Il sviluppo embrionale o l'embriogenesi comprende una serie di fasi che danno origine all'embrione, a partire dalla fecondazione. Durante questo processo, tutto il materiale genetico esistente nelle cellule (genoma) viene tradotto in proliferazione cellulare, morfogenesi e fasi iniziali di differenziazione..
Lo sviluppo completo dell'embrione umano richiede da 264 a 268 giorni e si verifica nel tubo uterino e nell'utero. Si possono distinguere diversi stadi di sviluppo, a partire dallo stadio del blastema -che avviene dalla fecondazione e termina con la gastrulazione-, seguito dallo stadio embrionale e termina con lo stadio fetale.
Rispetto allo sviluppo di altri gruppi di mammiferi, la gestazione umana è un processo prematuro. Alcuni autori suggeriscono che questo processo dovrebbe durare circa 22 mesi, poiché il processo di maturazione del cervello termina dopo la nascita del feto..
Lo schema del corpo animale è determinato dai geni chiamati Hox o geni omeotici. Studi genetici condotti su diverse specie modello hanno dimostrato l'esistenza di questi "regolatori genetici" altamente conservati in evoluzione, da gruppi primitivi come gli cnidari a organismi complessi come i vertebrati..
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Il processo di embriogenesi umana, suddiviso temporalmente in settimane e mesi, comprende i seguenti processi:
L'inizio dell'embriogenesi è la fecondazione, definita come l'unione dell'ovulo e dello sperma. Affinché questo processo avvenga, deve avvenire l'ovulazione, dove l'uovo viene rilasciato nell'utero con l'aiuto delle ciglia e della peristalsi. La fecondazione avviene in ore vicine all'ovulazione (o pochi giorni dopo) nell'ovidotto.
L'eiaculazione produce circa 300 milioni di spermatozoi chimicamente attratti dall'uovo. Dopo essere entrati nel dotto femminile, i gameti maschili vengono modificati chimicamente nella vagina, modificando la costituzione dei lipidi e delle glicoproteine nella membrana plasmatica..
Lo sperma di successo deve legarsi alla zona pellucida e quindi alla membrana plasmatica dell'ovulo. In questa fase avviene la reazione acrosomiale, che porta alla produzione di enzimi idrolitici che aiutano la penetrazione dello sperma nell'uovo. È così che si forma lo zigote con 46 cromosomi nelle tube di Falloppio..
Il processo di fondazione è complesso e comprende una serie di passaggi molecolarmente coordinati, in cui l'ovulo attiva il suo programma di sviluppo ei nuclei aploidi dei gameti si fondono per formare un organismo diploide..
Nei tre giorni successivi alla fecondazione, lo zigote subisce un processo di segmentazione anche nelle tube di Falloppio. All'aumentare del processo di divisione, si forma un insieme di 16 celle che assomiglia a una mora; per questo motivo si chiama morula.
Trascorsi questi tre giorni, la morula si sposta nella cavità dell'utero, dove al suo interno si accumula del liquido e si forma la blastocisti, costituita da un unico strato di ectoderma e da una cavità chiamata blastocele. Il processo di secrezione di liquidi è chiamato cavitazione.
Al quarto o quinto giorno, la blastula è composta da 58 cellule, di cui 5 si differenziano in cellule produttrici di embrioni e le restanti 53 formano il trofoblasto..
Le ghiandole endometriali secernono enzimi che aiutano a rilasciare la blastocisti dalla zona pellucida. L'impianto della blastocisti avviene sette giorni dopo la fecondazione; al momento di aderire all'endometrio, la blastocisti può avere da 100 a 250 cellule.
Lo strato cellulare esterno, che dà origine alle strutture embrionali, forma i tessuti del corion che genera la porzione embrionale della placenta. Il corion è la membrana più esterna e consente al feto di ottenere ossigeno e nutrimento. Inoltre, ha funzioni endocrine e immunitarie.
Il sacco vitellino è responsabile della digestione del tuorlo ei vasi sanguigni forniscono cibo all'embrione e l'amnion è una membrana protettiva ed è pieno di liquido. Infine, la membrana allantoica è responsabile dell'accumulo di rifiuti.
Entro l'ottavo giorno dopo la fecondazione, il trofoblasto è una struttura multinucleata composta dal sinciziotrofoblasto esterno e dal citotrofoblasto interno..
Il trofoblasto si differenzia in villi ed extravilli. I villi coriali compaiono dal primo, la cui funzione è il trasporto di sostanze nutritive e ossigeno allo zigote. Lo extravillo è classificato come interstiziale e intravascolare.
La differenziazione in epiblasto e ipoblasto (che formano il disco laminare) si è verificata nella massa cellulare interna. I primi danno origine agli amnioblasti che rivestono la cavità amniotica.
Sette o otto giorni dopo il processo, si verifica la differenziazione dell'ectoderma e dell'endoderma. Il mesenchima si manifesta in cellule isolate del blastocele e riveste questa cavità. Quest'area dà origine al peduncolo del corpo e, insieme all'embrione e al corion, sorge il cordone ombelicale.
A dodici anni dalla fecondazione, all'interno del sinciziotrofoblasto avviene la formazione di lagune da vasi erosi. Queste lacune si formano riempiendo con il sangue della madre.
Inoltre, si verifica lo sviluppo di steli pelosi primari formati dai nuclei del citotrofoblasto; intorno a questo si trova il sinciziotrofoblasto. I villi coriali compaiono anche il dodicesimo giorno.
L'evento più eclatante della terza settimana è la formazione dei tre strati germinali dell'embrione mediante il processo di gastrulazione. Entrambi i processi sono descritti in dettaglio di seguito:
Ci sono strati germinali negli embrioni che danno origine alla comparsa di organi specifici, a seconda della loro posizione.
Negli animali triploblastici - metazoi, compreso l'uomo - si possono distinguere tre strati germinali. In altri phyla, come le spugne di mare o gli cnidari, solo due strati differiscono e sono chiamati diploblastici.
L'ectoderma è lo strato più esterno e in questo sorgono la pelle ei nervi. Il mesoderma è lo strato intermedio e da questo nascono cuore, sangue, reni, gonadi, ossa e tessuti connettivi. L'endoderma è lo strato più interno e genera il sistema digerente e altri organi, come i polmoni..
La gastrulazione inizia con la formazione di quella che è nota come "la striscia primitiva" nell'epiblasto. Le cellule epiblastiche migrano verso la striscia primitiva, si liberano e formano un'invaginazione. Alcune cellule spostano l'ipoblasto e originano l'endoderma.
Altri si trovano tra l'epiblasto e l'endoderma appena formato e danno origine al mesorderma. Le cellule rimanenti che non subiscono spostamento o migrazione originano l'ectoderma.
In altre parole, l'epiblasto è responsabile della formazione dei tre strati germinali. Al termine di questo processo, l'embrione ha formato i tre strati germinali, ed è circondato dal mesoderma proliferativo extraembionico e dalle quattro membrane extraembioniche (corion, amnion, sacco vitellino e allantoide).
Entro il quindicesimo giorno, il sangue arterioso materno non è entrato nello spazio intervillare. Dopo il diciassettesimo giorno, si può già osservare un funzionamento dei vasi sanguigni, che stabilisce la circolazione placentare.
Questo periodo di tempo è chiamato periodo embrionale e comprende i processi di formazione degli organi per ciascuno dei suddetti strati germinali..
In queste settimane avviene la formazione dei principali sistemi ed è possibile visualizzare i caratteri corporei esterni. Dalla quinta settimana in poi, i cambiamenti nell'embrione diminuiscono notevolmente, rispetto alle settimane precedenti.
L'ectoderma dà origine a strutture che consentono il contatto con l'esterno, compreso il sistema nervoso centrale e periferico e gli epiteli che compongono i sensi, la pelle, i capelli, le unghie, i denti e le ghiandole..
Il mesoderma è diviso in tre: parassiale, intermedio e laterale. Il primo origina una serie di segmenti detti somitomeri, da cui derivano la testa e tutti i tessuti con funzioni di sostegno. Inoltre, il mesoderma produce le ghiandole vascolari, urogenitali e surrenali..
Il mesoderma parassiale è organizzato in segmenti che formano la placca neurale, le cellule formano un tessuto sciolto chiamato mesenchima e danno origine ai tendini. Il mesoderma intermedio origina le strutture urogenitali.
L'endoderma costituisce il “tetto” del sacco vitellino e produce il tessuto che riveste le vie vescicali intestinali, respiratorie e urinarie..
Negli stadi più avanzati questo strato forma il parenchima della tiroide, paratirodie, fegato e pancreas, parte delle tonsille e del timo, e l'epitelio della cavità timpanica e del tubo uditivo..
La terza settimana è caratterizzata da una crescita dei villosi. Il mesenchima corionico è invaso da villi già vascolarizzati chiamati villi terziari. Inoltre, si formano cellule di Hofbauer che soddisfano le funzioni dei macrofagi..
Nella quarta settimana compare la notocorda, un cordone di cellule di origine mesodermica. Questo è responsabile per indicare alle cellule sopra che non faranno parte dell'epidermide.
Al contrario, queste cellule originano un tubo che formerà il sistema nervoso e costituirà il tubo neurale e le cellule della cresta neurale..
L'asse embrionale antero-posteriore è determinato dai geni della scatola o dei geni omeotici Hox. Sono organizzati in diversi cromosomi e presentano collinearità spaziale e temporale.
Esiste una perfetta correlazione tra l'estremità 3 'e 5' della sua posizione sul cromosoma e l'asse antero-posteriore dell'embrione. Allo stesso modo, i geni all'estremità 3 'si verificano prima nello sviluppo..
Questo periodo di tempo è chiamato periodo fetale e comprende i processi di maturazione di organi e tessuti. Si verifica una rapida crescita di queste strutture e del corpo in generale.
La crescita in termini di durata è piuttosto pronunciata nel terzo, quarto e quinto mese. Al contrario, l'aumento di peso del feto è considerevole negli ultimi due mesi prima della nascita..
La dimensione della testa subisce una crescita particolare, essendo più lenta della crescita del corpo. La testa rappresenta quasi la metà della dimensione totale del feto nel terzo mese.
Man mano che il suo sviluppo progredisce, la testa rappresenta una terza parte fino all'arrivo del momento del parto, quando la testa rappresenta solo una quarta parte del bambino.
Le caratteristiche stanno assumendo un aspetto sempre più umano. Gli occhi assumono la loro posizione finale sul viso, situato ventralmente e non lateralmente. Lo stesso accade con le orecchie, posizionandosi ai lati della testa.
Gli arti superiori raggiungono una lunghezza significativa. Nella dodicesima settimana i genitali si sono sviluppati a tal punto che il sesso può già essere identificato da un'ecografia.
L'aumento in termini di lunghezza è evidente e può arrivare fino alla metà della lunghezza di un neonato medio, più o meno 15 cm. Per quanto riguarda il peso, non supera ancora il mezzo chilo.
In questa fase di sviluppo puoi già vedere i capelli sulla testa e anche le sopracciglia. Inoltre, il feto è coperto da un pelo chiamato lanugine.
La pelle assume un aspetto rossastro e rugoso, causato dalla mancanza di tessuto connettivo. La maggior parte dei sistemi sono maturati, ad eccezione di quello respiratorio e nervoso.
La maggior parte dei feti nati prima del sesto mese non sopravvive. Il feto ha già raggiunto un peso maggiore di un chilo e misura circa 25 cm.
Si verificano depositi di grasso sottocutaneo, aiutando a arrotondare il contorno del bambino ed eliminando le rughe della pelle.
Le ghiandole sebacee iniziano a produrre una sostanza biancastra o grigiastra di natura lipidica chiamata vernice caseosa, che aiuta a proteggere il feto.
Il feto può pesare da tre a quattro chili e misurare 50 centimetri. Con l'avvicinarsi del nono mese, la testa acquisisce una maggiore circonferenza nel cranio; questa caratteristica aiuta il passaggio attraverso il canale del parto.
Nella settimana prima della nascita, il feto è in grado di consumare il liquido amniotico, rimanendo nel suo intestino. La sua prima evacuazione, dall'aspetto nerastro e appiccicoso, consiste nella lavorazione di questo substrato e prende il nome di meconio.
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