Embriologia Totale PDF

EMBRIOLOGIA 1 Sviluppo umano = processo continuo che inizia quando una cellula uovo (oocita) viene fecondata da uno spermatozoo. La cellula diploide che si forma...

EMBRIOLOGIA 1 Sviluppo umano = processo continuo che inizia quando una cellula uovo (oocita) viene fecondata da uno spermatozoo. La cellula diploide che si forma, totipotente altamente specializzata, è detta zigote. Lo zigote, attraverso la divisione cellulare, la migrazione cellulare, la morte cellulare programmata (apoptosi), il differenziamento, la crescita e il riarrangiamento cellulare, si trasforma da singola cellula a essere umano pluricellulare. La maggior parte di questi cambiamenti avviene durante il periodo embrionale e fetale. Lo sviluppo dell’uomo si suddivide in diversi periodi:  Periodo prenatale = periodo prima della nascita. Lo sviluppo prenatale, che va dalla fecondazione di un oocita alla nascita, si suddivide in 3 periodi: 1. Periodo blastemico (dal greco “germe”) = embriologia generale, dal concepimento fino alla fine della 3° settimana. Comprende: fecondazione, impianto, differenziazione dei tessuti primitivi (trofoblasto ed embrioblasto) e la formazione dei foglietti germinativi. 2. Periodo embrionale (dal greco “germogliare dentro”) = periodo in cui si sviluppano gli organi, fino alla fine del 2° mese. Comprende: formazione degli organi, stabilizzazione e circolazione sanguigna. I progressi più evidenti hanno quindi luogo durante il periodo embrionale, più o meno dalla 3° all’8° settimana. 3. Periodo fetale = differenziamento morfo – funzionale, che procede fino alla nascita. Comprende: accrescimento, maturazione e differenziamento funzionale. In generale, le fasi più critiche dello sviluppo sono quelle che coincidono con il 1° trimestre (primi tre mesi = 12/13 settimane), quando ha luogo lo sviluppo embrionale e lo sviluppo fetale iniziale. Trimestre = periodo di 3 mesi = 1/3 del periodo di gestazione di 9 mesi.  Periodo postnatale = periodo dopo la nascita.  Prima infanzia = 1° periodo della vita extrauterina, corrispondente al 1° anno dopo la nascita. Neonato: bambino con età pari o inferiore a 1 mese.  Infanzia = periodo tra prima infanzia e pubertà, quindi dai 2 anni alla pubertà.  Pubertà = periodo in cui l’uomo acquisisce la capacità funzionale di procreare. Nelle femmine, i primi segni di pubertà possono comparire dopo gli 8 anni; nei maschi, compaiono generalmente a 9 anni.  Età adulta = inizia con il completamento della crescita e il raggiungimento della maturità (18 – 21 anni). Durata della gravidanza  Età mestruale o gestazionale (pratica ostetrica): periodo di 40 settimane (281 giorni = 10 mesi lunari) dal primo giorno dell’ultima ricorrenza mestruale.  Età concezionale o ovulatoria: periodo di 38 settimane dalla fecondazione.  Età embrionale: possibilità di misurare la lunghezza del feto e dell’embrione: - Lunghezza “vertice – podice” - Lunghezza “vertice – tallone” Questi metodi di misura permettono di verificare che il processo di accrescimento stia avvenendo correttamente. Per valutare le crescite, ci sono dei tabellari: man mano che si prosegue coi giorni, l’accrescimento è esponenziale.  Età fetale All’inizio, la struttura più sviluppata, è la porzione craniale (il tronco arriva molto dopo). Anche qui, la crescita avviene esponenzialmente.  2 1° SETTIMANA Lo sviluppo umano inizia con la fecondazione, che avviene quando uno spermatozoo si fonde con un oocita, formando un’unica cellula, detta zigote. Lo zigote rappresenta la prima cellula di ogni organismo: essa è totipotente e altamente specializzata, quindi può dare origine a qualunque tipo di cellula. GAMETOGENESI = processo attraverso il quale si formano e si sviluppano i gameti (oociti e spermatozoi), a partire dai precursori bipotenti. Durante la gametogenesi, avviene la meiosi = divisione cellulare particolare, in cui il numero di cromosomi viene ridotto da numero diploide (delle cellule somatiche) a numero aploide (delle cellule germinali o gameti). Infatti, la meiosi è la divisione cellulare tipica delle cellule germinali: a partire da una cellula somatica diploide si formano 4 cellule germinali aploidi. Peculiarità della meiosi:  La meiosi permette di mantenere costante di generazione in generazione il numero di cromosomi, riducendolo da diploide ad aploide, e producendo quindi gameti aploidi.  Essa consente un rimescolamento casuale dei cromosomi materni e paterni nei gameti.  Permette un rimescolamento del materiale genetico (attraverso il processo del crossing – over). Due tipi di gametogenesi: 1. Spermatogenesi = formazione dei gameti maschili (spermatozoi maturi) a partire dagli spermatogoni (derivati dalle cellule germinali primordiali). La spermatogenesi inizia con la pubertà: infatti, durante i periodi fetale e postnatale, gli spermatogoni rimangono quiescenti nei tubuli seminiferi dei testicoli; poi, durante la pubertà, aumentano di numero, si accrescono e vanno incontro a diversi cambiamenti. Nei maschi, ci sono 2 classi di spermatogoni: - Spermatogoni A: con cromatina dispersa, rappresentano un compartimento di riserva - Spermatogoni B: con cromatina addensata, vanno incontro a maturazione: spermatogenesi (quantitativa) e spermio istogenesi (qualitativa). Processo di differenziamento degli spermatogoni: - Spermatogonio (cellula diploide: 46, XY): a partire dalla pubertà, nel tubulo seminifero, gli spermatogoni B si trasformano in spermatociti primari, grazie a successive mitosi. - Spermatocita primario (cellula diploide: 46, XY): ogni spermatocita primario inizia la prima divisione meiotica (meiosi riduzionale), formando due spermatociti secondari. - Spermatociti secondari (cellule aploidi: 23, X e 23, Y): gli spermatociti secondari subiscono una seconda divisione meiotica (meiosi equazionale), formando 4 spermatidi aploidi. - Spermatidi aploidi (cellule aploidi: 23, X; 23, X; 23, Y e 23, Y). - Spermiogenesi: gli spermatidi aploidi, durante questo processo, maturano a spermatozoi maturi. Gli spermatozoi vengono trasportati passivamente dai tubuli seminiferi all’epididimo, dove vengono immagazzinati e diventano funzionalmente maturi durante la pubertà. L’epididimo poi si continua con il dotto deferente, che trasporta gli spermatozoi all’uretra. Struttura degli spermatozoi: - Testa: la testa, formata principalmente dal nucleo, è parzialmente coperta dall’acrosoma = organulo a forma di cappuccio contenente diversi enzimi (questi enzimi sono necessari durante la fecondazione, per la dispersione della corona radiata e la penetrazione dello spermatozoo nella zona pellucida della cellula uovo). - Coda: è costituita da 3 segmenti: parte intermedia (contiene i mitocondri necessari per la produzione di ATP), parte principale e parte terminale / flagello (necessario per il movimento dello spermatozoo). 2. Oogenesi = formazione dei gameti femminili (oociti maturi) a partire dagli oogoni (derivati dalle cellule germinali primordiali). Tutti gli oogoni si differenziano in oociti primari prima della nascita (nessun oogonio si forma più dopo la nascita, quindi non si forma alcun oocita primario dopo la nascita). Gli oociti primari, che si formano prima della nascita, rimangono quiescenti nei follicoli ovarici fino alla pubertà. L’oogenesi poi continua fino alla menopausa, che consiste nella cessazione permanente del ciclo mestruale. L’oogenesi si distingue in:  Oogenesi prenatale (prima della nascita)  - Ovogonio (cellula diploide 46, XX): all’inizio della vita fetale, gli oogoni (derivati dalle cellule germinali primordiali) 3 cominciano a proliferare mediante successive mitosi, dando origine agli oociti primari. - Oocita primario in follicolo primordiale (cellula diploide: 46, XX): man mano che si formano gli oociti primari, le cellule del tessuto connettivo li circondano e formano un singolo strato di cellule follicolari appiattite: l’oocita primario rimane quindi racchiuso dal follicolo primordiale. - Oocita primario in follicolo primario (cellula diploide: 46, XX): l’oocita primario, accrescendosi, viene circondato da uno strato di materiale glicoproteico, la zona pellucida. - Oocita primario fermo in profase I: gli oociti primari iniziano la prima divisione meiotica prima della nascita, ma si fermano in profase I (il completamento della profase avviene solo a cominciare dalla pubertà, infatti le cellule follicolari che circondano gli oociti primari secernono una sostanza, l’inibitore della maturazione degli oociti, che mantiene bloccato il processo meiotico dell’oocita).  Oogenesi postnatale (a partire dalla pubertà): ogni mese, un follicolo ovarico matura e si verifica l’ovulazione - Oocita secondario (cellula aploide: 23, X): gli oociti primari, a partire dalla pubertà, cominciano a maturare, completando la prima divisione meiotica, e dando quindi origine all’oocita secondario e al primo globulo polare (ma, a differenza dello stadio corrispondente della spermatogenesi, la divisione del citoplasma è diseguale: l’oocita secondario riceve quasi tutto il citoplasma, mentre il primo globulo polare ne riceve una minima parte). - Oocita secondario fermo in metafase II: al momento dell’ovulazione, l’oocita secondario inizia la seconda divisione meiotica, ma si ferma in metafase II. - Fecondazione: se uno spermatozoo penetra nell’oocita secondario, si conclude anche la seconda divisione meiotica. Si formano quindi altri 2 globuli polari, destinati anch’essi a degenerare. Nelle ovaie di un neonato di sesso femminile, sono contenuti circa 2 milioni di oociti primari, ma la maggior parte regredisce durante l’infanzia, per cui al raggiungimento dell’adolescenza ne restano circa 40.000. Di questi, circa 400 diventano oociti secondari, quindi sono espulsi al momento dell’ovulazione, e pochissimi di questi vengono poi fecondati. La scorta di oociti che possono entrare in meiosi II non è però infinita: ecco perché ad un certo punto si arriva alla menopausa. Entrambi i gameti (oociti secondari e spermatozoi) sono cellule aploidi (hanno il numero di cromosomi ridotto della metà). Differenze tra spermatogenesi e oogenesi:  Spermatogenesi: formazione di 4 spermatozoi maturi. Gli spermatozoi, in confronto agli oociti secondari, sono microscopici, ma dotati di mobilità (grazie al flagello). Esistono 2 tipi di spermatozoi maturi: 23, X e 23, Y.  Oogenesi: formazione di 1 oocita secondario e 3 globuli polari, destinati a degenerare. Gli oociti secondari sono cellule enormi rispetto agli spermatozoi, e sono immobili. Essi sono inoltre circondati dalla zona pellucida e da uno strato di cellule follicolari (corona radiata). Esiste un solo tipo di oocita secondario: 23, X. CICLI RIPRODUTTIVI FEMMINILI A partire dalla pubertà, le femmine presentano cicli riproduttivi che coinvolgono l’attività di: ipotalamo, ipofisi, ovaie, utero, tube uterine, vagina e ghiandole mammarie. I cicli riproduttivi sono una somma di ciclo ovarico e ciclo uterino: questi due cicli avvengono in parallelo ma temporaneamente spostati. Gli organi principali sono:  Utero = organo muscolare, le cui pareti sono formate da tre tonache: perimetrio (sottile tonaca esterna), miometrio (tonaca muscolare liscia) ed endometrio (sottile tonaca interna). Durante la fase luteinica / estrogenica (sotto l’afflusso enorme di estrogeni), si possono distinguere 3 strati dell’endometrio:. strato compatto superficiale (a contatto con il lume): tessuto connettivo denso disposto attorno alle ghiandole uterine, ricoperto da cellule epiteliali con numerose ciglia.. strato spongioso: tessuto connettivo contenente i corpi dilatati delle ghiandole uterine.. strato basale: contenente le estremità a fondo cieco delle ghiandole uterine.   Tube uterine / di Falloppio = tube che trasportano gli oociti secondari dalle ovaie verso l’utero, e gli spermatozoi 4 dall’utero verso il luogo della fecondazione (ampolla delle tube uterine). Le tube uterine trasportano anche lo zigote in segmentazione verso la cavità uterina.  Ovaio = organo pieno con popolazione endocrina sotto controllo ipotalamo – ipofisario. Durante la fase follicolare, l’ovaio si presenta come un organo pieno, in cui si riconoscono delle zone:. zona corticale: con formazioni pseudo circolari (follicoli di riserva). Da qui, ad ogni ciclo, un numero di follicoli da 13 a 18 parte ed entra nel ciclo ovarico. I follicoli vanno incontro a diversi stadi di maturazione.. corpo luteo: enorme ghiandola endocrina che ha perso la propria cellula uovo. Questa ghiandola è un organo endocrino temporaneo (la sua presenza è determinata dal fatto che sia avvenuta o no la fecondazione). L’ipotalamo produce l’ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH). Questo, attraverso la circolazione portale ipofisaria, viene portato verso l’adenoipofisi: qui stimola l’adenoipofisi a produrre due ormoni, che poi agiscono sulle ovaie: 1. Ormone follicolostimolante (FSH): stimola lo sviluppo dei follicoli ovarici e la produzione di estrogeni da parte delle cellule follicolari. 2. Ormone luteinizzante (LH): provoca l’ovulazione e stimola le cellule follicolari e il corpo luteo a produrre progesterone. Il ciclo riproduttivo è la somma di più cicli:  Ciclo degli ormoni dell’ipofisi FSH (follicolostimolante): parte relativamente alto, salvo a un certo punto in cui subisce una caduta dei suoi valori. Poi c’è un picco nella giornata preovulatoria. Dopo la fase ovulatoria, l’FSH crolla. LH (luteinizzante): parte basso, aumenta di poco, però anch’esso ha un picco enorme nella giornata preovulatoria. L’ovulazione viene quindi favorita da entrambi gli ormoni: picco di FSH ma soprattutto picco di LH. Dopo l’ovulazione, l’LH scende ma con minor velocità (siamo nella fase luteinica).  Ciclo degli ormoni ovarici / sessuali Estrogeni: partono bassi; il loro picco precede il picco di FSH e LH (feedback positivo: il picco di estrogeni stimola il picco di FSH e LH). Ma l’aumento di questi due provoca la caduta degli estrogeni. Quindi l’ovulazione è determinata da questi due eventi che si susseguono (picco di estrogeni + picco di FSH / LH). Progesterone: rimane basso, per poi crescere durante la fase luteinica. Il corpo luteo infatti, nella fase luteinica o post ovulatoria, produce estrogeni e progesterone (in particolare il progesterone). L’aumento di estrogeni e progestinici a un certo momento decade (perché non è avvenuta la fecondazione).  Ciclo ovarico: comprende diverse fasi: Sviluppo follicolare: l’FSH (che parte relativamente alto) promuove la crescita di diversi follicoli primordiali in 5-12 follicoli primari (solitamente però poi un solo follicolo primario si sviluppa in follicolo maturo: follicolo di Graaf). Ovulazione: il picco di FSH e LH, a loro volta stimolati dal picco di estrogeni, stimola l’ovulazione (intorno al 14° giorno del ciclo). Durante l’ovulazione, il follicolo maturo si rompe (a livello dello stigma: macchia avascolare che compare sul rigonfiamento presente sull’ovaio), rilasciando l’oocita secondario nella tuba uterina (oocita fermo in metafase II). L’oocita secondario espulso è circondato dalla zona pellucida e dalla corona radiata. Formazione del corpo luteo: le pareti del follicolo ovarico, rimaste nell’ovaio, si trasformano in una struttura ghiandolare (il corpo luteo). Questo secerne progesterone e una certa quantità di estrogeni; intanto le ghiandole dell’endometrio secernono e preparano l’endometrio all’impianto della blastocisti.  Ciclo mestruale (o endometriale o uterino): modificazioni cicliche dell’endometrio (in particolare, dello strato funzionale dell’endometrio), dovute ad estrogeni e progesterone. Il ciclo mestruale dura mediamente 28 giorni e inizia dal primo giorno della mestruazione (emorragia controllata, in cui si elimina tutto l’endometrio, tranne una piccola porzione da cui poi ripartirà lo sviluppo di nuovo endometrio).  Fase mestruale: ischemia e sfaldamento dello strato funzionale. Esso viene quindi eliminato con il flusso mestruale, che 5 solitamente dura 4-5 giorni. Caratteristiche: bassi livelli di progesterone e livelli di estrogeni che cominciano ad alzarsi (perché comincia la maturazione di un nuovo follicolo). La gonadotropina ce innesca la maturazione del follicolo è l’FSH. Fase proliferativa: coincide con la crescita dei follicoli ovarici. Durante questa fase, vi è un aumento di 2-3 volte lo spessore dell’endometrio, infatti, a mano a mano che i livelli di estrogeni aumentano, lo strato basale dell’endometrio attua dei meccanismi proliferativi, per ridare origine al nuovo strato funzionale. Fase ovulatoria: picco massimo di estrogeni, di FSH ed LH. Fase luteinica: coincide con la formazione del corpo luteo. Il progesterone e gli estrogeni prodotti dal corpo luteo stimolano l’ispessimento dell’endometrio e le ghiandole dell’endometrio cominciano a secernere (rilasciano un prodotto mucoso molto denso che serve a favorire l’eventuale annidamento della cellula uovo fecondata). I vasi arteriosi inoltre cominciano a riempire di sangue le lacune dello strato funzionale. Se l’oocita viene fecondato: estrogeni e progestinici vengono mantenuti dal corpo luteo. Infatti, il corpo luteo si accresce, formando un corpo luteo gravidico (la sua degenerazione è impedita dalla gonadotropina corionica umana: ormone secreto dal sinciziotrofoblasto della blastocisti, che appunto impedisce la degenerazione del corpo luteo). Il corpo luteo gravidico resta funzionalmente attivo per circa 2 mesi. Inoltre, con la fecondazione, iniziano la segmentazione dello zigote e la blastogenesi (formazione della blastocisti), e non si verifica la mestruazione. Se l’oocita non viene fecondato: estrogeni e progestinici crollano. Infatti, il corpo luteo, dopo 10-12 giorni dall’ovulazione, degenera: viene quindi chiamato corpo luteo mestruale e poi corpo albicante. Il crollo di estrogeni e progestinici induce un feedback positivo: riparte la secrezione di FSH e si ha la perdita tissutale (fenomeno ischemico nell’utero), quindi si verifica la mestruazione. N.B. Maturazione dei follicoli Il follicolo ovarico passa attraverso diversi stadi di sviluppo: 1. Follicolo primordiale = rappresenta lo stadio più precoce dello sviluppo del follicolo. Esso compare per la prima volta nelle ovaie durante il 3° mese di vita embrionale. Nell’ovaio maturo, i follicoli primordiali si trovano in numero elevatissimo, nello stroma della corticale, subito al di sotto della tonaca albuginea (regione peri capsulare). Questi follicoli presentano: - Singolo strato di cellule follicolari piatte. Queste sono separate dall’ambiente connettivale esterno da una lamina basale. - Oocito (diametro: 30 μm) con nucleo grande ed eccentrico, cromatina dispersa e uno o più nucleoli. Il citoplasma dell’oocito, detto ooplasma, contiene un corpo di Balbiani (addensamento di membrane appartenenti all’apparato di Golgi) e le lamelle anulate (accumuli di membrane appartenenti all’involucro nucleare, disposte parallelamente). 2. Follicolo primario = rappresenta il 1° stadio dello sviluppo del follicolo in accrescimento. - Le cellule follicolari diventano cubiche (sono ancora separate dallo stroma connettivale esterno grazie alla lamina basale). - Oocito in maturazione ed accrescimento: quando arriva ad un diametro di 50-80 μm, l’oocito comincia a secernere del materiale gelatinoso (GAG e lipoproteine) che si accumula esternamente all’oocito a formare la zona pellucida. Quindi la zona pellucida è uno strato di materiale gelatinoso, acidofilo e rifrangente, posto tra l’oocita e le cellule follicolari. 3. Follicolo primario tardivo - Cellule follicolari: inizialmente disposte in un unico strato, cominciano a proliferare, dando luogo ad un epitelio stratificato, detto teca granulosa (le cellule follicolari prendono ora il nome di cellule della granulosa). Queste cellule non sono unite da giunzioni occludenti (nonostante questa sia una struttura di protezione dell’oocita), ma da giunzioni comunicanti. L’assenza di giunzioni occludenti indica l’assenza di una barriera tra il sangue e l’oocita stesso: tutto ciò che arriva con il sangue può raggiungere liberamente l’oocita. La lamina basale mantiene la sua posizione a separare lo strato più esterno delle cellule follicolari, che diventano colonnari / cilindriche, dal connettivo dello stroma. - Oocita: matura e si modifica anche la distribuzione degli organelli: le lamelle anulari e i corpi di Balbiani scompaiono. Aumenta notevolmente il numero di ribosomi e mitocondri (sintesi più attiva) e, in posizione sotto membranosa, si formano i granuli corticali (= vescicole di esocitosi che contengono delle proteasi, liberate all’esterno quando la cellula uovo viene fecondata dallo spermatozoo). - L’ambiente esterno connettivale si modifica: man mano che le cellule della granulosa proliferano, le cellule stromali si differenziano in 2 strati: 1. Teca interna: strato interno, vicino al follicolo, molto vascolarizzato e con cellule cubiche secernenti (LH dipendenti). Queste cellule hanno un forte contenuto lipidico: esse infatti, in risposta all’LH, sintetizzano e rilasciano ormoni androgeni. Questi ormoni vengono poi convertiti in estrogeni dalle cellule della granulosa per attività dell’FSH (le cellule della granulosa li rielaborano perché sono gli estrogeni a stimolare la proliferazione della granulosa per  l’accrescimento del follicolo). Quindi, gli androgeni prodotti dalle cellule della teca interna sono i precursori degli 6 estrogeni. 2. Teca esterna: strato esterno, con caratteristiche molto simili al resto dello stroma (con componente muscolare più evidente). N.B. i confini tra la teca esterna e quella interna, e anche tra la teca esterna e lo stroma connettivale circostante non sono ben distinti. Tuttavia, la lamina basale separa nettamente la granulosa (avascolare) dalla teca interna (molto vascolarizzata). 4. Follicolo secondario (o antrale) = caratterizzato da un antro che contiene il liquor follicoli. - Quando le cellule della granulosa raggiungono 6-12 strati di spessore, queste cellule cominciano a secernere un liquido ricco di acido ialuronico (liquor follicoli), che inizialmente si trova negli spazi intercellulari; poi però questi spazi si fondono e vanno a formare un’unica cavità detta antro. L’antro continuerà ad aumentare di dimensioni. - Oocita: quando si forma l’antro, l’oocita viene spinto sempre di più in posizione eccentrica, verso la membrana cellulare. L’oocita inoltre raggiunge la sua dimensione massima (diametro: 125 μm): la dimensione raggiunta è quella massima perché un’ulteriore cresciuta viene bloccata da un peptide secreto dalle cellule della granulosa nel liquido antrale (peptide detto inibitore della maturazione dell’oocito). 5. Follicolo maturo (di Graaf) = follicolo finale, contenente l’oocito secondario maturo. - Il follicolo si è accresciuto, passando da 0,2 mm a 10 mm di diametro. A causa delle sue grandi dimensioni, occupa tutto lo spessore della corticale ovarica e provoca un rigonfiamento sulla superficie dell’ovaio. - L’antro diventa di notevoli dimensioni e spinge l’oocita sempre più in direzione eccentrica. - La teca granulosa ha uno spessore quasi uniforme, ad eccezione della zona in cui è collocato l’oocito. Qui, le cellule della granulosa formano un rigonfiamento, il cumulo ooforo, che si proietta nell’antro. - Le cellule del cumulo ooforo che circondano l’oocito e lo accompagnano all’atto dell’ovulazione prendono il nome di corona radiata. Quindi: - Cellule germinali primordiali colonizzano l’ovaio e si differenziano in oogoni che, all’inizio della vita fetale, vanno incontro a ripetute mitosi, dando origine agli oociti primari. - Alcuni oociti primari, prima della nascita, vanno incontro alla meiosi I, ma si arrestano in profase I. - Dal 3° mese di sviluppo, la maggior parte degli oociti primari va in atresia. - Gli ovociti primari sopravvissuti vengono rivestiti dalle cellule follicolari piatte, costituendo i follicoli primordiali. - Dopo la nascita, tutti gli ovociti primari sono arrestati nella profase della I divisione meiotica (nella fase di diplotene) e vi restano fino alla pubertà. - Dalla pubertà in poi, 15-20 follicoli iniziano ciclicamente a maturare e prima dell’ovulazione si completa la 1° divisione meiotica e inizia la meiosi II che si arresta in metafase II. - Se l’ovocita viene fecondato, si completa la II divisione meiotica (altrimenti l’ovocita secondario va incontro ad atresia). TRASPORTO DEI GAMETI Trasporto degli oociti: l’oocita secondario, al momento dell’ovulazione, viene espulso dal follicolo ovarico insieme al liquido follicolare. Durante l’ovulazione, l’estremità fimbriata delle tube uterine si collega strettamente con l’ovaio; quindi, l’oocita secondario viene spinto verso l’infundibolo della tuba uterina grazie a: estremità fimbriata (si muove avanti e indietro sopra l’ovaio) e ciglia delle cellule della mucosa interna (producono correnti di liquido) → l’oocita arriva quindi nell’ampolla della tuba (dove può avvenire o meno la fecondazione). Trasporto degli spermatozoi: gli spermatozoi vengo trasportati dall’epididimo all’uretra, attraverso contrazioni peristaltiche del rivestimento muscolare del dotto deferente. Durante questo trasporto, ci sono 3 ghiandole sessuali accessorie, che producono secrezioni che si aggiungono al liquido contenente gli spermatozoi nel dotto deferente e nell’uretra: 1. Ghiandole / vescichette seminali: producono il fruttosio (fonte di energia per gli spermatozoi) 2. Prostata: produce l’enzima vescicolasi (che rende più fluido il liquido seminale) 3. Ghiandole bulbo uretrali. Il passaggio degli spermatozoi attraverso l’utero nelle tube uterine è dovuto principalmente alle contrazioni muscolari di questi organi (le prostaglandine, contenute nel liquido seminale, stimolano la motilità uterina durante il rapporto sessuale). CAPACITAZIONE Gli spermatozoi appena eiaculati non sono ancora in grado di fecondare gli oociti → è necessaria la capacitazione = processo, che dura circa 7 ore, attraverso il quale il gamete maschile acquista la capacità di fecondazione. Durante questa fase, lo spermatozoo modifica la membrana della vescicola acrosomiale:  Aumenta la permeabilità della membrana agli ioni: l’aumento di permeabilità favorisce il flusso di ioni (lo ione più critico è il calcio)  La membrana della testa acrosomiale diventa più impermeabile agli ioni calcio, che rendono più efficace ed energici i movimenti del flagello  Gli ioni calcio modificano la membrana dell’acrosoma, che si fonde con quella della testa dello spermatozoo  L’acrosoma libererà i suoi enzimi una volta che penetrerà nella zona pellucida dell’uovo. Quando gli spermatozoi capacitati entrano in contatto con la corona radiata che circonda un oocita secondario, subiscono delle modifiche strutturali che determinano lo sviluppo di perforazioni nell’acrosoma. Si stabiliscono quindi diversi punti di fusione tra la membrana  plasmatica dello spermatozoo e la membrana acrosomiale esterna → formazione di aperture e rilascio da parte 7 dell’acrosoma di enzimi, tra cui ialuronidasi e acrosina, che facilitano la fecondazione. FECONDAZIONE = sequenza complessa di eventi molecolari, che inizia con il contatto tra uno spermatozoo capacitato e un oocita, e termina con il rimescolamento dei cromosomi materni e paterni (nella metafase della meiosi I dello zigote). La fecondazione dura circa 24 ore e avviene nell’ampolla della tuba uterina (quindi nel terzo laterale della tuba uterina). Fasi della fecondazione:  Reazione acrosomiale: l’acrosoma dello spermatozoo capacitato si lega ad una glicoproteina (ZP3) della zona pellucida.  Passaggio di uno spermatozoo attraverso la corona radiata: lo spermatozoo riesce ad attraversare la barriera rappresentata dalle cellule follicolari della corona radiata che circondano l’oocita grazie all’enzima ialuronidasi (rilasciato dall’acrosoma), ma anche grazie agli enzimi della mucosa tubarica e ai movimenti della sua coda.  Penetrazione nella zona pellucida: alcuni enzimi rilasciati dall’acrosoma (es. acrosina) causano la lisi della zona pellucida: lo spermatozoo arriva quindi nell’oocita (riesce quindi ad attraversare sia la corona radiata, con le cellule follicolari, sia la zona pellucida).  Reazione zonale: quando lo spermatozoo penetra nella zona pellucida, alcuni granuli corticali (vicino alla membrana plasmatica dell’oocita) rilasciano degli enzimi lisosomiali nello spazio perivitellino. Questi provocano variazioni delle proprietà della zona pellucida, che quindi diventa impermeabile ad altri spermatozoi (→ no polispermia).  Fusione delle membrane cellulari dell’oocita e dello spermatozoo: le membrane plasmatiche si fondono, quindi la testa e la coda dello spermatozoo penetrano nel citoplasma dell’oocita, mentre la membrana plasmatica e i mitocondri restano fuori.  Completamento della meiosi II: l’arrivo dello spermatozoo nell’oocita attiva il completamento della meiosi II dell’oocita, con la formazione di un oocita maturo e di un secondo globulo polare. In seguito alla de condensazione dei cromosomi materni, il nucleo dell’oocita diventa il pronucleo femminile.  Formazione del pronucleo maschile: nel citoplasma dell’oocita, il nucleo dello spermatozoo forma il pronucleo maschile, mentre la coda dello spermatozoo degenera. I pronuclei, maschile e femminile, sono indistinguibili (l’oocita contenente i due pronuclei aploidi prende il nome di ootide).  Fusione dei due pronuclei: quando i due pronuclei si fondono in un unico aggregato diploide, l’ootide prende il nome di zigote. Lo zigote ha metà cromosomi materni e metà cromosomi paterni (ha una combinazione genetica nuova rispetto a quella dei genitori). N.B. il sesso cromosomico dell’embrione è determinato al momento della fecondazione dal tipo di spermatozoo che feconda l’oocita. SEGMENTAZIONE Una volta avvenuta la fecondazione (nel terzo laterale della tuba uterina), l’oocita fecondato (zigote) inizia a duplicarsi (dopo circa 30 ore dalla fecondazione) → segmentazione dello zigote = divisioni mitotiche che avvengono nella fase successiva alla fecondazione, e determinano un rapido aumento del numero di cellule (blastomeri). Le cellule che si ottengono dalle successive mitosi sono più piccole della cellula madre (perché ci sono tante fasi S e M, non seguite però da alcuna fase G1, di accrescimento cellulare). Inoltre, durante la segmentazione, lo zigote rimane circondato dalla zona pellucida. Quindi, non vi è alcun aumento delle dimensioni dell’embrione in via di sviluppo finché non degenera la zona pellucida (circa 5° giorno). Passaggi della segmentazione:  Circa 30 ore dopo la fecondazione: lo zigote inizia a dividersi in blastomeri sempre più piccoli. Stadio a 2 cellule → stadio a 4 cellule → stadio a 8 cellule, ecc. Dopo lo stadio a 8 cellule, i blastomeri si allineano uno accanto all’altro, a formare una sfera compatta di cellule (fenomeno della compattazione, probabilmente mediato da glicoproteine di adesione della superficie cellulare).  3° giorno: formazione della morula = stadio a 12 – 16 blastomeri. All’interno della morula, non c’è nessuna polarità morfo funzionale (è un ammasso casuale di cellule). Anche i corpuscoli polari rimangono all’interno, ma poi degenerano. L’ammasso casuale di cellule della morula è circondato da cellule del trofoblasto.   4° giorno: formazione della blastocisti. La morula entra nell’utero e comincia ad assumere una cavità centrale ( cavità 8 blastocistica o blastocele), perché le cellule della morula cominciano a secernere una quota di liquido, che quindi si accumula nella cavità centrale. Man mano che il liquido aumenta nella cavità blastocistica, separa i blastomeri in due porzioni: 1. Trofoblasto = sottile strato cellulare esterno, che darà origine alla porzione embrionale della placenta 2. Embrioblasto = gruppo di blastomeri in posizione eccentrica, che darà origine all’embrione.  5° giorno: la zona pellucida va incontro a degenerazione: ciò permette alla blastocisti di aumentare di dimensioni. Caratteristiche blastocisti: - Struttura più o meno sferoidale, il cui perimetro esterno è formato da un monostrato di cellule (trofoblasto) - Produzione di liquido che si accumula negli spazi tra le cellule → formazione della cavità interna - Le cellule della blastocisti si dispongono eccentricamente, secondo una polarità morfo funzionale (futuro nodo embrionale: sede in cui si differenziano i due primi foglietti dell’embrione: ectoderma ed endoderma)  6° giorno: impianto. La blastocisti (in particolare il trofoblasto) aderisce all’epitelio endometriale della cavità uterina, in corrispondenza del nodo embrionale. Una volta attaccato all’endometrio, il trofoblasto si differenzia in due strati: 1. Citotrofoblasto = strato interno 2. Sinciziotrofoblasto = strato esterno. Cominciano a comparire dei processi digitiformi che si estendono attraverso l’epitelio endometriale e invadono il tessuto connettivo. Quindi, nella 1° settimana: fecondazione, formazione della morula, ma poi salto immediato di qualità. Infatti, nel passaggio da morula a blastocisti, si passa da una struttura piena di cellule ad una struttura caratterizzata da:  Accumulo di cellule (in corrispondenza della quale, la parete uterina regredisce). Il punto in cui la parete uterina regredisce è detta nodo embrionale. Quindi, le cellule si accumulano in corrispondenza del nodo embrionale.  Grande polarità morfo funzionale.  Cavità interna detta blastocele. Entro la fine della prima settimana, la blastocisti è impiantata sulla superficie dello strato compatto dell’endometrio e trae il proprio nutrimento dai tessuti materni. Il sinciziotrofoblasto si espande rapidamente vicino all’embrioblasto, nella zona del polo embrionale. A circa 7 giorni, compare l’ipoblasto (endoderma primario) = sottile strato di cellule che compare sulla superficie dell’embrioblasto di fronte alla cavità blastocistica → la prima settimana termina con la formazione di 2 foglietti embrionali: ectoderma ed endoderma. Gravidanze gemellari  Gravidanza mono – ovulare → gemelli monozigoti (perfettamente identici: unici che non danno fenomeni di rigetto). I gemelli monozigoti si formano quando un solo ovocita, fecondato da un solo spermatozoo, prima di raggiungere l’utero, si separa in due o più parti indipendenti tra di loro, ma in grado ciascuna di formare un individuo completo. - Se la separazione avviene prima del 4° giorno dalla fecondazione: gemelli bicoriali e biamniotici. Ognuno ha la propria cavità amniotica e la propria placenta. - Se la separazione avviene tra 4° e 8° giorno: gemelli monocoriali e biamniotici: unica placenta ma ognuno ha il proprio sacco amniotico. - Se la separazione avviene tra 8° e 13° giorno: gemelli monocoriali monoamniotici: unica placenta e unico sacco amniotico. - Se la separazione avviene dopo il 13° giorno: gemelli non disgiunti o congiunti o siamesi: condividono organi.  Gravidanza bi – ovulare → gemelli eterozigoti. Avviene per fecondazione di due ovociti ad opera di 2 spermatozoi. In questo caso i gemelli possono assomigliarsi o essere diversi (anche per il sesso). Non condividono esattamente gli stessi cromosomi e geni, ma hanno differenti combinazioni.  9 2° SETTIMANA Struttura alla fine della 1° settimana: la morula si trasforma nella blastocisti, costituita da: - Embrioblasto: futuro nodo embrionale, costituito da un ammasso di cellule. Queste cellule sono legate da numerosi dispositivi giunzionali. L’embrioblasto si distinguerà poi in: epiblasto (ectoderma) ed ipoblasto (endoderma) - Cavità blastocistica interna - Trofoblasto: struttura con caratteristiche di un epitelio appiattito, che racchiude l’embrioblasto e la cavità blastocistica. Il trofoblasto si distingue poi in: sinciziotrofoblasto (esterno) e citotrofoblasto (interno). Quindi: entro la fine della 1° settimana, la blastocisti è impiantata sulla superficie dell’endometrio. N.B. Sede di annidamento della blastocisti nell’utero: non tutto l’utero è compatibile con l’impianto della blastocisti → la sede di annidamento coincide con una forma triangolare delimitata dal punto in cui il canale cervicale tende progressivamente a restringersi (la blastocisti si impianta solitamente nell’endometrio uterino a livello della porzione superiore del corpo dell’utero). A volte ci possono però essere degli annidamenti in sede anomala (es. annidamento nelle tube uterine, annidamento in sede di un’ansa intestinale o annidamento nel peritoneo) → questi impianti sono detti impianti ectopici. Nessuno di questi impianti ectopici è compatibile con il progredire della gravidanza, perché nessuno è in grado di sostenere l’aumento della parete uterina. Man mano che l’impianto della blastocisti procede nell’endometrio uterino, avvengono delle modificazioni dell’embrioblasto. Queste modificazioni portano alla formazione di un disco embrionale bilaminare = disco formato da 2 lamine cellulari (primi 2 foglietti embrionali: ectoderma ed endoderma). Il disco bilaminare è alla base dei fenomeni di gastrulazione e pone le basi per lo sviluppo del mesoderma (3° foglietto embrionale). Questa è quindi la settimana in cui si pongono le basi per la formazione di tutti i tessuti (la 3° settimana invece vedrà lo sviluppo del 4° foglietto embrionale, che deriverà dalle creste neurali). Strutture extraembrionali che si formano durante la 2° settimana: cavità amniotica, sacco vitellino primitivo, peduncolo di connessione, sacco corionico. 6°-7° giorno: completamento dell’impianto della blastocisti Durante il completamento dell’impianto della blastocisti:  L’endometrio della parete uterina presenta un certo spessore; in questo spessore ci sono molte strutture vascolari e ghiandolari.  L’embrioblasto origina il disco bilaminare: struttura formata da 2 lamine cellulari (ectoderma ed endoderma). Queste 2 lamine, a stretto contatto tra di loro, presentano caratteristiche morfologiche diverse.  Il trofoblasto non ha più l’aspetto uniforme di cellule appiattite, perché alcune cellule hanno caratteristiche diverse (nella porzione che sta entrando nella parete uterina, le cellule hanno un aspetto più caotico / disorganizzato → sono cellule non più simil-epiteliali, ma simil- mesenchimali). Il trofoblasto si differenzia infatti in 2 strati:  il citotrofoblasto (strato più interno, più attivo dal punto di vista mitotico) e il sinciziotrofoblasto (strato esterno in rapida 10 espansione).  C’è una sorta di colata di invasione all’interno dell’endometrio: infatti, il sinciziotrofoblasto invade il tessuto connettivo endometriale (transizione delle cellule del sinciziotrofoblasto da simil-epiteliali a simil-mesenchimali) → la blastocisti viene quindi lentamente inclusa nell’endometrio. N.B. la penetrazione della blastocisti nell’endometrio uterino avviene a livello del sinciziotrofoblasto. Infatti, a livello del trofoblasto, cominciano a differenziarsi due diverse popolazioni: - Cellule del citotrofoblasto: cellule che mantengono un aspetto cubico e sono attive dal punto di vista mitotico. - Cellule del sinciziotrofoblasto: cellule che vanno incontro ad una transizione epitelio – mesenchimale, fino a cambiare assetto (sembra una colata di tessuto epiteliale). Il sinciziotrofoblasto comincia a penetrare all’interno della parete uterina: le cellule del sinciziotrofoblasto prendono il posto delle cellule endometriali nel sito di impianto (le cellule endometriali muoiono per apoptosi). In questo modo, le cellule del sinciziotrofoblasto prendono contatto con le componenti ghiandolari (che contengono glicogeno) o strutture vascolari della madre → i nutrienti servono per permettere sia la transizione da epitelio a mesenchima sia le numerose divisioni cellulari. Reazione deciduale: alcune cellule endometriali, dette cellule deciduali, degenerano nella zona adiacente al sinciziotrofoblasto (che quindi ingloba queste cellule fornendo una ricca fonte di nutrimento all’embrione). Quindi, per reazione deciduale, si intendono le modificazioni dell’aspetto morfologico della parete uterina (in corrispondenza dell’arrivo della blastocisti). Nel frattempo, il sinciziotrofoblasto produce un ormone glicoproteico (hCG) che entra nel sangue materno attraverso le lacune site nel sinciziotrofoblasto. Questo ormone preserva l’attività ormonale del corpo luteo nell’ovaio durante la gravidanza. 8° giorno – formazione cavità amniotica Man mano che l’impianto della blastocisti avanza (grazie all’attività litica del sinciziotrofoblasto), alcune componenti del nodo embrionale cominciano ad individualizzarsi dal trofoblasto. Si formano due cavità:  Sacco vitellino primitivo (o cavità esocelomatica = cavità che sta all’esterno del celoma): cavità rivolta verso l’endoderma / ipoblasto (ciò che sta sotto = ciò che rimane della blastocisti).  Cavità amniotica primitiva: cavità rivolta verso l’ectoderma / epiblasto (ciò che sta sopra). La cavità amniotica è rivestita sotto da un monostrato cellulare del futuro ectoderma, e sopra da cellule amniogeniche (che formano l’amnios), dette amnioblasti. N.B. gli amnioblasti si separano dall’ectoderma e formano l’amnios, che racchiude la cavità amniotica. N.B. Le due cavità sono dette entrambe “primitive” o “primarie” perché sono le cavità della 2° settimana. Quindi:  Ectoderma / epiblasto = strato più spesso, costituito da alte cellule colonnari, che guardano verso la cavità amniotica.  Endoderma / ipoblasto = strato più sottile, costituito da piccole cellule cuboidali, che guardano verso il sacco vitellino primitivo (intorno al sacco vitellino, c’è una linea nera: qui, le cellule assumono un aspetto appiattito e prendono il nome di membrana di Heuser). Tra il rivestimento esterno (citotrofoblasto) e la cavità interna c’è una zona intermedia (che circonda quasi esclusivamente il sacco vitellino primitivo). Questa zona è detta mesoderma extra – embrionale = cavità che riveste il sacco vitellino ma non la cavità amniotica. Questo non è ancora il mesoderma attuale, perché è il mesoderma extra – embrionale → il futuro ectoderma non si espande, mentre il futuro endoderma sì. Esso sta cercando di rivestire completamente il sacco vitellino primario. 8°- 9° giorno: inizio della fase lacunare del sinciziotrofoblasto Man mano che si formano l’amnios, il disco embrionale e il sacco vitellino primitivo, il sinciziotrofoblasto continua a portarsi verso le strutture vascolari della madre. Inoltre, nel sinciziotrofoblasto cominciano a comparire delle lacune trofoblastiche (fase lacunare del sinciziotrofoblasto). Queste lacune si riempiono di una miscela di sangue materno proveniente dai capillari endometriali erosi e di frammenti cellulari provenienti dalle ghiandole uterine erose. Questo liquido, detto embriotrofo, passa al disco embrionale per diffusione e fornisce quindi materiale nutritizio all’embrione. Dall’esterno verso l’interno: - Sinciziotrofoblasto con lacune - Citotrofoblasto  - Primitiva cavità amniotica rivestita dall’ectoderma (epiblasto) 11 - Sacco vitellino rivestito da endoderma e membrana di Heuser (linea nera) - Mesoderma extra-embrionale (zona gialla): ha un aspetto di tipo mesenchimale (insieme di cellule fusate immerse in abbondante matrice extracellulare). Il mesoderma è un criterio classificativo, mentre il mesenchima è un assetto morfologico. 10° giorno: formazione di una 3° cavità (cavità corionica) Al 10° giorno, l’embrione è completamente incluso nell’endometrio uterino: inizialmente c’è un’interruzione sulla superficie dell’epitelio, che viene però rapidamente chiusa da un tappo di chiusura formato da un coagulo di fibrina.  Disco embrionale primitivo: ectoderma / epiblasto superiormente; endoderma / ipoblasto inferiormente  L’epitelio dell’utero ha rivestito interamente la zona di penetrazione e le cellule del tessuto connettivo endometriale continuano a subire la reazione deciduale.  Il sinciziotrofoblasto ha eroso la parete dei vasi: il sangue materno proveniente dai capillari endometriali erosi comincia a riversarsi nelle lacune del sincizio (il sincizio è fetale, mentre i vasi sono materni → basi della circolazione materno – fetale).  Il guscio citotrofoblastico è sempre presente ma la cosa diversa è che il mesoderma extraembrionale si espande un sacco. Il mesoderma extraembrionale ha letteralmente inglobato le due cavità.  Poi: ulteriore fase lacunare (ovunque tranne che in corrispondenza del nodo embrionale).  Il mesoderma extraembrionale rimane diviso in 2 porzioni: una porzione prende contatto con il sacco amniotico (qui non c’è fase lacunare), l’altra porzione prende contatto con il sacco vitellino. Nel frattempo, sotto comincia a formarsi un’altra cavità (cavità extra-embrionale), quindi 3 cavità: 1. Cavità amniotica primitiva 2. Cavità esocelomatica o sacco vitellino primitivo 3. Cavità / celoma extraembrionale o cavità corionica Questo fenomeno è detto di vacuolizzazione: i vacuoli formati successivamente confluiscono tra loro con formazione di un’unica cavità, la cavità extraembrionale o cavità corionica, che circonda il sacco vitellino primitivo (tranne nel punto del peduncolo di connessione). 11°-12° giorno: sviluppo della rete lacunare In un embrione di 12 giorni circa, le lacune trofoblastiche (originatesi dal sinciziotrofoblasto) diventano veri e propri laghi di sangue materno. Le lacune però si trovano solo a livello del sinciziotrofoblasto; si arrestano infatti al citotrofoblasto (che quindi non viene vascolarizzato) → le lacune adiacenti si fondono tra di loro a formare una vera e propria rete lacunare (in cui il sangue materno fluisce liberamente) → il sinciziotrofoblasto assorbe liquido nutritivo dalla rete lacunare e lo trasferisce all’embrione.  L’endoderma riveste sempre più interamente il sacco vitellino primario.  Il mesoderma extraembrionale comincia a distinguersi in: - Mesoderma somatopleurico extraembrionale = mesoderma che riveste il sacco amniotico e la faccia interna del citotrofoblasto (è il mesoderma parietale) - Mesoderma splancopleurico extraembrionale = mesoderma che riveste il sacco vitellino primitivo (è il mesoderma viscerale).  Il mesoderma che tiene collegato il sacco amniotico alla parete (ex zona del nodo embrionale) si sta decentrando tutta da un lato. Questa zona di mesoderma è detta peduncolo di connessione. 13° giorno: completamento della fase lacunare e crescita del celoma extraembrionale  Sinciziotrofoblasto con lacune e vasi.  Il citotrofoblasto comincia a creare delle estroflessioni all’interno del sinciziotrofoblasto, verso le lacune → formazione dei villi coriali primari (con asse di citotrofoblasto, rivestito da un sottile guscio di sinciziotrofoblasto). Questi villi formano colonne coperte dal sinciziotrofoblasto e rappresentano il primo stadio dello sviluppo dei villi coriali della placenta (organo materno-fetale di interscambio metabolico tra la madre e l’embrione).   Peduncolo embrionale decentrato (tra cavità amniotica e citotrofoblasto); il peduncolo sarà la sede futura dei vasi 12 embrionali (2 arterie + 1 vena).  Il celoma extraembrionale (ottenuto per la fusione di numerosi spazi celomatici extraembrionali) comincia a crescere rapidamente e divide il mesoderma extraembrionale nei due foglietti somatico e splancnico.  A seguito dell’accrescimento di questa cavità, si crea una sorta di strozzatura del sacco vitellino primario. Si forma una grossa vescicola sopra (sacco vitellino secondario) e una più piccola sotto (cisti esocelomatica, che andrà incontro a dissoluzione). Il sacco vitellino 2° è il risultato di due processi: enorme accrescimento della cavità celomatica extraembrionale e rivestimento esterno completo di endoderma.  Sul versante opposto rispetto al peduncolo, comincia anche a formarsi la placca precordale = zona del disco bilaminare, sul lato opposto al peduncolo, dove c’è una particolare relazione tra endoderma (che guarda verso il sacco vitellino secondario) e l’ectoderma sovrastante. In questa zona il futuro mesoderma intraembrionale non ci sarà: qui ectoderma ed endoderma rimarranno stretti tra di loro. Il mesoderma somatico extraembrionale e i due foglietti del trofoblasto (cito + sinciziotrofoblasto) formano il corion = membrana fetale più esterna, che costituisce la parete del sacco corionico, all’interno del quale l’embrione, il sacco amniotico e la vescicola ombelicale (sacco vitellino 2°) sono sospesi tramite il peduncolo di connessione. 14° giorno: fine della 2° settimana Un embrione di 14 giorni:  Ha ancora la forma di un disco embrionale bilaminare piatto (cavità amniotica + sacco vitellino secondario)  In una zona precisa, le cellule dell’endoderma e dell’ectoderma rimangono strettamente unite, formando la placca precordale (sede in cui si svilupperà la bocca)  Scompare la cisti esocelomatica (ex sacco vitellino 1°)  L’endoderma dà origine ad una sorta di estroflessione che dal sacco vitellino secondario si spinge nel peduncolo (allantoide). L’allantoide ha un effetto induttivo verso la formazione dei vasi, della futura vescica, dei futuri elementi del midollo osseo e delle future cellule germinali dei gameti. Fine 2° settimana - inizio 3° settimana L’ectoderma / epiblasto (che fino ad esso è rimasto sempre con forma di disco bilaminare) adesso inizia a formare una struttura detta linea primitiva = ispessimento longitudinale dell’ectoderma, che compare in posizione caudale sul piano mediano della regione dorsale del disco embrionale. Questa linea è il risultato della proliferazione e del movimento delle cellule dell’epiblasto, che appunto migrano dalla periferia verso l’asse centrale del disco embrionale → la linea primitiva individua l’asse cranio caudale dell’embrione:  Estremità caudale: la linea si allunga con l’aggiunta di nuove cellule  Estremità craniale: la linea prolifera, formando il nodo primitivo (o nodo di Hensen) Nel momento in cui le cellule migrano, cambiano assetto (vanno incontro a modificazione epitelio – mesenchimale). Questo è il 13 futuro mesoderma intraembrionale. Quindi:  Le cellule dell’epiblasto migrano dalla periferia verso l’asse centrale del disco embrionale; in questo modo si forma un ispessimento longitudinale detto linea primitiva  Grazie alla linea primitiva, si formerà il mesoderma intraembrionale. 3° SETTIMANA Durante la 3° settimana, lo sviluppo dell’embrione a partire dal disco embrionale è caratterizzato da:  Comparsa della linea primitiva  Sviluppo della notocorda  Differenziamento dei 3 foglietti germinativi: ectoderma, endoderma e mesoderma intra-embrionale. GASTRULAZIONE = processo durante il quale si forma il 3° tessuto embrionale: mesoderma intraembrionale → quindi, tutti i foglietti embrionali sono formati. Inoltre, si determina l’orientamento dell’asse corporeo. Durante la gastrulazione, il disco embrionale bilaminare si trasforma in disco trilaminare e l’embrione viene appunto definito gastrula. La gastrulazione segna l’inizio della morfogenesi (sviluppo della forma corporea) ed è l’evento che caratterizza la 3° settimana. La prima indicazione morfologica della formazione della gastrula coincide con la formazione della linea primitiva, a livello del disco embrionale bilaminare. Area della placca precordale: ectoderma ed endoderma rimangono strettamente collegati tra di loro. Questa zona corrisponderà alla futura membrana buccofaringea = settore all’interno della cavità boccale. Questa membrana buccofaringea è rappresentata da:. ectoderma = tutto ciò che sta davanti. endoderma = ciò che sta dietro. 14° - 15° giorno: formazione della LINEA PRIMITIVA La prima struttura che si viene a formare è la linea primitiva = ispessimento longitudinale dell’epiblasto / ectoderma in posizione caudale, sul piano mediano della regione dorsale del disco embrionale. La linea primitiva, che si forma seguendo un asse cefalo – caudale, è il risultato di un processo di migrazione cellulare: alcune cellule dell’ectoderma cominciano a migrare dalla periferia verso il piano mediano del disco. Quindi, migrando verso il centro, queste cellule si interpongono fra l’ectoderma da cui derivano e il foglietto sottostante (endoderma). Mentre all’estremità caudale, la linea primitiva si allunga con l’aggiunta di nuove cellule, all’estremità craniale, essa prolifera formando il nodo primitivo / nodo di Hensen (al termine della linea primitiva). Sul versante opposto della linea primitiva, c’è l’area della placca precordale = futura membrana buccofaringea. Opposta all’area della placca precordale, c’è un’altra area = membrana cloacale (anche qui, ectoderma ed endoderma rimangono strettamente uniti. Questa è la futura sede dell’ano). A livello della membrana buccofaringea, si identifica anche un’altra zona detta area cardiogena. Le cellule ectodermiche che sono migrate verso la linea primitiva cominciano a cambiare assetto: alcune cellule assumono un aspetto un po' più fusato → transizione epitelio – mesenchimale: queste cellule, da cellule ectodermiche, cominciano a formare le cellule del mesoderma intraembrionale. Questi elementi si interpongono tra ectoderma ed endoderma salvo le due zone della membrana buccofaringea e 14 della membrana cloacale. N.B. fino all’inizio della 4° settimana, la linea primitiva forma attivamente il mesoderma attraverso l’invaginazione di cellule di origine ectodermica. Successivamente, la produzione di mesoderma rallenta. La linea primitiva si riduce e diventa una regione insignificante situata nella regione sacrococcigea dell’embrione; essa poi degenera e scompare entro la fine della 4° settimana. 17° giorno: formazione del CANALE PRE NOTOCORDALE La migrazione cellulare procede fino alla membrana buccofaringea e procede anche verso le zone laterali. Si viene a formare anche un’altra struttura: alcune cellule cominciano a migrare cranialmente rispetto al nodo primitivo, formando gli elementi pre – notocordali (sorta di cordone lungo l’asse). Questi elementi pre notocordali assumeranno uno stretto rapporto con gli elementi endodermici sottostanti, formano una sorta di cordone ispessito (sorta di cordone cavitario = cordone pre notocordale, posto lungo la linea primitiva). La porzione cefalica (dove c’è la membrana buccofaringea e l’area cardiogena) si espande sempre di più, mentre la porzione caudale (dove c’è la membrana cloacale) no. Incomincia anche il fenomeno di regressione della linea primitiva: questa si riduce secondo una direzione cranio-caudale. Si riduce perché il resto cresce talmente tanto che la linea primitiva piano piano scompare. Il canale pre notocordale ha due caratteristiche: 1. Subirà fenomeno di sviluppo lungo l’asse 2. Si trasformerà da struttura cavitaria a struttura piena / formazione solida (che diventerà la futura notocorda). 18° - 19° giorno: formazione del canale neuroenterico e della NOTOCORDA (o corda dorsale) Il canale pre notocordale (processo notocordale o processo cefalico) è un tubo cavo che si estende cranialmente dal nodo di Hensen fino alla placca precordale. Quindi, questo canale è in comunicazione con la cavità amniotica. Ma il pavimento del processo notocordale prende anche uno stretto rapporto con l’endoderma sottostante → fusione tra processo notocordale (struttura mesodermica) ed endoderma sottostante. Successivamente, il pavimento del processo notocordale si fonde con l’endoderma embrionale sottostante. Gli strati così uniti degenerano gradualmente, formando delle aperture nel pavimento del processo notocordale, che mettono in comunicazione il canale notocordale con la vescicola ombelicale. Queste aperture confluiscono e il pavimento del canale notocordale scompare → formazione del canale neuroenterico = canale tra cavità amniotica e sacco vitellino 2° (neuro enterico perché neuro: derivati del futuro sistema nervoso, ed enterico: derivati del futuro intestino). Sopra l’ectoderma chiude progressivamente il canale neuroenterico; contemporaneamente l’endoderma sottostante chiude la comunicazione sottostante. Questo tubo aperto viene chiuso e quindi il tubo diventa un cordone solido. Si chiude il canale neuro enterico: la struttura si separa e diventa un tubo solido = notocorda. La notocorda si estende dalla membrana buccofaringea fino al nodo di Hensen (è più sviluppata in direzione craniale che in direzione caudale). Essa degenera quando iniziano a formarsi i corpi delle vertebre, ma ne rimangono piccole porzioni nel nucleo polposo di ciascun disco intervertebrale. N.B. la notocorda funge da induttore primario (centro di emissione di molecole segnale) nei primi stadi di sviluppo dell’embrione. 15 Durante il suo sviluppo, essa induce l’ectoderma sovrastante ad ispessirsi / incurvarsi, e a formare la placca neurale. Quindi, 3 funzioni della notocorda: 1. Definire l’asse longitudinale primordiale dell’embrione 2. Inviare i segnali necessari allo sviluppo delle strutture muscolo-scheletriche assiali e del SNC 3. Contribuire infine alla formazione dei dischi intervertebrali. Le cellule dell’ectoderma che si invaginano lungo la linea primitiva formano due grandi lamine di mesoderma intraembrionale, ai lati della notocorda. Il mesoderma intraembrionale si dispone in 3 masse pari e simmetriche:  Mesoderma parassiale: ai lati della notocorda (da qui: struttura assile del corpo, tra cui colonna vertebrale)  Mesoderma intermedio (o peduncoli mesodermici o cordone nefrogeno): dopo il parassiale (da qui: reni e ureteri)  Mesoderma laterale: due formazioni allungate lateralmente, che si collegano superiormente con la somatopleura e inferiormente con la splancopleura (da qui: futuro peritoneo, parietale – somatopleura e viscerale – splancopleura). Nel frattempo: NEURULAZIONE = formazione del neuroectoderma della placca neurale e delle pieghe neurali (e poi chiusura di queste ultime per la formazione del tubo neurale). La neurulazione si completa alla fine della 4° settimana, quando si chiude il neuroporo caudale. Durante il suo sviluppo, la notocorda induce l’ectoderma sovrastante a ispessirsi, formando la placca neurale. Questo ispessimento non è uniforme: è molto più marcato in direzione craniale (verso la membrana buccofaringea), e meno marcato in direzione caudale (verso la membrana cloacale). Durante l’ispessimento (circa 18° giorno), la placca neurale comincia ad infossarsi lungo il suo asse centrale → si forma quindi un solco, chiamato solco neurale o doccia neurale (questo ectoderma sta diventando neuroectoderma). Il solco neurale presenta ai suoi lati le creste o pieghe neurali. Le pieghe neurali diventano particolarmente prominenti all’estremità craniale dell’embrione e rappresentano il primo segno dello sviluppo cerebrale (abbozzo del SNC). Le due creste neurali cominciano ad avvicinarsi e, alla fine della 3° settimana, si fondono, trasformando la placca neurale nel tubo neurale (primordio delle vescicole cerebrali e del midollo spinale). Il tubo neurale si separa poi dall’ectoderma sovrastante quando le due pieghe neurali si toccano. Processo di neurulazione: - Notocorda - Ispessimento ectoderma sovrastante - Placca neurale - Solco neurale e creste neurale - Avvicinamento creste neurali - Chiusura della placca neurale - Tubo neurale Nel frattempo, il mesoderma intraembrionale si sviluppa: ai lati della notocorda, oltre al mesoderma parassiale e il solco neurale sovrastante, si formano due formazioni (primitive 2 aorte dorsali, di cui una poi regredirà). Inoltre, ai lati della notocorda, il mesoderma parassiale sta dando anche luogo ai somiti (precursori delle vertebre). La porzione sopra non è interessata dai somiti (perché sopra si svilupperanno le strutture craniche). Il conteggio dei somiti ci dà l’età. 19° - 21° giorno: formazione della cresta neurale Il tubo neurale, inizialmente, è aperto verso la cavità amniotica, poi però si chiude mantenendo la cavità centrale (ma non comunicando più con la cavità amniotica). La chiusura procede secondo la direzione cranio – caudale. Tutto questo è indotto dalla notocorda. Quando il tubo neurale si separa dall’ectoderma sovrastante, alcune cellule, che originano dalle creste neurali, rimangono ai lati del 16 tubo neurale → sono le cellule della cresta neurale: elementi neuroectodermici che danno origine ad una massa piatta e irregolare, la cresta neurale, tra il tubo neurale e l’ectoderma superficiale sovrastante. La cresta neurale si separa presto nelle sue parti dx e sn, che si spostano dorso-lateralmente al tubo neurale, e poi altre cellule si spostano sia all’interno sia al di sopra della superficie dei somiti. Le cellule della cresta neurale danno origine a: - Tutto il SNP: neuroni dei gangli sensitivi, simpatici e parasimpatici, cellule della neuroglia, cellule di Schwann; - Derivati endocrini e para endocrini: midollare surrenale, cellule secernenti calcitonina (cellule C o para follicolari della tiroide), cellule di tipo I del glomo carotideo; - Cellule pigmentate: melanociti; - Tessuto cartilagineo e osseo della faccia e della parte ventrale anteriore del cranio; - Tessuto connettivo: endotelio e stroma della cornea, papille dentarie (odontoblasti), derma, muscolo liscio e tessuto adiposo della cute del capo e del collo, stroma delle ghiandole salivari e lacrimali, del timo, della tiroide, dell’ipofisi. Quindi: - Ectoderma: ai lati dà origine all’epidermide, mentre al centro c’è il tubo neurale. - Il tubo neurale è una struttura cava, più espansa a livello craniale. - Ai lati del tubo neurale, ci sono alcune cellule della cresta neurale che si staccano. - Ai lati del tubo neurale: somiti. - Sopra: somatopleura (peritoneo parietale) e sotto: splancopleura (peritoneo viscerale). 19° - 22° giorno: formazione della CAVITA’ CELOMATICA INTRAEMBRIONALE Il primordio del celoma intraembrionale (cavità corporea embrionale) compare sotto forma di spazi celomatici isolati nel mesoderma laterale e nel mesoderma cardiogeno. Questi spazi ben presto confluiscono, formando una singola cavità a forma di ferro di cavallo, il celoma intraembrionale. Il sacco amniotico quindi cerca di avvolgere completamente il sacco vitellino 2° (ad eccezione della zona del peduncolo allantoideo), quindi il sacco vitellino 2° viene in parte portato all’interno. Il celoma embrionale suddivide il mesoderma laterale in 2 strati: 1. Mesoderma somatico o parietale: posto sotto l’epitelio ectodermico e continuo con il mesoderma extraembrionale che ricopre l’amnios. Mesoderma somatico + ectoderma embrionale sovrastante = somatopleura. 2. Mesoderma splancnico o viscerale: vicino all’endoderma e continuo con il mesoderma extraembrionale che ricopre la vescicola ombelicale. Mesoderma splancnico + endoderma embrionale sottostante = splancnopleura. Comincia a formarsi inoltre l’intestino primitivo (rivestito sopra da ectoderma e sotto da endoderma). Si forma quindi l’intestino, anteriore, medio e posteriore. L’intestino medio rimane in continuità con il sacco vitellino 2°. Sezione trasversale Sezione longitudinale  17 Sviluppo iniziale del sistema cardiovascolare Alla fine della 2° settimana, l’embrione trae nutrimento per diffusione dal sangue materno, attraverso il celoma extraembrionale e la vescicola ombelicale. All’inizio della 3° settimana, inizia invece la vasculogenesi e l’angiogenesi = formazione dei vasi sanguigni nel mesoderma extraembrionale della vescicola ombelicale, nel peduncolo di connessione e nel corion. La formazione del sistema vascolare embrionale comporta: 1. Vasculogenesi = formazione di canali vascolari tramite l’unione di cellule precursori chiamate angioblasti. Alcune cellule mesenchimali si differenziano infatti in angioblasti; questi si aggregano per formare gruppi isolati di cellule angiogenetiche detti isole sanguigne. All’interno di queste isole, appaiono delle piccole cavità. Nel frattempo gli angioblasti si appiattiscono, trasformandosi in cellule endoteliali che si organizzano intorno alle cavità delle isole sanguigne, dando origine all’endotelio. Queste cavità ben presto si fondono per formare una rete di canali endoteliali. 2. Angiogenesi = formazione di nuovi vasi tramite gemmazione e ramificazione di vasi preesistenti. I vasi appena formatisi danno origine infatti a nuovi vasi nelle aree adiacenti. Alla fine della 3° settimana, dalle cellule endoteliali dei vasi si sviluppano le cellule ematiche, ma la formazione del sangue nell’embrione non inizia prima della 5° settimana (la formazione del sangue inizia principalmente lungo l’aorta e poi nel fegato, nella milza, nel midollo osseo e nei linfonodi). Fine 3° - inizio 4° settimana: FASE SOMITICA = riguarda il mesoderma parassiale, pari e simmetrico. Verso la fine della 3° settimana, il mesoderma parassiale comincia a condensarsi e poi a segmentarsi in blocchetti di forma cubica, portando alla formazione dei somiti, che si formano a coppie in direzione cranio-caudale. I somiti formano dei rilievi ben distinguibili sulla superficie dorsale dell’embrione e appaiono di forma 18 triangolare in sezione trasversale. Tappe della fase somitica:  Segmentazione del mesoderma parassiale: il mesoderma parassiale, pari e simmetrico, si segmenta in tante strutture (pari e simmetriche perché la segmentazione avviene sia a DX che a SN della notocorda).  Formazione dei somiti: la formazione dei somiti segue una direzione cranio – caudale, ai lati della notocorda e del tubo neurale.  Comparsa dei primi somiti: inizialmente, si parla di somitomeri. Questi somiti, che compaiono tra 21° e 22° giorno, nella zona craniale della notocorda, sono i somiti “occipitali” (appaiono nella regione occipitale della testa dell’embrione).  Comparsa di tutti i somiti: dai somiti occipitali, si sviluppano poi, in direzione cranio – caudale, tutti i somiti dello scheletro assile, entro il 30° giorno (37 / 38 paia di somiti). La comparsa dei somiti segue un ordine temporale ben preciso (si accompagna a diversi periodi dell’età fetale e a differenti fenomeni morfogenetici → stiamo uscendo infatti dal periodo embrionale, morfogenesi primaria, e stiamo andando verso l’organogenesi, morfogenesi secondaria). I somiti vengono quindi utilizzati come uno strumento per determinare l’età dell’embrione: 1-4 somiti: 20°-21° giorno (morfogenesi secondaria) 8-10 somiti: 22°-23° giorno (neuropori) 14-16 somiti: 24° giorno (ripiegamento cefalo – caudale e rigonfiamento cardiaco) 20-22 somiti: 26° giorno (comparsa dell’abbozzo degli arti superiori e degli archi faringei) 33-34 somiti: 30° giorno (comparsa degli arti inferiori e dei placodi, quindi delle fossette del cristallino, delle cupole ottiche e delle fossette nasali). I primi 4 somiti occipitali sono particolari in quanto migrano tutti ventralmente, verso il blocco cranio facciale (li ritroveremo infatti nella muscolatura estrinseca degli occhi, parte della muscolatura mimica e masticatoria). Gli altri somiti invece rimangono perfettamente in posizione dorsale (e si sviluppano perfettamente intorno al tubo neurale). Caratteristiche dei somiti: ciascun somite è suddivisibile in 3 porzioni: 1. Dermatomo: porzione dorsale che darà origine al derma cutaneo. 2. Sclerotomo: porzione antero – mediale che darà origine alla componente prima mesenchimale, poi cartilaginea e infine ossea (ossificazione indiretta / endocondrale). 3. Miotomo: porzione antero – laterale che darà origine alla muscolatura striata scheletrica. Tra 3° e 4° settimana, nel mesoderma parassiale si ritrova un insieme di cellule che prende il nome di sclerotomo. Le cellule presenti negli sclerotomi, con forma quasi stellata, iniziano a migrare in posizione ventrale rispetto al tubo neurale, quindi circondano il tubo neurale (abbozzo del futuro midollo spinale) e inglobano la notocorda (struttura intorno alla quale si svilupperanno gli abbozzi delle vertebre). Questo cambiamento di posizione delle cellule all’interno degli sclerotomi è reso possibile dalla crescita differenziale delle strutture circostanti e non dalla migrazione attiva delle cellule sclerotomiche. Poi, durante la fase mesenchimale (o precartilaginea), le cellule mesenchimali provenienti dagli sclerotomi si organizzano in 3 aree principali: intorno alla notocorda, intorno al tubo neurale e nella parete del corpo (gli sclerotomi appaiono quindi come coppie di addensamenti di cellule mesenchimali posti intorno alla notocorda). La notocorda viene inglobata dal materiale sclerotomico proveniente dalle coppie di somiti. L’addensamento delle cellule sclerotomiche intorno alla notocorda consiste in 2 zone: una zona craniale di cellule scarsamente organizzate e addensate e una zona caudale di cellule fortemente addensate tra di loro. Tra uno sclerotomo (zona diffusa + zona addensata) e quello successivo: arterie intersegmentarie. Alcune delle cellule fortemente addensate si muovono cranialmente, dove formano il disco intervertebrale. Le cellule rimanenti si fondono con le cellule della zona caudale più lassa, per formare il centro mesenchimale (abbozzo del corpo vertebrale). Quindi, ogni centro mesenchimale si sviluppa a partire dalle porzioni vicine, una craniale addensata e una caudale diffusa, di due sclerotomi adiacenti. La riorganizzazione degli sclerotomi nei corpi vertebrali, definita ri – segmentazione, permette ai nervi spinali e alle arterie 19 intersegmentarie (future arterie intercostali), che si trovano a lato di ogni corpo vertebrale, di emergere tra una vertebra e l’altra (in corrispondenza dei fori intervertebrali). La notocorda intanto degenera e viene circondata tutta dai corpi vertebrali in via di sviluppo. Tra le vertebre però, la notocorda si espande per formare il nucleo polposo (porzione centrale del disco intervertebrale). Le cellule mesenchimali (derivanti dagli sclerotomi) che circondando il tubo neurale vanno poi a formare l’arco neurale (abbozzo mesenchimale dell’arco vertebrale), mentre le cellule mesenchimali nella parete corporea formano i processi costali (abbozzi delle coste). Durante la 6° settimana, compaiono dei centri di condrificazione: ogni abbozzo mesenchimale si trasforma in abbozzo cartilagineo. Al termine del periodo embrionale, i due centri di condrificazione presenti in ogni centro mesenchimale si fondono per formare un unico centro cartilagineo. Intanto, i centri di condrificazione negli archi neurali si fondono sia tra di loro sia con il centro cartilagineo. La condrificazione prosegue finché non compaiono poi due centri di ossificazione primaria, uno ventrale e uno dorsale, per ogni abbozzo. Questi centri presto si fondono per formare un unico centro. Entro l’8° settimana, sono presenti tre centri: uno per il corpo (derivato dalla fusione dei due), e uno per ciascuna metà dell’arco vertebrale. Importante: lo sviluppo degli sclerotomi nei corpi vertebrali procede di pari passo con la segmentazione dei nervi spinali che emergono dal midollo spinale a livello del somite corrispondente. Ogni vertebra è formata dalla fusione di parti di due sclerotomi continui e quindi è in relazione a due somiti successivi. Inoltre, ogni nervo spinale emerge dal foro intervertebrale per distribuirsi ad un’area somitica. Quindi, il concetto di metameria trova la sua base qui: fusione di due somiti continui. La metameria anatomica correlata ai somiti è diversa dalla metameria funzionale legata all’area somitica innervata da un nervo spinale. Metamero = ciascuno di una serie di segmenti omologhi costituenti il corpo di un essere vivente. Ogni metamero corrisponde al territorio innervato da una coppia di nervi spinali, provenienti dal corrispondente neuromero. Alla fine, dopo la formazione di tutti i somiti pari e simmetrici: successione di metameri in ordine craniocaudale. Ogni metamero, pari e simmetrico, ai lati dell’asse, è formato da somite + ganglio spinale + neuromero:  Derivati somitici: - Sclerotomo - Dermomiotomo: dermatomo e miotomo (formato da cellule allungate, fusate, che poi formeranno dei sincizi).  Un ganglio spinale: coppia di nervi spinali che prende origine dai gangli spinali  Un corrispondente segmento del tubo neurale (futuro midollo spinale). In ogni somite, il miotomo si suddivide poi in due grosse porzioni:  Miotomo primassiale (contingente epiassiale / epimero / dorsale): posto dorsalmente al processo trasverso della vertebra in sviluppo; è costituito da mioblasti, nella parte mediale del somite, che danno poi origine ai muscoli profondi del dorso (muscoli segmentali dell’asse principale del corpo e muscoli intercostali).  Miotomo abassiale (contingente ipoassiale / ipomero / ventrale): posto ventralmente al processo trasverso della vertebra in sviluppo; è costituito da mioblasti, nella porzione del somite più lontana dal tubo neurale, che danno poi origine ai muscoli della parete ventrale del corpo, al diaframma e ai  muscoli della lingua. Inoltre, dal miotomo abassiale si staccano mioblasti che migrano nella gemma mesenchimale degli 20 abbozzi degli arti e forniscono a questi la componente muscolare. Costituzione del nervo spinale: il nervo spinale si forma per la confluenza di due radici, non perfettamente identiche: 1. Radice anteriore o motoria con fibre efferenti motorie: ha emergenza reale: emerge infatti dal tronco neurale (i suoi neuroni hanno sede nella sostanza grigia del midollo spinale). 2. Radice posteriore o sensitiva con fibre afferenti sensitive: presenta una zona un po' rigonfiata (ganglio sensitivo della radice posteriore, derivato dalle creste gangliari, formato da neuroni sensitivi). Questa radice ha quindi emergenza apparente: i neuroni si trovano nel rigonfiamento dato dal ganglio spinale. N.B. il ganglio spinale sensitivo è sempre annesso alla radice posteriore dei nervi spinali. Dal midollo spinale, escono su ciascun lato un paio di radici dorsale e ventrale, dalla cui unione si forma poi un nervo spinale misto. Il nervo spinale misto, in uscita dal midollo spinale, si divide in un ramo dorsale che va ai derivati epiassiali (muscolatura del dorso, posta lungo l’asse corporeo dorsalmente) dei somiti, e in un ramo ventrale che va ai derivati ipoassiali dei somiti. Contingente epiassiale: muscolatura latero – dorsale del corpo. Contingente ipoassiale: muscolatura ventrale (es. torace: costa, vertebra e nervo: metameria perfettamente mantenuta). La suddivisione metamerica del midollo spinale in neuromeri non è evidente morfologicamente, ma è contrassegnata dall’emergenza delle radici spinali (nervi spinali) in corrispondenza dei fori intervertebrali. 31 paia di radici ventrali (motrici, una per ogni lato) e 31 paia di radici dorsali (sensitive con ganglio spinale, una per ogni lato) → si uniscono a livello dei fori intervertebrali corrispondenti per formare 31 paia di nervi spinali:  8 cervicali → 8 neuromeri cervicali  12 toracici  5 lombari  5 sacrali  1 coccigeo N.B. a seguito dell’ascensione midollare, i neuromeri si trovano posizionati più superiormente rispetto alle corrispondenti vertebre. Inoltre, il midollo spinale termina tra L1 ed L2, ma mantiene comunque la suddivisione in 31 neuromeri → ciò significa che la metameria del midollo spinale non corrisponde, nel suo tratto lombo sacrale, ai segmenti della colonna vertebrale. Man mano che si scende lungo il midollo spinale, i neuromeri si allontanano sempre di più rispetto alle corrispondenti vertebre → radici spinali emergenti percorrono via via percorsi sempre più lunghi per raggiungere il corrispondente foro intervertebrale di emergenza dal canale vertebrale. La radice dorsale / sensitiva di ogni nervo spinale raccoglie informazioni sensitive da una precisa area cutanea, detta DERMATOMERO = area cutanea innervata da una singola radice sensitiva di un nervo spinale. Ogni nervo spinale provvede all’innervazione sensitiva di una regione cutanea detta dermatomero. Il corpo umano può essere quindi scomposto in tante strisce, e in ogni striscia c’è una componente dermica, una componente cartilaginea / ossea e una componente muscolare. N.B. Il rapporto tra l’elemento nervoso e l’elemento innervato è già presente a livello dell’embrione (i territori di innervazione sono già tutti ben definiti). Sviluppo degli arti Lo sviluppo degli arti sembra alterare l’effetto ordinato dato dai dermatomeri. Gli arti si sviluppano come estroflessioni delle componenti del dermomiotomo (in particolare da abbozzi del contingente ipoassiale / ventrale del miotomo.  Dermatomo: dà origine al derma  Miotomo (contingente ipoassiale): dà origine ai muscoli   No sclerotomo ma mesoderma laterale: le componenti ossee, negli arti, non derivano dallo sclerotomo, ma dal mesoderma 21 laterale (che formerà appunto l’impalcatura osteo – articolare). Quindi: negli arti arrivano due mesodermi:  Mesoderma somitico (parassiale)  Mesoderma laterale. Gli arti si sviluppano inizialmente perfettamente identici (prima compaiono quelli superiori e poi quelli inferiori). I due arti inizialmente hanno la stessa lunghezza, poi però gli arti superiori extra – ruotano portando le superfici flessorie ventralmente e le superfici estensorie dorsalmente; gli arti inferiori invece intra – ruotano portando le superfici flessorie dorsalmente e le superfici estensorie ventralmente.  Ventralmente: arto superiore ho muscoli flessori, arto inferiore ho muscoli estensori  Dorsalmente: arto superiore ho muscoli estensori, arto inferiore ho muscoli flessori. Nel caso degli arti, un nervo spinale non corrisponde ad un neuromero: negli arti, un nervo corrisponde a diversi neuromeri, quindi i nervi degli arti non hanno costituzione mono metamerica, ma pluri metamerica. Negli arti, si formano infatti i plessi nervosi: le radici anteriori di alcuni nervi spinali si intrecciano con quelli dei nervi spinali vicini, formano plessi (complicati dispositivi anastomotici). I rami terminali dei plessi possono quindi contenere fibre derivanti da 2 o + nervi, quindi sono plessi misti (contengono tutte le componenti). Il plesso non è solo uno scambio di fibre nervose; infatti, i nervi che emergono alla fine del plesso non sono più quelli che hanno costituito inizialmente il plesso. I territori finali sono i territori di partenza del ramo anteriore del plesso, ma corrispondono a nervi che hanno componenti di tipo diverso. Plessi: - Plesso cervicale: formato dai rami di C1, C2, C3, C4 e parte di C5. Da qui, parte il nervo frenico - Plesso brachiale: formato dai rami di C4, C5, C6, C8, T1 e T2. Questo plesso innerva l’arto superiore. - Nel settore toracico, non si formano i plessi (perché nel settore toracico, tutto è mono segmentario). Quindi non si formano plessi, ma ci sono nervi singoli. - Plesso lombare: T12, L1, L2, L3 e parte di L4. Innerva tutto l’arto inferiore (anche la muscolatura glutea, che mantiene il corpo in posizione eretta). - Plesso sacrale: L4, L5, S1, S2, S3. Contiene il nervo ischiatico (più lungo nervo del corpo umano). - Plesso pudendo: S2, S3 e S4 - Plesso coccigeo: S4, S5 e Co1 (plesso pudendo e plesso coccigeo controllano anche il diaframma del pavimento pelvico). Quindi, l’unico settore escluso dalla presenza di plessi è il settore toracico (anche se T1 e T12 forniscono rami accessori a plessi sovrastanti e sottostanti). Spiegazione presenza dei plessi negli arti: noi abbiamo muscoli mono segmentari e muscoli pluri segmentari (formati da componenti di neuromeri provenienti da miotomi diversi). Nella maggior parte degli arti, i muscoli sono lunghi (struttura pluri segmentaria, quindi ricevono contingenti da miotomi diversi). I nervi che innervano la cute degli arti sono gli stessi che si distribuiscono anche ai muscoli, quindi non possono permettersi di rimanere mono segmentari: i territori dei nervi sensitivi degli arti pertanto NON rispettano la dermatomeria iniziale. La sovrapposizione dei nervi è massima andando verso la parte libera dell’arto (mano): il palmo della mano è diviso in 3 territori per diversa innervazione sensitiva (controllo periferico ancora più raffinato). Ecco quindi perché, all’interno degli arti, ci sono non i nervi singoli ma i plessi nervosi. Quindi: ogni miotomo rappresenta il territorio del dermatomo entro cui si distribuiscono le fibre nervose provenienti da ciascun neuromero. Esistono regioni:  Mono segmentarie: innervate da un singolo nervo spinale (metameria anatomica = metameria funzionale). Es. regioni del tronco (unica zona a non contenere plessi nervosi).  Pluri segmentarie: innervate da più nervi uniti tra di loro / plessi nervosi (metameria anatomica ≠ metameria funzionale). Es. regioni degli arti.  22 4° SETTIMANA Sviluppo del sinciziotrofoblasto Poco dopo la loro comparsa alla fine della 2° settimana, i villi coriali primari iniziano a ramificarsi. All’inizio della 3° settimana, il citotrofoblasto cresce dentro questi villi (formando i villi coriali secondari, con un asse centrale di citotrofoblasto). Lo stadio lacunare del sinciziotrofoblasto diventa sempre più accentuato → si cominciano a formare le basi per il dispositivo placentare fetale. Inoltre, si riduce lo spessore della barriera sincizio trofoblastica: si riduce quindi la distanza tra il citotrofoblasto e i laghi venosi. Inoltre, alcune lacune del mesoderma extraembrionale cominciano a comparire in corrispondenza del peduncolo embrionale = punto di contatto che poi darà origine alla placenta. Durante la 3° settimana, alcune cellule mesenchimali contenute all’interno dei villi coriali secondari si differenziano in capillari e cellule ematiche → i villi coriali secondari sviluppano a villi coriali terziari contenenti capillari (formazione di strutture sempre più sviluppate perché all’interno c’è bisogno di un sempre maggior nutrimento per l’embrione). All’interno dei villi terziari, il sangue fetale all’interno dei capillari è separato dal sangue materno che circonda il villo tramite l’endotelio del capillare, il tessuto connettivo embrionale, il citotrofoblasto e il sinciziotrofoblasto. I capillari presenti nei villi coriali si fondono e danno origine alle reti arteriocapillari; queste si connettono poi con il cuore dell’embrione attraverso vasi. Quindi, alla fine della 3° settimana, il sangue dell’embrione inizia a scorrere lentamente attraverso i capillari dei villi coriali → basi della futura barriera materno – fetale. Gli spazi tra i villi sono sempre più sviluppati, e gli spazi tra cito e sincizio sono sempre meno spessi (per favorire un maggior scambio di sostanze nutritizie). L’ossigeno e le sostanze nutritive contenuti nel sangue materno all’interno dello spazio intervilloso si diffondono attraverso le pareti dei villi ed entrano nel sangue embrionale. Dal sangue embrionale, l’anidride carbonica e i prodotti di rifiuto diffondono attraverso le pareti dei villi coriale nel sangue materno. Fine 3° - inizio 4° settimana Membrana cloacale: arriva a parete (corrisponderà all’apertura anale, dove finisce l’endoderma e inizia l’ectoderma). Membrana buccofaringea: non è a parete, ma sta quasi dietro ai ¾ della lingua (quindi vuol dire che ciò che sta davanti alla membrana buccofaringea è ectoderma, come le labbra, mentre ciò che sta dietro è endoderma). Cosa succede nella 4° settimana: tra la 4° e l’8° settimana si compie la maturazione di tutte le strutture più importanti dell’embrione. Entro la fine di questo periodo embrionale, i principali sistemi hanno iniziato il loro sviluppo. Tappe importanti:   Formazione del tubo neurale a partire dalla placca neurale (la placca neurale appare inizialmente come un ispessimento 23 dell’ectoderma embrionale, indotto dalla notocorda che si sta sviluppando. Nella placca neurale, si sviluppa poi un solco neurale, circondato ai lati dalle pieghe neurali. La fusione delle pieghe forma il tubo neurale, primordio del SNC).  Formazione della cresta neurale (quando le pieghe neurali si fondono e danno origine al tubo neurale, le cellule neuroectodermiche formano una cresta neurale).  Fase somitica (il mesoderma, ad entrambi i lati della notocorda, condensa e forma delle colonne longitudinali di mesoderma parassiale, che darà origine ai somiti).  Compaiono i primi 3 archi faringei  Chiusur