UNIVERSIDAD CATÓLICA DE HONDURAS“NUESTRA SEÑORA REINA DE LA PAZ”CAMPUS SAN PEDRO Y SAN PABLO

Integrantes:*Ruth Maldonado*Carlos Javier Fernandez*Ashley Vanesa Alvarado*Blanca Nieves Guillen*Gabriela Guardado*Dairy Josselyn Echeverria*Luz Maria Coello*Maricruz Ruiz

Sección: 0901

Tercera semana del desarrollo:

Disco germinativo

El fenómeno mas característico que se produce durante la tercera semana de gestación es la gastrulación, proceso mediante el cual se establecen tres capas germinativas en el embrión

Ectodermo

Mesodermo

Endodermo

La gastrulación comienza con la formación de la línea primitiva en la superficie del epiblasto. En 15 a 16 días se advierte como un surco angosto limitado a los lados por zonas es algo saliente. Las células del epiblasto migran hacia la línea primitiva, cuando alcanzan la región de la línea adquieren una forma redonda, se desprende del epiblasto y se desliza debajo de éste. Este movimiento hacia adentro se denomina invaginación

La migración y especificación celulares son controladas por el factor de crecimiento fibroblastico 8 (FGF8), sintetizado por las mismas células de la línea primitiva. Este factor de crecimiento controla el movimiento celular mediante la regulación negativa de cadherina E, proteína que normalmente une a las células epiblasticas entre sí. El FGF8 luego controla la especificación celular hacia el mesodermo por la regulación de la expresion de Brachyury (T).

Una vez que las células se han invaginado, algunas desplazan al hipoblasto y dan lugar al endodermo embrionario, mientras que otras se sitúan entre el epiblasto y el endodermo, para constituir el mesodermo. Las células que quedan en el epiblasto forman el ectodermo. El epiblasto en el proceso de gastrulación, es el origen de todas las capas germinales del embrión, y las células de estas capas darán origen a todos los tejidos y órganos del embrión.

A medida que se suman cada vez mas células entre el epiblasto y el hipoblasto, comienzan a propagarse en dirección lateral y cefálica. Poco a poco emigran mas allá del borde del disco y establecen contacto con el mesodermo que cubre el saco vitelino y al amnios. En dirección cefálica pasan a cada lado de la placa precordal (mesodermo precordal). Esta placa se forma entre el extremo de la notocorda y la membrana bucofaringea y derivada de algunas de las primeras células que migran a través del nódulo en dirección cefálica.

Mas adelante, la placa precordal (mesodermo precordal) tendrá importancia en la inducción del cerebro anterior. La membrana bucofaríngea en el extremo craneal del disco consiste en una pequeña región de células ectodérmicas y endodérmicas fuertemente adheridas que representan el futuro orificio de la cavidad bucal.

Formación de la notocorda

Las células prenocordales que se invaginan en la región de la fosita primitiva emigran directamente en dirección cefálica hasta alcanzar la placa precordal. Estas células prenotocordales se intercalan en el hipoblasto, de manera que durante un breve periodo la línea media del embrión esta formado por 2 capas celulares que constituyen la placa notocordal.

A medida que el hipoblasto es reemplazado por células endodérmicas que se desplazan hacia la línea primitiva, las células de la placa nocordal proliferan y se desprenden del endodermo y forman un cordón macizo llamado notocorda definitiva, que se encuentra por debajo del tubo neural y sirve de base para el esqueleto axial. Como elongación de la notocorda es un proceso dinámico, primero se forma el extremo cefálico, y las regiones caudales se agregan a medida que la línea primitiva adopta una posición más caudal.

En el punto donde la fosita forma una indentación en el epiblasto, el conducto neurenterico conecta temporariamente el saco vitelino con la cavidad amniótica. La membrana cloacal se forma en el extremo caudal del disco embrionario. Cuando aparece la membrana cloacal, la pared posterior del saco vitelino da origen a un pequeño divertículo que se extiende hacia el pedículo de fijación

Este divertículo denominado divertículo alantoenterico o alantoides aparece alrededor del decimosexto día de desarrollo. Aunque en algunos vertebrados inferiores la alantoides funciona como reservorio de productos de excreción del sistema renal, en el ser humano es rudimentaria pero podría tener alguna relación con animalias del desarrollo de la vejiga.

ESTABLECIMIENTO DE LOS EJES CORPORALES

Anteroposterior

Dorsoventral

Izquierda-

derecha

Los ejes corporales tienen lugar antes y durante el periodo de gastrulación. El eje anteroposterior esta indicado por las células que se encuentran en el margen anterior (craneal) del disco embrionario.El endodermo visceral anterior expresa genes esenciales para la formación de la cabeza, como los factores de transcripción OTX2, LIM1 y HESX1 y el factor secretado cerberus. Estos genes establecen el extremo craneal del embrión antes de la gastrulación.

La línea primitiva es iniciada y mantenida por la expresion de Nodal, un miembro de la familia del factor de crecimiento transformador B. Una vez que se formo la línea primitiva, cierto numero de genes regulan la formación del mesodermo dorsal y ventral y las estructuras de la cabeza y cola.

Otro miembro de la familia TGF-B, la proteína morfogénica del hueso 4 (BMO4) es secretada en todo el disco embrionario. Cuando esta proteína y el factor de crecimiento fibroblastico (FGF) están presentes, el mesodermo es ventralizado y contribuye a formar los riñones (mesodermo intermedio), la sangre y el mesodermo de la pared corporal (lamina del mesodermo lateral). Todo el mesodermo podría ser ventralizado si la actividad de BMP4 no fuera bloqueada por otros genes expresados en el nodulo. Por tal razón el nódulo es organizador.

Esta designación fue aplicada por Hans Spemann, quien describió primero su actividad en el labio dorsal del blastoporo, una estructura análoga al nódulo, en embriones de Xenopus. De este modo, cordina (Goosecoid), nogina y folistatina antagonizan la actividad de BMP4. Posteriormente estos tres genes son expresados en la notocorda y resultan importantes para la inducción neural en la región craneal.

Nodal•Interviene en el inicio y el mantenimiento de la linea primitiva

HNF-3B(Factor nuclear

hepatico-3B)•Mantiene al nódulo y posteriormente induce la especificación regional de areas del cerebro anterior y del cerebro medio. Si HNF-3B esta ausente los embriones logran gastrular apropiadamente y las estructuras del cerebro anterior y medio no se forman.

GOOSECOID•Activa a los inhibidores de BMP4 y contribuye a la regulacion del desarrollo de la cabeza. La sobrexpansión o la expresión insuficiente de este gen da origen a malformaciones, como duplicaciones similares a gemelos unidos.

La regulación de la formación del mesodermo dorsal en las regiones media y caudal del embrión es controlada por el gen Brachyury (T), expresado en el nódulo, en las células precursoras de la notocorda y en la notocorda

Brachyury •Codifica una proteína de unión a una secuencia de DNA especifica que funciona como factor de transcripción.

El dominio de unión al DNA se denomina caja T, y hay cerca de 20 genes en la familia de caja T. De tal modo, la formación del mesodermo en estas regiones depende del producto de ese gen y en ausencia determina un acortamiento del eje embrionario (disgenesia caudal). El grado de acortamiento depende del tiempo durante el cual la proteína se volvió deficiente.

Los lados izquierdo-derecho, también establecidos en el desarrollo temprano, son determinados por una cascada de genes. Cuando aparece la línea primitiva, el factor de crecimiento fibroblastico 8(FGF8) es secretado por células en el nódulo y en la línea primitiva e induce la expresion de Nodal, pero solo sobre el lado izquierdo del embrión.

La placa neural es inducida, FGF8 mantiene la expresion de Nodal en la lamina del mesodermo lateral, así como la de Lefty-2, y ambos genes regulan positivamente a PITX2, un factor de transcripción de caja homeótica responsable del establecimiento del lado izquierdo.

PITX2

• se expresa sobre el lado izquierdo del corazón, el estomago y el primordio intestinal y si se expresa ectópicamente la origen a defectos en la lateralidad

Lefty-1

• Se expresa en el lado izquierdo de la placa del piso del tubo neural y podría actuar como una barrera para evitar que pasen las señales desde el lado izquierdo.

Brachyury (T)

• Es esencial para la expresion Nodal, Lefty-1, y Lefty-2

MAPAS DE DESTINO ESTABLECIMIENTO DURANTE

LA GASTRULACIÓN

Se han mapeado las regiones del epiblasto que migran e ingresan a través de la línea primitiva y se determinaron sus destinos finales.

CRECIMIENTO DEL DISCO EMBRIONARIO

El disco embrionario en un principio aplanado y casi redondo, poco a poco se alarga y adquiere un extremo cefálico ancho y un extremo caudal angosto La expansión del disco embrionario ocurre principalmente en la región cefálica. El crecimiento depende y alargamiento de la porción cefálica del disco depende de la migración ininterrumpida de células desde zona de la línea primitiva en dirección cefálica.

La invaginación de las células superficiales en la línea primitiva y su desplazamiento posterior hacia delante y lateralmente continúan hasta el final de la cuarta semana. En esta etapa, la línea primitiva muestra cambios regresivos, disminuye rápidamente de tamaño y pronto desaparece.En la porción cefálica, las capas germinativas comienzan a presentar diferenciación especifica en la mitad de la tercera semana, mientras que en la porción caudal ello ocurre al termino de la cuarta semana.

De tal manera la gastrulación o formación de las capas germinativas prosigue en los segmentos caudales al tiempo que las estructuras craneales están en proceso de diferenciación, y ello hace que el embrión se desarrolle en sentido cefalocaudal.

El comienzo de la tercera semana de desarrollo, cuando se inicia la gastrulación, es un periodo muy sensible a las agresiones teratogénicas. En este momento se puede trazar el mapa del destino final de diferentes sistemas orgánicos, como los ojos y el esbozo encefálico, cuyas poblaciones celulares pueden ser dañadas por sustancias terotógenas.

TERATOGÉNESIS ASOCIADA CON LA

GASTRULACIÓN

Por ejemplo, el alcohol en dosis elevadas destruye las células de la línea media anterior del disco germinativo y se producen deficiencias de la línea media de estructuras craneofaciales con el resultado de holoprosencefalia. En los niños con este defecto el prosencéfalo es pequeño, los dos ventrículos laterales a menudo están fusionados en uno solo y los ojos se encuentran implantados muy próximamente (hipotelorismo)

La gastrulación en si misma puede ser interrumpida por anomalías genéticas o agresiones toxicas.

La disgenesia caudal (sirenomelia) constituye un síndrome en el cual la formación de mesodermo es insuficiente en la región más caudal del embrión

Los niños afectados presentan un espectro variable de defectos, como hipoplasia y fusión de las extremidades inferiores, anomalías vertebrales, agenesia renal, ano imperforado y anomalías de los órganos genitales. En el ser humano la sirenomelia se asocia con diabetes materna y otras causas.

El situs inversus es un estado en el que hay una transposición de las viceras en el torax o el abdomen. A pesar de la transposición de estos órganos, otras anomalías estructurales solo son ligeramente mas frecuentes en estos casos. Cerca del 20% de los pacientes con situs inversus completo tienen además bronquiectasias y sinusitis crónica por anormalidades ciliares (síndrome de Kartagener)

Tumores asociados con la gastrulación

En ocasiones persisten restos de la línea primitiva en la región sacrococcígea.

Estos grupos de células pluripotentes proliferan y forman tumores, denominados teratomas sacrococcígea, que a menudo contienen tejidos derivados de las tres capas germinativas.

Este tipo de tumor es el mas común en los recién nacidos y se presenta con una frecuencia de 1 por cada 37000. Podrían originarse asimismo a partir de las células germinales primordiales que no migran hacia las crestas gonadales

Desarrollo ulterior del trofoblasto

Al comienzo de la tercera semana, el trofoblasto se caracteriza por las vellosidades primarias, formadas por un núcleo citotrofoblastico cubierto por una capa sincital. En el curso del desarrollo, las células mesodérmicas penetran en el núcleo de las vellosidades primarias y crecen en dirección de la decidua. La estructura recién formada es una vellosidad secundaria

Al final de la tercera semana, las células mesodérmicas de la parte central de la vellosidad comienzan a diferenciarse en células sanguíneas y en vasos sanguíneas de pequeño calibre y se forma el sistema capilar velloso.En esta etapa, la vellosidad se llama vellosidad terciaria o vellosidad placentaria definitiva. Los capilares de la vellosidad terciaria se ponen en contacto con los capilares que se desarrollan en el mesodermo de la lamina coriónica y en pedículo de fijación. Estos vasos a su vez establecen contacto con el sistema circulatorio intraembrionario, y conectan a la placenta y al embrión.

En consecuencia, cuando el corazón comienza a latir en la cuarta semana de desarrollo, el sistema velloso esta preparado para proporcionarle al embrión propiamente dicho los elementos nutritivos y el oxigeno necesarios. Las células citotrofoblasticas de las vellosidades se introducen progresivamente en el sincitio suprayacente hasta llegar al endometrio materno, donde se ponen en contacto con prolongaciones similares de los troncos vellosos adyacentes y forman una delgada envoltura citotrofoblastica externa.

Las vellosidades que van a la placa coriónica a la decidua basal (placa decidual: parte del endometrio donde se formara la placenta) se denominan vellosidades troncales o vellosidades de fijación. Las que se ramifican a partir de los lados de las vellosidades de fijación son las vellosidades libres (terminales) a través de las cuales tiene lugar el intercambio de nutrientes.

La cavidad coriónica al mismo tiempo, se torna mucho mas grande y hacia el decimonoveno o vigésimo día el embrión esta unido a su envoltura trofoblastica únicamente por el estrecho pedículo de fijación. Este pedículo mas adelante forma parte del cordón umbilical que permite la comunicación entre la placenta y el embrión.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN