Tercera semana de desarrollo: formación de capas germinales y diferenciación

TEMA 4

TERCERA SEMANA DE DESARROLLO

Formación de las capas germinales y diferenciación incipiente de los tejidos y organos Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid 1º BIOMEDICINA

ESQUEMA CLASE

• Gastrulacion: formación de las capas germinales
• Estría primitiva
• Prolongación notocordal y notocorda
• Atlantoides
• Neurulación: formación tubo neural
• Desarrollo de los somitas
• Desarrollo del celoma intraembrionario
• Desarrollo incipiente del sistema cardiovascular
• Desarrollo de las vellosidades coriónicas

GASTRULACIÓN: Formación de las capas germinales

La gastrulación es el proceso formativo de las tres capas germinales, precursoras de todos los tejidos embrionarios. Disco embrionario bilaminar -> disco embrionario trilaminar Cada una de las tres capas germinales (ectodermo, endodermo y mesodermo) va a dar lugar a tejidos y órganos específicos La gastrulación es el comienzo de la morfogenia (desarrollo de la forma corporal) Este proceso comienza con la formación de la estría primitiva en la superficie del epiblasto del disco embrionario. En la tercera semana finaliza el periodo preembrionario

Características del disco embrionario en la tercera semana

El disco embrionario en la tercera semana se caracteriza por: Aparición de la estría primitiva

• Desarrollo de la notocorda Diferenciación de las tres capas germinativas Cavidad amniótica Epiblasto Sincitiotrofoblasto Hipoblasto Citotrofoblasto Mesodermo extraembrionario Saco vitelino definitivo A Membrana orofaringea Borde del amnios Estria primitiva Pared del saco vitelino B

Hipoblasto Epiblasto FIGURA 5-1 A. Sitio de la implantación al final de la segunda semana. B. Imagen representativa del disco germinal al final de la segunda semana de desarrollo. La cavidad amniótica se abrió para permitir la observación de la cara dorsal del epiblasto. El hipoblasto y el epiblasto están en contacto y la estría primitiva forma un surco superficial en la región caudal del embrión.

ESTRIA PRIMTIIVA

El primer signo de gastrulación es la aparición de la estría primitiva Engrosamiento de un grupo de células del epiblasto Se produce una elongación por adición de células -> en el extremo más craneal se forma nudo primitivo Aparece el surco primitivo en la estría primitiva que se continua con la fosita primitiva. Borde del amnios Saco vitelino Estria primitiva Nodo primitivo Estría primitiva A 16 días B 18 días Saco vitelino Amnios Nodo primitivo CEpiblasto Línea primitiva Mesodermo Hipoblasto Endodermo Las células del epiblasto firman un epitelio cilíndrico simple, cuando se inicia la gastrulación se desplazan a la línea primitiva y cambian su forma perdiendo la lámina basal, después se desprenden del epiblasto y se diferencian en células mesenquimatosas. Fosita primitiva - Nudo de Hensen Surco primitivo

Formación de Endodermo y Ectodermo Embrionario

Algunas células del epiblasto , el nudo primitivo y otras porciones de la estría desplazan el hipoblasto >ENDODERMO EMBRIONARIO Células restantes del epiblasto -> EMBRIONARIO ECTODERMO A Línea primitiva B Ectodermo Mesodermo Ectodermo Nodo primitivo Endodermo

Formación del Mesodermo Embrionario

Poco después de formar la estría primitiva, las células mesenquimatosas de la cara profunda abandonan la estría para forman el mesenquima (forma los tejidos de soporte del embrión) Parte del mesenquima forma el mesoblasto que va a dar lugar al MESODERMO EMBRIONARIO (ocupa la zona entre el antiguo hipoblasto y las células del epiblasto) Ectodermo embrionario Placa precordal Borde de corte del amnios Vesícula umbilical (saco vitelino) cubierta por mesodermo extraembrionario Nodo primitivo Fosita primitiva Nivel de corte de B Surco primitivo en la línea primitiva A Tallo de conexión Nodo primitivo Surco primitivo en la línea primitiva Borde de corte del amnios Ectodermo embrionario B Mesénquima en fase Endodermo embrionario Mesodermo de migración

Proceso de Invaginación Celular

Membrana orofaringea - Borde del amnios - Células prenotocordales Nodo primitivo (el organizador) Estría primitiva Membrana cloacal A Nodo primitivo Estría primitiva Epiblasto Amnioblastos prblasto alo-R Saco vitelino Hipoblasto B Células del mesodermo en invaginación

1. El epiblasto prolifera
2. El exceso de células migra a la línea primitiva
3. Las células invaginan
4. Las células se transforman
5. Se abren paso en el hipoblasto formando el endodermo
6. Las células del hipoblasto se desplazan y se unen a la pared del saco vitelino conformando el endodermo extraembrionario
7. Las células buscan un nuevo espacio, rellenando el hueco entre el endodermo y el epiblasto formando el mesodermo intra y extraembrionario
8. Las células restantes del epiblasto se transforman dando lugar al ectodermo
9. En la membrana orofaringea y en la cloacal, no hay mesodermo c

Hipoblasto Nodo primitivo Estría primitiva Epiblasto Células en desprendimiento

Estructuras embrionarias

Amnios Disco embrionario bilaminar Tallo de conexión Vesícula umbilical (saco vitelino) A Cavidad amniótica Ectodermo embrionario Placa precordal Línea primitiva B Vesícula umbilical Amnios Ectodermo embrionario Placa precordal Línea primitiva Endodermo embrionario Mesodermo intraembrionario DFosita primitiva en el nodo primitivo Mesodermo somático extraembrionario Amnios Mesodermo lateral Mesodermo intermedio Soco vitelino Mesodermo paraaxial Endodermo intraembrionario Mesodermo extraembrionario Endodermo extraembrionario Ectodermo embrionario Surco primitivo esodermo traembrionario Endodermo embrionario Disco embrionario trilaminar H

Segmentación del mesodermo

Las células del mesodermo emigran hacia los bordes del disco embrionario, donde se unen a mesodermo extraembrionario que cubre e amnios y el saco vitelino. Segmentación del mesodermo:

• Primero de forma en mesodermo paraaxial
• Segundo el mesodermo intermedio
• Tercero el mesodermo lateral y, por último,
• el mesodermo extraembrionario Amnios Mesodermo esplácnico extraembrionario F Vesícula umbilical

Formación del Disco Embrionario Trilaminar

EL DISCO EMBRIONARIO BILAMINAR está formado por EPIBLASTO HIPOBLASTO por la GASTRULACIÓN origina origina MESODERMO EXTRAEMBRIONARIO ENDODERMO EXTRAEMBRIONARIO ECTODERMO MESODERMO INTRAEMBRIONARIO ENDODERMO INTRAEMBRIONARIO forman el DISCO EMBRIONARIO TRILAMINAR

Capas germinativas y sus derivados

1Ectodermo amniótico Epiblasto Epiblasto embrionario Masa celular interna Segmentación Hipoblasto Trofoblasto Endodermo extraembrionario Citotrofoblasto Endodermo del saco vitelino Cresta neural Ectodermo embrionario Mesodermo extraembrionario Línea primitiva Mesodermo embrionario Proceso notocordal Endodermo embrionario Endodermo alantoideo Sincitiotrofoblasto

Cuadro 9-2. Derivados de las capas germinativas

ECTODERMO

NEUROECTODERMO

• Epidermis, cabello, landulas de la piel y mamarias
• Hipófisis anterior
• Esmalte dental
• Dido interno
• Lente
• Cresta neural: lina os sensoriales y c ticna y paras os, carti- ntivo de la
• Tubo i : sistem nervios ntral, is posterior

MESODERMO

MESODERMO DE LA CABEZA

• Craneo
• Tejido conjuntivo de la cabeza
• Cemento
• Músculo esquelético de la cabeza, tronco y extremidades
• Esqueleto excepto el del cráneo
• Dermis y tejido conjuntivo

MESODERMO INTERMEDIO

• Sistema urogenital
• Tejido conjuntivo y músculo de las visceras
• Membranas serosas: pleura, pericardio y peritonen
• Corazón

MESODERMO LATERAL

• Células del teji In linfohematopoyetion
• Bazo
• Cortem suprarreni
• Epite landulas de tráquea, bronquios y pulmones
• Epit as del tubo digestivo, parenquima del higado y del pancreas
• Epitel urinaria y uraon
• Epitel faringe, cavidad timpánica, tuba auditiva y amigdalas

ENDODERMO

• Is secretoras de tiroides y paratiroides Células retic liales del timo

ECTODERMO SUPERFICIAL

MESODERMO PARAAXIAL

Resumen de la Gastrulación

En resumen, las células del EPIBLASTO, a través del proceso de gastrulación, dan origen a las tres capas germinativas del embrión (que van a formar todos los tejidos y órganos) Ectodermo Epiblasto Hipoblasto Mesodermo Endodermo Blastocisto implantado Blastocisto con disco bilaminar Gastrulación

LA ESTRÍA PRIMITIVA

A Epiblasto Región cefálica Nódulo primitivo Fosa primitiva Dorsal Línea primitiva Hipoblasto Pared de saco vitelino Región caudal D P Ventral Eje craneo-caudal Extremos craneal y caudal del embrión

• Superficie dorsal y ventral
• Lados derecho e izquierdo Establece la polaridad del embrión:

Estructuras embrionarias y polaridad

Amnios Disco embrionario bilaminar Tallo de conexión Vesícula umbilical Ectodermo Tallo de conexión Fosita primitiva Proceso notocordal bajo el ectodermo Plano de los cortes de B, C y E 1 Extremo craneal A Membrana cloacal B Área cardiogénica (formadora del corazón) Endodermo Alantoides embrionario Placa precordal Fosita primitiva en el nodo primitivo Proceso embrionario notocordal Caudal a la estría primitiva existen una zona circular, la membrana cloacal (futuro ano)

DESTINO DE LA ESTRÍA PRIMITIVA

La estría primitiva forma activamente MESODERMO hasta el principio de la cuarta semana. Posteriormente disminuye de tamaño hasta convertirse en una estructura insignficante en la región sacrococcigea del embrión. Normalmente degenera y desaparece al final de la cuarta semana

TERATOMA SACROCOCCIGEO

Si los restos de al estría persisten dan lugar al teratoma sacrococcigeo. Estos tumores proceden de las células de la estría primitiva (contienen tejidos derivados de las tres capas germinativas en estadios incompletos de diferenciación) Tumor frecuente en recién nacidos Se diagnostican con ecografía prenatal Mayoría son BENIGNOS Se extirpan por CIRUGÍA A B

PROLONGACIÓN NOTOCORDAL Y NOTOCORDA

Mesodermo axial o notocorda-> alrededor se formará la columna vertebral, degenerará formando los núcleos pulposos Define el eje longitudinal Induce la placa neural

Formación de la Notocorda

1. Las células del epiblasto migran por la fosita primitiva a través del proceso notocordal formando el canal notocordal
2. Esto sucede a la vez que la formación del disco trilaminar Proceso notocordal Placa neural Fosita primitiva Línea primitiva Mesodern intraembri Alantoides C Placa precordal Nivel de corte de D Canal notocordal Fosita primitiva Línea primitiva Membrana cloacal Alantoides E Canal notocordal Nivel de corte de F Endodermo embrionario

2. El proceso notocordal crece cranealmente entre el ectodermo y el endodermo hasta que alcanza la placa precordal un área circular pequeña formada por células endodérmicas cilíndricas en la cual se fusionan el ectodermo y el endodermo. Mesodermo intraembrionario Placa neural Proceso notocordal Canal notocordal Amnios Disco embrionario bilaminar Tallo de conexión Vesicula umbilical Proceso notocordal bajo el ectodermo Plano de los cortes de B, C y E 1 Extremo craneal A Membrana cloacal Placa precordal Fosita primitiva en el nodo primitivo Proceso notocordal Placa neural Fosita primitiva Linea primitiva Mesodermo intraembrionario Alantoides C Placa precordal Canal notocordal Nivel de corte de D