Riassunto esame Embriologia umana, Prof. Di Pietro Roberta, libro consigliato Embriologia, Carinci

Prime due settimane di sviluppo embrionale

Una volta avvenuta la fecondazione, si ha la formazione dello zigote. Quest’ultimo, dopo un arco di tempo di 24-30 ore, inizia una prima divisione mitotica che porterà alla formazione di due blastomeri.

Nel frattempo lo zigote viene spinto verso l’utero grazie all’azione delle ciglia e della muscolatura della tuba uterina. Altre mitosi si susseguono con un ritmo più alto della prima, ma a differenza di quest’ultima le successive saranno tutte asincrone. Avremo di conseguenza uno zigote che sarà formato da una serie di 3, 4 e più blastomeri, tutti differenti tra loro.

Le mitosi implicano una divisione cellulare senza che vi sia un apprezzabile aumento di volume cellulare, proprio per questo motivo possiamo chiamare queste divisioni segmentazioni.

Formazione della morula

Durante il primo giorno dall’inizio della fecondazione, lo zigote perde la corona radiata e i blastomeri resteranno uniti grazie alla zona pellucida. Arrivati al terzo giorno lo zigote sarà formato da 8-16 blastomeri che inizieranno un processo di compattazione formando poi la morula. I blastomeri si appiattiscono ed inizieranno ad unirsi grazie alla E-caderina, non lasciando più spazio tra di loro.

Formazione della blastocisti

Al quarto giorno l’embrione, formato da 32-64 cellule, raggiunge l’utero e va incontro a una serie di cambiamenti morfologici:

• Le cellule più esterne della morula iniziano a differenziarsi in un monostrato di cellule epiteliali di forma piatta chiamato trofoblasto. Dal trofoblasto avranno poi origine i tessuti fetali della placenta (coion embrionale).
• Le cellule più interne formano un gruppo di cellule chiamato massa cellulare interna, dalla quale avranno origine i tre foglietti embrionali (ectoderma, mesoderma, endoderma).

Le cellule del trofoblasto presentano complessi di giunzione e sistemi di trasporto attivo per gli ioni Na⁺, K⁺, Cl^- e canali per il passaggio di acqua che si accumula poi tra le cellule della massa cellulare interna. Tra queste si formano quindi piccoli spazi pieni di liquido che confluiscono in un’unica cavità, chiamata blastocele. L'embrione è ora chiamato blastocisti (4-5 giorno).

Impianto della blastocisti

Quando la blastocisti arriva nell’utero, l’endometrio si trova nella fase progestinica e secernente. Il progesterone e, in minor misura, l’estradiolo sostengono in questa fase la recettività della mucosa uterina e sono indispensabili per l’impianto (insieme dei processi di adesione e penetrazione della blastocisti nell’endometrio uterino).

Poco prima dell’impianto la blastocisti si rigonfia per accumulo di liquido prodotto dal trofoblasto, raddoppiando il suo diametro; la blastocisti è ora formata da 120 cellule. Verso il quinto giorno la blastocisti fuoriesce dalla zona pellucida (schiusa) attraverso un’apertura provocata dall’azione di enzimi proteolitici prodotti dalla stessa blastocisti ed in parte dai tessuti dell’utero.

Una volta fuoriuscita, l’impianto della blastocisti avviene in tre fasi:

• Apposizione: I microvilli presenti sul trofoblasto polare della blastocisti interagiscono con delle microprotusioni delle cellule epiteliali dell’endometrio chiamate pinopodi.
• Adesione: Si verifica grazie all’interazione tra blastocisti e pinopodi. Avviene generalmente il sesto giorno.
• Penetrazione: Avviene tra il settimo e l’ottavo giorno grazie all’azione di enzimi che digeriscono l’epitelio endometrale e richiede nuovi processi di differenziamento.

Differenziamento cellulare e sviluppo embrionale

Le cellule del trofoblasto a diretto contatto con l’utero si differenziano in cellule polinucleate, dando origine al sinciziotrofoblasto. Le altre cellule del trofoblasto andranno a formare il citotrofoblasto. Contemporaneamente, anche nella massa cellulare interna si differenziano due tipi di cellule: l’epiblasto e l’ipoblasto (nodo embrionale).

Notare che l’impianto comincia nel mezzo della fase del ciclo ovarico, periodo predominato dal progesterone.

Tra la fine della prima e l’inizio della seconda settimana le cellule del trofoblasto si differenziano in: citotrofoblasto e sinciziotrofoblasto. Le cellule della massa cellulare interna si differenziano in due lamine cellulari che formano un disco embrionale bilaminare: l’epiblasto formato da un epitelio cubico monostratificato con cellule più piccole di quelle dell’epiblasto. Il sinciziotrofoblasto invade ed erode l’epitelio, le ghiandole e lo stroma dell’endometrio fino a raggiungere e erodere la parete dei vasi sanguigni materni, grazie alla produzione e secrezione di enzimi tra cui metalloproteasi e urochinasi attivatore del plasminogeno.

La distruzione delle cellule endometriali non ha il solo compito di creare un passaggio per la blastocisti, ma anche di ricavare grandi quantità di sostanze metaboliche utili per alcuni giorni.

Formazione del sacco vitellino e del corion

Durante l’ottavo e il nono giorno la blastocisti attraversa l’epitelio endometriale. All’ottavo giorno fra le cellule del citotrofoblasto e quelle della massa cellulare interna compaiono numerose fessure piene di liquido che confluiscono rapidamente e danno origine alla cavità dell’amnios, uno dei tre annessi embrionali destinato a racchiudere l’embrione.

A questo stadio le cellule vanno a disporsi in due strati: al di sopra dell’ipoblasto si forma un unico strato di cellule grandi e cilindriche chiamato epiblasto. L’epiblasto è lo strato da cui deriveranno tutti i tessuti dell’embrione e assieme all’ipoblasto forma un dischetto che è chiamato disco embrionale. L’epiblasto darà origine anche ad alcuni tessuti extraembrionali.

A partire dal giorno otto, l’ipoblasto prolifera e si espande rivestendo le pareti del citotrofoblasto sottostante con una membrana sottile (membrana di Heuser), in breve tempo le cellule di questa membrana si incontrano e si fondono, formando il sacco vitellino primario che avvolge il blastocele.

Al decimo giorno la blastocisti è penetrata completamente nello stroma dell’endometrio, l’epitelio endometriale ha cominciato a chiudersi su di essa e nel punto di ingresso si forma un tappo di chiusura che è costituito da un coagulo di sangue e di detriti cellulari. Negli stessi giorni si forma anche un nuovo tessuto nella blastocisti. Il citotrofoblasto comincia a secernere verso l’interno una sostanza acellulare che forma un cuscinetto, il reticolo extraembrionale, attorno al sacco vitellino e a gran parte del sacco amniotico.

A questo punto l’epiblasto prolifera attivamente e dà origine a una popolazione di cellule mesenchimali che invadono il reticolo e formano un nuovo tessuto, il mesoderma extraembrionale. Tuttavia, la sua origine è ancora incerta: alcuni autori ritengono che origini dall’endoderma primitivo, altri dal citotrofoblasto e altri ancora, come detto prima, per migrazione delle cellule dell’epiblasto.

Incertezza vi è anche sul destino di tali cellule: alcuni ritengono che diano origine alle due lamine di mesoderma extraembrionale: la somatopleura e la splancnopleura.

La formazione delle lacune comincia in molti punti del sinciziotrofoblasto al decimo giorno di sviluppo e continua all’undicesimo, ma al dodicesimo giorno le lacune entrano in comunicazione tra loro formando il sistema lacunare. Alla periferia del sinciziotrofoblasto sboccano sia capillari materni arteriosi che quelli venosi, e la differenza di pressione che esiste tra loro comincia a far circolare sangue in tutto il sistema lacunare.

Comincia così un vero movimento di sangue che porta ossigeno al sistema lacunare e rimuove i rifiuti: la prima circolazione utero-placentare.

Formazione del celoma extraembrionale

Nel frattempo, all’interno dei blastocisti avvengono due cambiamenti di rilievo:

• Nel magma del mesoderma extraembrionale cominciano a formarsi numerose cavità
• Dall’ipoblasto parte un altro strato di cellule che si espande e comincia a ricoprire la membrana di Heuser, dando origine al sacco vitellino secondario o definitivo.

Le varie cavità comparse nel mesoderma extraembrionale al dodicesimo giorno confluiscono ora in una unica grande cavità, il celoma extraembrionale, che circonda tutto il sacco vitellino. Il celoma extraembrionale è ora la più grande cavità della blastocisti e la sua espansione riduce il mesoderma extraembrionale a due strati molto sottili che vanno ad accollarsi uno al citotrofoblasto e l’altro ai sacchi amniotico (somatopleura extraembrionale) e vitellino (splancnopleura extraembrionale).

Il citotrofoblasto viene a trovarsi incapsulato fra due strati di cellule: il sinciziotrofoblasto all’esterno e la somatopleura extraembrionale all’interno. Questi tre strati accollati formano il corion, sacco che riveste sia il sacco amniotico che il sacco vitellino, e con la formazione del corion il celoma extraembrionale viene chiamato anche cavità corionica o cavità del corion.

Durante la formazione del corion il citotrofoblasto comincia a dare origine a un nuovo tipo di strutture. Compaiono a intervalli più o meno regolari su tutta la sua superficie degli addensamenti cellulari che cominciano a proliferare verso l’esterno e si addentrano nel sinciziotrofoblasto formando i villi primari, i primi villi che andranno a far parte della placenta.

Conclusioni

Durante il 14esimo giorno la cavità del corion continua ad espandersi e le pareti del sacco vitellino primario si fondono sia nella parte centrale che nella parte inferiore, lasciandosi dietro soltanto una piccola cavità in basso (cavità esocelomatica) e un sacco molto ridotto in alto (sacco vitellino secondario). La parete interna di questo sacco vitellino costituisce l’endoderma extraembrionale e avrà un ruolo di rilievo nello sviluppo dell’embrione perché in essa andranno a risiedere le cellule germinali primordiali.

La parete esterna del sacco vitellino secondario è costituita dalla...