interna o embrioblasto, que formarán estructuras del embrión y células de la masa externa o trofoblasto, que formarán placenta (trofo=alimento) Después, pierde la zona pelúcida (necesario para que el blastocisto se implante)  primera semana en el tracto genital femenino: de fertilización a implantación MÓRULA segmentación (día 4) a na BASTOCISTO se m 1 º (día 5) ZIGOTO BASTOCISTO IMPLANTADO (día 7) Con la entrada a la cavidad uterina, las células de la mórula se diferencian zona de implantación en embrioblasto y trofoblasto formando el blastocisto al nal de la primera semana, el blastocisto se desprende de la zona pelúcida y puede implantarse fi Inicio de la segunda semana: el blastocisto es “secuestrado” y se implanta El blastocisto sin zona pelúcida puede atravesar el endometrio la adhesión a la pared provoca una segunda diferenciación celular a na se m 2 la adhesión induce diferenciación de las células 2 tipos celulares en el embrioblasto: disco bilaminar (epiblasto e endometrio hipoblasto) (mucosa uterina) 2 tipos celulares en el trofoblasto: citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto, que atraviesa la mucosa uterina Segunda semana: el embrión forma un disco germinativo bilaminar segunda diferenciación celular tanto en el embrioblasto como en el trofoblasto disco adhesión a la germinativo blastocisto pared uterina bilaminar dia 5 dia 6 dia 7 dia 8 dia 9 dia 10 dia 11 dia 12 dia 13 dia 14 CITOTROFOBLASTO TROFOBLASTO SINCITOTROFOBLASTO EPIBLASTO EMBRIOBLASTO o disco embrionario HIPOBLASTO Identi cación de las estructuras de nitivas placenta saco vitelino cavidad amniótica Cordón umbilical Endometrio alantoide cavidad coriónica saco amniótico cavidad uterina fi fi Identi cación de las estructuras de nitivas fi fi Procesos que tienen lugar en la segunda semana: evolución del disco bilaminar Activitats complementàries Autoaprendizaje Hacer esquema comparativo de la gametogénesis en hombres y mujeres Entender los procesos necesarios para que se llegue a dar la fecundación y la implantación. Entender la diferencia entre los dos (puede haber fecundación sin que desencadene un embarazo). Realizar esquema de los diferentes estadios del desarrollo hasta ahora: saber nombrar qué fases hay y qué cambios ocurren en cada fase. Saber diferenciar entre cigoto, mórula, blastómeras y blastocisto Revisar los videos identi cando lo que ocurre en cada caso fi BIBLIOGRAFIA - Langman. Embriología médica. T. W. Sadler - Atlas de Embriología Clínica. Moore - Larsen. Embriología Humana ENLACES - Más recursos en http://apicerfe.blogs.uv.es/ - Atlas de embrión humano 3D interactivo (hay que descargarlo para usarlo): http://www.3dembryoatlas.com/