Il ectoderma è uno dei tre strati germinali che compaiono all'inizio dello sviluppo embrionale. Gli altri due sono il mesoderma e l'endoderma, che si trovano al di sotto di questo.
L'ectoderma o strato esterno dà origine, principalmente, al sistema nervoso, all'epidermide e alle strutture associate come i capelli e le unghie. È presente nello sviluppo di praticamente tutti gli esseri viventi.
Questo foglio germinale è il primo a svilupparsi, che appare nella fase di blastula. La blastula è una fase iniziale in cui l'embrione ha circa 70-100 cellule che possono diventare qualsiasi tipo di tessuto. Appare tra 4 e 6 giorni dopo la fecondazione e talvolta è usato come sinonimo di ectoderma.
Prima di essere trilaminare, l'embrione ha due strati: l'ipoblasto e l'epiblasto. L'ectoderma nasce dall'epiblasto. Durante la fase successiva, chiamata gastrulazione, questo strato dà origine all'endoderma e al mesoderma attraverso l'inaginazione delle cellule..
Ciascuno di questi strati darà origine a diversi tipi di cellule che costituiranno varie parti del corpo, così come il cordone ombelicale, la placenta e il liquido amniotico..
Il prossimo periodo di sviluppo embrionale è noto come neurulazione. Questa fase inizia con un ispessimento dell'ectoderma nella linea mediana dorsale. Ciò è dovuto a una struttura molto importante situata immediatamente sotto l'ectoderma, chiamata notocorda..
Questa struttura è responsabile dell'invio di segnali induttivi all'ectoderma in modo che accumuli cellule e sia invagina. Inoltre, indurrà una parte delle cellule a differenziarsi in cellule precursori nervose, che costituiranno il sistema nervoso..
Questo ispessimento dell'ectoderma è noto come "placca neurale". Man mano che la neurulazione progredisce, la placca neurale si ispessisce mentre una crepa appare nel mezzo per invaginarsi. La placca neurale è il precursore della cresta neurale e del tubo neurale, che verranno spiegati in seguito..
Il termine ectoderma deriva dal greco "έξω" o "ektos", che significa "esterno" e "δέρμα" o "derma", che significa "pelle".
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Negli organismi vertebrati, si possono distinguere tre parti importanti nell'ectoderma:
Questa zona è quella che dà origine ai tessuti epiteliali come le ghiandole della pelle, la bocca, le cavità nasali, i capelli, le unghie, parte degli occhi, ecc. Negli animali produce piume, corna e zoccoli.
Come accennato prima, l'ectoderma subisce un ispessimento durante la fase di neurulazione. Accumulerà cellule disposte in due catene, su entrambi i lati della linea mediana della placca neurale.
A 20 giorni di gestazione, la placca neurale inizia a piegarsi nella sua linea mediana, dando origine al solco neurale, che si approfondisce ogni volta. Pertanto, la struttura invagina per formare il tubo neurale.
L'area della placca neurale che si trova sopra la notocorda è chiamata placca del pavimento. Mentre, l'area più lontana dalla notocorda è conosciuta come la cresta neurale. Questo si trova al limite più dorsale del tubo neurale ed è un gruppo di cellule che appare nella regione in cui si incontrano i bordi della placca neurale piegata..
Sottoinsiemi di cellule della cresta neurale migrano seguendo percorsi in cui ricevono segnali induttivi aggiuntivi che influenzeranno la loro differenziazione. Pertanto, queste cellule diventeranno una grande varietà di strutture.
Esistono quattro diversi percorsi di migrazione per la differenziazione delle cellule della cresta neurale. Ogni percorso determina in quali strutture cellulari specifiche si trasformeranno. Quindi, porteranno a:
- I neuroni e le cellule gliali dei gangli sensoriali, componenti fondamentali del sistema nervoso periferico.
- I neuroni e la glia dei gangli autonomici, che includono i gangli del sistema nervoso simpatico e parasimpatico.
- Cellule neurosecretorie delle ghiandole surrenali, che sono incluse nella parte dorsale dei reni.
- Cellule che si trasformeranno in tessuti non neurali, come i melanociti. Questi ultimi hanno l'obiettivo di produrre melanina nella pelle. Esistono anche gruppi di cellule che costituiranno la cartilagine del viso e dei denti..
Il tubo neurale si chiude come una cerniera. Inizia nella regione cervicale e da lì prosegue in direzione craniale e caudale. Fino a quando la fusione non è completa, le estremità cranica e caudale del tubo neurale rimangono aperte, comunicando con la cavità amniotica.
Quando l'estremità più cranica è chiusa, compaiono dilatazioni chiamate vescicole cerebrali. Questi sono quelli che daranno origine al cervello, in particolare le sue prime divisioni: il romboencefalo, il mesencefalo e il proencefalo..
Considerando che, la parte più caudale e stretta del tubo neurale diventerà il midollo spinale. Nel caso in cui il neuroporo cranico non si chiude, le vescicole encefaliche non si svilupperanno.
Ciò causa una condizione molto grave chiamata anencefalia, che impedisce la formazione del cervello e delle ossa del cranio. Se il tubo neurale dell'ectoderma si chiude male, l'individuo può presentare la spina bifida..
D'altra parte, le cellule del tubo neurale costituiranno anche la retina degli occhi e la neuroipofisi. Quest'ultimo è il lobo posteriore della ghiandola pituitaria..
Le ultime due parti sono chiamate neuroectoderma.
L'ectoderma deriva nelle seguenti strutture:
- Sistema nervoso (cervello, midollo spinale e nervi periferici).
- Epidermide.
- Ghiandole sudoripare e mammarie.
- Dentifricio.
- Rivestimento della bocca, delle narici e dell'ano.
- Capelli e unghie.
- Le lenti degli occhi.
- Parti dell'orecchio interno.
La displasia ectodermica è una malattia rara ma grave che deriva da una mutazione o da una combinazione di mutazioni in diversi geni..
Pertanto, i geni non forniscono i segnali corretti affinché l'ectoderma si sviluppi come dovrebbe. In questa malattia si osserva che diversi tessuti derivati dall'ectoderma non si formano correttamente. Ad esempio, denti, pelle, capelli, ghiandole sudoripare, unghie, ecc..
In realtà, ci sono più di 170 sottotipi di displasia ectodermica. Il tipo più comune è la displasia ectodermica ipoidrotica, caratterizzata da ipoidrosi o incapacità di sudare (a causa della malformazione delle ghiandole sudoripare).
È anche spesso accompagnato da malformazioni facciali, come denti mancanti, pelle rugosa intorno agli occhi, naso deformato, eczema sulla pelle e capelli sottili e sottili..
È stato osservato che questo sottotipo è ereditario, seguendo uno schema recessivo legato al cromosoma X. Si manifesta maggiormente nei maschi, poiché hanno un solo cromosoma X..
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