EMBRIOLOGIAINTRODUCCIÓ

Amb la fecundació comença el desenvolupament de l'embrió. Des del primer dia fins a les 8 setmanes (56 dies) es diu el període embrionari. D'allí fins al naixement (9 mesos o 38-42 setmanes) es diu període fetal.

Com que no es coneix exactament el dia de la fecundació, en clínica parlem de trimestres d'embaràs. Podem arribar a tenir 2 setmanes de desfasament amb l'edat de l'embrió.

El 90% de les estructures corporals es creen en l'embrió. En el fetus aquestes estructures maduren. Hi ha dues etapes en l'embrió:

1r etapa, primeres 2 setmanes: ocorre la divisió cel·lular. És el període on es forma l'embrió (embriogènesi)

2n etapa, 3r setmanes fins a la 8º: es desenvolupament els òrgans, es diu període de organogènesi.

El període embrionari està catalogat (o classificat). Existeix un total de 23 estadis, en cada estadi es diferencia per característiques particulars: morfologia, longitud ... La longitud de l'embrió es mesura en CR (encèfal - rabada), que és des del cap fins a la "cua".

Hi pot haver alteracions del desenvolupament per diverses causes:

Causes idiopàtiques: per causes desconegudes. Són la majoria.

Radiacions Agent físic: hipertèrmia, a causa de altes febres Agent farmacològic o químic: com l'alcohol Agent genètic

Un exemple molt conegut és la talidomida. Era un medicament que en les embarassades provocaven una alteració en les extremitats del fetus.

La tetralogia és la ciència que estudia l'alteració en el desenvolupament. Les alteracions es classifiquen en:

Malformacions: estructures o òrgans que desenvolupen malament o no es formen.

Disrupcions o deformació: estructures es forma però un factor que trenca.

Cada estructura té un període de major sensibilitat perquè actuïn agents. En les 2 primeres setmanes, les alteracions solen provocar un avortament. La major susceptibilitat en òrgans ocorre de les 2ona a la 8ena setmana.

FECUNDACIÓ

S'inicia en la fecundació. Ocorre en les trompes de Fal·lopi (o uterines), en el terç extern. Aquesta zona s'anomena la zona ampul·lar. Tot que sol passar aquí amb més freqüència, també pot ocórrer en altres zones.

La fecundació és la unió de l'oòcit i espermatozoide. És un procés complex, on hi ha unes fases o etapes.

Quan el ovulo surt de l'ovari, és recollit per a trompa uterina i és traslladat per la mateixa fins a la porció ampul·lar. Si l'ovulo no és fecundat, desapareixerà. El ovulo a nivell de la trompa és una cèl·lula gran que va envoltat de dues membranes o dues làmines:

Zona pel·lúcida: és la membrana interna que està en contacte amb la membrana plasmàtica. Contenen gran quantitat de proteïnes i aquesta compactada.

Corona radiada: és la membrana més externa. Es relaciona amb la matriu extracel·lular amb proteïnes i carbohidrats (un d'ells és l'àcid hialurònic). És més laxa.

En una ejaculació entra de 200 a 300 milions d'espermatozoides. D'ells només l'1% arriba a l'úter i a la trompa uterina. D'aquestes només alguns acaben arribant a la perifèria de la corona radiada.

Els espermatozoides interactuaran amb la mucosa de la trompa i s'adapten al medi. L'adaptació al medi es diu capacitació. No tots els espermatozoides aconsegueixen capacitar, els que no ho aconsegueixen, s'eliminaran.

Quan un espermatozoide capacitat entra en contacte amb la corona radiada, comencés les 3 fases de la fecundació:

Fase 1: l'espermatozoide penetra la corona radiada. Ho fa perquè al acrosoma s'allibera hialuronidasa que permeti el pas per la corona.

Fase 2: entra en contacte amb la zona pel·lúcida i la travessa. Es produeix una reacció anomenada reacció acrosòmica, on la membrana del acrosoma s'obre i allibera enzims. La unió ha de ser espècie - especifica. L'espermatozoide s'uneixi al ZP3 (només humans), el seu receptor.

Fase 3: unió de la membrana de l'espermatozoide amb la membrana de l'òvul. El contingut de l'espermatozoide s'introdueix dins de l'oòcit.

La cèl·lula resultant s'anomena zigot o ou fecundat. Quan és produeix la fase 3, ocorre la reacció de zona: mecanismes que evita que altres espermatozoides

entrin a l'òvul. Són mecanismes de despolarització de membrana i reestructuració de les membranes. Evita la polispèrmia.

Els espermatozoides poden estar unes quantes hores per la trompa uterina. La fecundació serveix per:

Restablir el nombre diplont del cromosoma. El zigot té dotació completa de cromosomes.

Determinar el sexe Evita la polispèrmia (reacció de zona) Es permet la següent etapa: la segmentació

SEGMENTACIÓ

Després de la fecundació s'inicia l'etapa de segmentació i de transport.

La segmentació és la divisió cel·lular. En primer moment va a donar a dues cèl·lules que se segueixen mantenint dins de la zona pel·lúcida. Aquestes 2 cèl·lules les anomenarem blastòmer. La divisió cel·lular seguirà fins a tenir 16 blastòmers (o 16 cèl·lules). La mida en conjunt es manté igual, aproximadament 0.1 mm. Aquesta estructura de 16 cèl·lules es diu mòrula.

Mentre es fa la divisió cel·lular, va viatjant cap a la cavitat de l'úter. Arriba a la cavitat de l'úter al 6è dia post-fecundació. Al 6è dia ocorre la implantació perquè necessita un major aportació energètica. La implantació també es coneix com implantació. La cèl·lula arriba a la capa més interna de l'úter, l'endometri. Se sol implantar a la cara posterior del cos de l'úter.

Per poder implantar-se, és imprescindible que desaparegui la zona pel·lúcida. El procés del trencament de la zona pel·lúcida es diu eclosió. En eclosionar-se, el líquid entra en l'espai intercel·lular de la mòrula. Aquest líquid comença a crear una cavitat dins de la mòrula. La cavitat es diu blastocel i les cèl·lules que la rodegen es diuen blastocists. La mòrula es converteix en blastocists. El blastòcit és el que inicia la implantació.

Hi ha diverses possibles alteracions:

En la fase de dues cèl·lules, aquestes cèl·lules estan compactades o unides. Si se separen es formaran 2 mòrules, cada cèl·lula formés 2 mòrules. Això donarà lloc a bessons monovitelins o univitel·lins. Aquests bessons són idèntics.

Alteració en el transport: dóna lloc als embarassos ectòpics. Els embarassos ectòpics solen acabar en avortament, perquè no es pot proporcionar energia i necessitat per a l'embrió. Els embarassos ectòpics poden ser:

o Tubàric: la cèl·lula no es mou i es queda a la trompao Ovàric: va en la direcció contrària i es va cap al ovari.o Abdominal o peritoneal: canvia de direcció i es "cau" a la

cavitat peritoneal.

o Placenta prèvia: es queda al coll uterí

Els blastòmers (abans de la fase de la mòrula) són cèl·lules pluripotents. Això és la capacitat de donar qualsevol estructura. En la fase de la mòrula, les cèl·lules al centre són les úniques que poden formar l'embrió (anomenats embrioblasts), mentre que les cèl·lules de la perifèria formés als annexos de l'embrió (com la placenta, etc.) aquestes es diuen trofoblastos.

Al blastocist, les cèl·lules del embrioblast es desplacen cap a un pol, mentre que a la perifèria es queden les cèl·lules de trofoblast. Es forma dos pols:

Pol embrionari: zona on s'acumula les cèl·lules de l'embrió Pol abembrionari: zona on no hi ha les cèl·lules de l'embrió.

El trofoblast contacta amb l'endometri. Fa una ferida i es fa pas per començar la implantació. El trofoblast es diferencia en dues parts. La part més perifèrica (sincitiotrofoblasto) i una més interna (citiotrofoblasto). El sincitiotrofoblast connecta amb les artèries maternes i crea una circulació matern - fetal. Això aportés l'energia que l'embrió necessita.

Després, el blastocist queda totalment a l'interior de l'endometri. Pel lloc que ha entrat ha un forat que es tapa amb una capa de fibrina (tapa de fribrina). Això pot ocórrer en el dia 12 o 13. La dona té un petit sagnat i això es pot confondre amb el cicle menstrual.

FORMACIÓ DE LA CAPA BILAMINAL

Durant la implantació, torna a entrar aigua al pol embrionari i crea una segona cavitat. Aquesta cavitat es diu cavitat amniòtica o amni. Les cèl·lules del embrioblast se situen en dues capes:

El epiblast costat de la cavitat amniòtica. Hi ha cèl·lules en el epiblast que emigren per delimitar la cavitat amniòtica, aquests es diuen amnioblasts.

El hipoblast en contacte amb el blastocel. Hi ha cèl·lules del hipoblast que limiten el blastocel aquestes es diuen les cèl·lules de la membrana exocelomica o de Heuser. Ara no hi ha blastocel, sinó la cavitat vitel·lina primitiva o exocelomica.

Aquesta estructura s'anomena blastocist bilaminar.

Entre el citiotrofoblasto i la membrana d'Heuser apareixen unes cèl·lules l'origen sembla ser de la paret vitel·lina o sac vitel·lí, encara que també cèl·lules que procedeixen del epiblast. Aquestes cèl·lules es van multiplicant i creen el mesoderma extraembrionari. El mesoderma és teixit conjuntiu lax. Aquest es va acumulant i va formant cavitats i finalment deixa una gran cavitat, la cavitat coriònica o cori. Aquesta limitat per dues fulles o làmines del mesoderm extraembrionari:

Esplacnopleura: és interna. En contacte amb la membrana exocelomica

Somatopleura: és externa. En contacte el full amb el citiotrofoblast.

La cavitat vitel·lina primària queda reemplaçada per una cavitat vitel·lina secundària o definitiva, a causa del creixement de les cèl·lules del hipoblast. La cavitat primitiva deixés restes dins del cori anomenats quists exocelomics.

GASTRULACIÓ

El epiblast té una forma ovalada vist des d'una vista superior. Aquest es diu disc embrionari. A la superfície del disc apareix una línia que acaba a la zona més dilatada (o petita), aquesta línia es diu línia primitiva o estria primitiva. La terminació es diu node primitiu o node de Hensen.

L'inici d'aquesta línia indica que comença la gastrulació (3r setmana post-fecundació). La línia indica l'orientació embrionària, de manera que la zona de l'epiblast serà el dors de l'embrió. També es defineix l'esquerra i dreta i l'anterior i el posterior.

Les cèl·lules del epiblast es dirigeixen cap a la línia primitiva i el node de Hensen i entraran a l'interior del disc embrionari per la línia primitiva. Arriben primer el hipoblast i el substitueixen formant el endoderm embrionari. Altres cèl·lules queden entre el epiblast i el endoderm i formaran el mesoderma embrionari. Les cèl·lules que es queden al epiblast es converteixen en el ectoderm. Les tres capes es formen partir el ectoderm.

Així acaba la gastrulació (la formació de les tres fulles embrionàries).

EMBRIÓ TRILAMINAR

Qualsevol estructura del cos prové d’una de les tres fulles embrionàries.

Les cèl·lules que entren en el node de Hensen es dirigeixen per davant de la línia mitjana formaran la placa precordal, un important inductor per a les estructures anteriors de la crani. Haloproencefalea: causat per una manca d'inducció de la placa precordal, que porta a malformacions molt importants a la cara.

Cèl·lules que s'invaginan pel node de Hensen, després de la placa notocordal són conegudes com les cèl·lules prenotocordales, les quals es convertiran en la notocorda. La notocorda prové del node de Hensen. La notocorda és un important inductor per a la diferenciació del sistema nerviós central i de la columna vertebral.

La placa precordal i les cèl·lules prenotocordales realment pertanyen al endoderma.

Les cèl·lules que entren per la línia primitiva i es van pels costats constituiran el mesoderma. La zona més anterior formés el mesoderma paraxial, la zona més central farà el mesoderma intermedi i la zona més posterior farà el mesoderma lateral. Cèl·lules que s'invaginan més tard són part del mesoderma extraembrionari.

Hi ha unes zones on no s'interposa el mesoderm entre l'ectoderm i l'endoderm. En aquestes dues zones on hi ha contacte directe de l'ectoderm i l'endoderm són la:

• Membrana bucofaríngea: a la part més anterior de l'embrió

• Membrana cloacal: és més posterior

Aquestes després es convertiran en la boca i en l'anus. Aquestes membranes s'han de trencar perquè hi hagi una comunicació entre l'exterior amb l'interior. La membrana de la boca es trenca a les 4 setmanes i la de l'anus es trenca a les 7 setmanes. Aquestes membranes estan destinades a trencar-se, hi ha una apoptosi (mort cel·lular programada). Si no s'obren ocorren alteracions, aquestes es diuen imperforaciones.

Quan s'acaba la gastrulació, el node i la línia primitiva van desapareixent a poc a poc, es va involucionant. No sol haver línia primitiva pel dia 26. Si no es tanca completament, pot formar tumors a la zona coccígea sacra, anomenades teratomes sacrococcigeos. Aquests tumors poden ser de diferents estructures (dents, ungles, pàncrees ...)

En la regressió o desaparició de la línia primitiva, el mesoderma més cabal es diu eminència cabal (mesoderm a la cua en la regressió lineal). Aquest donarà origen a la part inferior de la medul·la espinal i contribueix al desenvolupament de les extremitats inferiors. Si hi ha alteracions en l'eminència cabal, pot ocórrer la sirenomelia. En aquesta alteració les extremitats inferiors estan juntes (similar a una sirena).

Després de la gastrulació, el mesoderma s'organitza de tal manera que queda disposat:

• Línia mitjana: notocorda

• Lateral:

o A la zona més medial el mesoderma paraxial o somites

o Al costat hi ha el mesoderm intermedi

o A la zona més lateral aquesta mesoderma lateral amb dues fulles:

Esplacnopluera

somatopleura

A partir de l'organització del mesoderma comença la formació dels òrgans, l'organogènesi.

Principals derivacions de les fulles embrionàries

Derivats del ectoderm:

D'una inducció o senyal biològica que fa la notocorda s'inicia un procés de engruiximent del ectoderm. A les zones més anteriors, és la placa precordal la que envia el senyal. A partir d'aquest moment diem que hi ha un:

• neuroextoderm: part del ectoderm engrossida. El neuroextoderm passarà per tres fases:

o Fase de placa

o Fase de canal

o Fase de tub neural: quan les vores de canal s'ajunten. El tub neural està cobert pel ectoderm de superfície.

• Ectodermo de superfície: no hi ha un engruiximent del ectoderm

El tub neural donarà lloc a la medul·la espinal ia les vesícules encefàliques, és a dir, el sistema nerviós central. Les vesícules encefàliques són dilatacions del tub neural a la regió cefàlica (futur cap) i es denominen (de més anterior a posterior):

• prosencèfal

• mesencèfal

• rombencéfalo

Aquestes 3 dilatacions donaran lloc a l'encèfal. L'encèfal està format per cervell, tronc i cerebel.

Neurulació primària: procés del neuroextoderm que passa de placa a tub neural. A la part més inferior de la medul·la espinal es forma directament de la eminència cabal, sense passar per les fases de placa, canal i tub. El procés de formació directa, es diu procés de neurulación secundària.

A la zona de transició entre el neuroextoderm i el ectoderm de superfície, hi ha unes cèl·lules que constitueixen el rodet o cresta neural. Aquestes cèl·lules (d'origen ectodèrmic) presentaran una gran capacitat migratòria. Es distribueixen àmpliament pel cos, donen lloc a les cèl·lules pigmentàries de la pell (melanòcits), les neurones de l'arrel posterior dels nervis raquidis (neurones sensitives), les neurones dels ganglis del sistema nerviós neurovegetatiu (tant del simpàtic, com del parasimpàtic), cèl·lules formadores de dents (odontoblastos) ... per això hi ha persones que parlen d'una 4º full embrionària (la cresta neuronal), però aquest full no existeix. No és un full pròpia, és una part d'un full embrionària.

El tub neural es va formant pel tanqui del canal neural. El tancament no es realitza alhora en tot el tub, si no comença de la zona cervical cap a dos sentits: direcció al cap i cap a la cua. La part més cranial abans de tancar-es diu neuroporo anterior i la part més de la cua es diu neuroporo posterior. El neuroporo anterior es tanca el dia 25 post fecundació i el neuroporo posterior es tanca el dia 27. Si no es tanca es queda obert i comunica amb l'exterior. Aquestes malformacions es diuen disrafias. A les disrafias el sistema nerviós aquesta comunicat amb l'exterior. Si ocorre en el neuroporo anterior, la malformació es diu anencefàlia. Si el neuroporo posterior no es tanca es diu espina bífides obertes. Són més freqüents les espines bífides obertes que les anencefalias. Les disrafias es poden diagnòstiques per l'evolució de l'ecografia i en les amniocentesi (extracció del líquid amniòtic) per la determinació d'alpha-ceto-proteïnes.

El ectoderm de superfície forma l'epidermis de la pell, les fàneres (annexos de la pell, com glàndules sebàcies, fol.licles pilosos ...), placodas (engruiximents de l'ectoderm, com en el cristal·lí a l'ull, placoda òtica, placoda nasal ...)

Derivats del endoderma:

L'endodermo va a formar un conducte que s'estén de la membrana bucofaríngea fins a la membrana cloacal. Aquest conducte és l'intestí primitiu i es divideix en tres grans parts (des del punt de vist topografico):

• Intestí anterior: comunica amb la membrana bucofaríngea

• Intestí mitjà: comunica àmpliament amb el sac vitel·lí. Aquesta comunicació es va a anar fent cada vegada més petita a causa d'un plegament tant en sentit sagital, com a transversal. El restant d'aquesta comunicació es diu conducte vitel·lí, que es troba formant part del melic i que acaba per la vesícula vitelina (dilatació o quist) dins del cori

• Intestí posterior: comunica amb la membrana cloacal.

L'intestí primitiu donarà lloc a l'epiteli de l'aparell digestiu, epiteli de l'aparell respiratori, epiteli de la bufeta i uretra, i al parènquima de glàndules tiroide, paratiroide, fetge, pàncrees, i també participa en la formació de les amígdales i l'estafa , entre d'altres estructures. Per tant el endoderm és fonamental per a l'aparell digestiu, respiratori i part de l'urinari.

Aquest intestí es comunica amb el melic de dues formes: pel conducte vitel·lí i la alantoides.

Derivats del mesoderm:

El mesoderma lateral (làmines laterals) format per la somatopleura i la esplacnopleura, deixen una cavitat anomenada el celoma intraembrionari (localitzat entremig de les dues làmines). Aquesta cavitat va donar lloc a les grans cavitats corporals, és a dir, la cavitat pleural, cavitat pericàrdica i cavitat

peritoneal. La somatopleura donarà lloc a les extremitats (ossos i músculs). La esplacnopleura formés la paret de les vísceres.

El mesoderma intermedi donarà lloc a gran part de l'aparell urogenital.

El mesoderma paraxial són cèl·lules que queden situades antero-lateralment al tub neural. Aquestes cèl·lules formen a la part superior cranial unes estructures anomenades somitomeros que participaran en la formació del mesènquima (teixit conjuntiu embrionari) del cap. Per sota dels somitomeros es formen els somites. Els somites són blocs cel·lulars segmentaris (com totxos) que es diferencien progressivament d'cranial a cabal. Es formen 4 a la zona occipital, 8 cervicals, 12 toràcics, 5 lumbars, 5 sacres i 8-10 coccigeals. Cadascun dels somites, per acció inductora del ectoderm, del neuroextoderm i de la notocorda, es diferencia en dues grans parts:

• Dermomiotomo: a la zona més postero-lateral. Constituirà la dermis de la pell. També donen lloc a les cèl·lules musculars estriades (esquelètiques), aquestes cèl·lules musculars van a dividir-se en un component que pot ser:

o Epiaxial (posterior): músculs paravertebrals (de l'esquena), que sempre estaran innervats per les branques posterior dels nervis raquidis

o Hipoaxial (anterior): donen lloc als músculs antero-laterals del tronc i els músculs de les extremitats. Sempre estan innervats pels rams anteriors dels nervis raquidis.

• esclerotomo: a la zona més antero-medial

La pell prové de les tres fulles: ectoderm (epiteli), mesoderma (dermis) i endoderm.

Les cèl·lules del esclerotomo, fan una migració per envoltar la notocorda i el tub neural. Aquesta migració va constituir l'esbós d'una vèrtebra, anomenat protovertebra. En un vertebra hi haurà un cos de la vèrtebra i un arc neural (que envolta al tub neural). Es necessiten dos esclerotomos de dues somites per poder formar una mateixa vertebra, s'ajuntessin en el que serà l'apòfisi espinosa. Si no s'uneixen correctament, la vèrtebra estarà oberta per enrere, serà considerat com a espina bífida oculta (ocorre en el 5% de la població). Les ocultes poden manifestar-se amb taques (hiperpigmentació) o pelillo a la zona de l'espina bífida, anomenat nevus. No sol provocar problemes greus, només falta de maduració del sistema nerviós.

Cada esclerotomo, en el pla frontal se subdivideix en dues parts. Es divideix per la fissura de von Ebner:

• Part superior

• Part inferior: amb una població cel·lular més densa.

La vertebra es formés a partir de la part inferior d'un esclerotomo amb la part superior del esclerotomo subjacent per sota. Cada vertebra es forma amb la

participació de 4 esclerotomos. A la zona de la fissura de von Ebner formés les articulacions dels discos intervertebrals. Els discos intervertebrals tenen dos components:

• Anell fibrós: a la part perifèrica. Procedeix de material dels esclerotomos.

• Nucli polpós: a la part central. Prové embriològicament de la notocorda. A nivell dels cossos vertebral desapareix. Si hi ha problemes amb el nucli hi haurà hèrnies discals.

Dubtes

Els esclerotomos occipitals formaran part de l'os occipital.

El 1r esclerotomo cervical la part superior s'unirà al occipital i l'inferior participés en la formació de la 1º vèrtebra cervical (atles).

Os sacre es formés com la resta de vertebres, però després es osificara en un mateix os.

Els somites coccigeals es redueixen per formar només 1 o 3 vertebres coccigeals.

La inervació es produeix en el període embrionari, podem saber l'origen d'un múscul depenent de la seva innervació. Ex: el múscul diafragma separa el tòrax de l'abdomen, el seu nervi, el nervi frènic que té origen en el 3r i 4t nervi cervical. Per això, es va originar a nivell cervical i després va emigrar.