Appunti embriologia umana, fecondazione e prima e seconda settimana di sviluppo

Il processo di fecondazione

Con l'ingresso dello spermatozoo, l'ovulo fecondato, che viene detto orazigote, deve affrontare due problemi. Innanzitutto deve bloccare l'apolispermia ovvero l'ingresso di altri cromosomi, questo avvine mediante profondi cambiamenti strutturali dello zigote, questi cambiamenti prevedono l'esocitosi dei granuli presenti nel citoplasma dell'ovulo il cui contenuto rende l'ovolemma molto più resistente e fa si che la zona pellucida perda parte dei recettori che permettono il riconoscimento degli spermatozoi verso i quali diventa praticamente impermeabile. In seguito l'ovulo deve terminare la seconda divisione meiotica ed espellere il secondo globulo polare, processo meno rapido del precedente e che richiede alcune ore. Insieme all'espulsione del globulo polare, il centriolo entrato insieme al nucleo dello spermatozoo si duplica formando il centrosoma che si porta ai poli della cellula organizzando il fuso mitotico che si prepara.

All'anafase della prima mitosi dello zigote. Per quanto riguarda il corredo genetico, quasi subito dopo l'ingresso del nucleo dello spermatozoo le membrane nucleari iniziano a degradarsi e la cromatina inizia un processo di espansione. Dopo aver liberato il DNA delle due cellule queste non si fondono ma vengono avvolte da due provvisorie membrane nucleari che formano due pronuclei, a questo punto i pronuclei maschile e femminile iniziano un viaggio verso il centro dello zigote nel mentre del quale provvederanno alla duplicazione dei loro cromosomi aploidi. In alcune specie i due pronuclei si fondono prima della mitosi, nella specie umana i pronuclei si rompono e i cromosomi vengono catturati subito dal fuso mitotico affinché possa svolgersi la prima divisione mitotica che porterà alla formazione delle prime due cellule dello zigote circa 25/30h dopo la fecondazione.

Prima e seconda settimana di sviluppo. Cap.9I Settimana.

Dopo al prima divisione mitotica dello zigote si

processo di differenziamento, le cellule dell'embrione subiscono una serie di cambiamenti morfologici e funzionali. Le cellule del trofoblasto si specializzano nella formazione della placenta, mentre le cellule della massa cellulare interna si differenziano nei tre foglietti embrionali: ectoderma, mesoderma ed endoderma. Questi foglietti daranno origine a tutti i tessuti e gli organi del corpo umano. Durante lo sviluppo embrionale, avvengono anche importanti processi di proliferazione, migrazione e differenziazione cellulare, che contribuiscono alla formazione di un organismo complesso e funzionante.

Il differenziamento tra le cellule si forma degli spazi che confluiranno in un' unica grande cavità detta blastocele e l'embrione a questo punto viene difatti definito blastocisti. La blastocisti presenta una specifica polarizzazione con la massa cellulare interna che costituisce il polo embrionale mentre il blastocele nella parte opposta costituisce il polo abembrionale, inoltre la polarizzazione riguarda la stessa massa cellulare interna in cui la porzione rivolta verso la blastocele costituisce una prima divisione ventrale mentre la parte adiacente al trofoblasto una primitiva parte dorsale mentre il trofoblasto che lo sovrasta forma il trofoblasto polare mentre la parte che circonda la blastocele forma il trofoblasto murale. Quando la blastocisti raggiunge l'utero verso il 4°/5° giorno, può rimanere libero nella cavità uterina per circa due giorni, in seguito grazie all'azione di enzimi litici che degradano la zona pellucida che ancora avvolgeva la blastocisti.

Questa fuoriesce dalla zona e inizia il processo di impianto. Questo processo si basa su tre fasi: durante la fase di apposizione i microvilli presenti sul trofoblasto polare interagiscono con l'endometrio tramite microprotusioni dette uterodomi. Grazie all'interazione di queste strutture, inizia la fase adesiva durante la quale la blastocisti viene riconosciuta e catturata dall'epitelio dell'endometrio, avviene circa al 6° giorno. La fase invasiva ed il processo di penetrazione iniziano invece intorno al 7°/8° giorno.

II Settimana. All'inizio della seconda settimana le cellule del trofoblasto polare si differenziano in due diversi citotipi, il citotrofoblasto e il sinciziotrofoblasto, inoltre mentre il primo si accresce mediante un'intensa proliferazione cellulare, il secondo si accresce mediante la continua apposizione di nuove cellule del citotrofoblasto. Anche la massa cellulare interna svolge un processo differenziativo che porta alla formazione di un disco.

bilaminare - convesso in senso polare o dorsale, costituito da due distinti strati di cellule, quelle ventrali formano endoderma primitivo o ipoblasto e quelle dorsali formano l'ectoderma primitivo o epiblasto. Il sinciziotrofoblasto grazie alla secrezione di enzimi litici inizia aderodere la mucosa dell'utero creando una lacuna in cui si posizionerà l'embrione, inoltre l'erosione dei vasi fa si che il sangue materno fuoriesca dal punto di impianto e coagulandosi crea un vero e proprio tappo di chiusura. Il differenziamento in citotrofoblasto e sinc. si amplia a tutta la superfice dell'embrione (placenta primitiva) e l'attività di erosione del sinc. forma un intricati sistema di lacune che si riempiono di sangue materno e che nel momento in cui incontrano arteriole e venule stabiliscono una prima circolazione utero-placentare primitiva. A questo punto il sinci. Svolge anche il compito di ghiandola endocrina con la produzione di hCG. La variazione

L'attività ormonale alla quale si assiste durante la fase follicolare e luteinica del ciclo uterino determinano un processo detto reazione deciduale che porta a una serie di modificazioni nell'epitelio dell'utero. Queste modificazioni includono un'intensa proliferazione, secrezione da parte delle ghiandole tubulari e permeabilità capillare, volte a creare un ambiente che possa sostenere l'embrione prima che si instauri la placenta primitiva e a controllare l'attività di erosione del sinciziotrofoblasto.

Formazione degli annessi embrionali. Intorno all'8°-9° giorno, avviene un ulteriore sequenza di processi differenziativi. A livello delle cellule dell'epiblasto, si formano degli spazzi ricchi di liquido prodotto dalle stesse cellule, che in seguito confluiscono in un'unica cavità che rappresenta il primo annesso embrionale, ovvero la cavità amniotica primitiva. Il tetto di questa cavità è rappresentato da cellule dell'epiblasto, che ora prendono il nome di amnioblasti.

quest'ultima rimarrà come sacco vitellino definitivo mentre quelli inferiori andranno incontro a riassorbimento.

Alla fine della 2° settimana anche il mesoderma extraembrionale sarà quasi del tutto scomparso e sostituito da una cavità, la cavità celomatica extraembrionale. Il mesoderma rimane a rivestire la cavità ed in particolare riveste il sacco vitellino definitivo come mesoderma extraembrionale splancnico o splancopleura, la cavità amniotica come somatopleura o mesoderma extraembrionale somatico e la cavità celomatica come mesoderma extraembrionale della lamina corionica. L'insieme di sinciziotrofoblasto, citotrofoblasto e il rivestimento interno di mesoderma extraembrionale della lamina corionica forma il corion, terzo annesso embrionale.

Processi e molecole:

La riprogrammazione e attivazione del genoma- Nelle prime fasi dello sviluppo è fondamentale per l'embrione acquisire la totipotenza ovvero

La capacità di dare origine a tutte le cellule dell'embrione. Studi sul topo hanno dimostrato che il genoma materno subiscono delle modificazione dette "epigenetiche" che non riguardano la sequenza nucleotidica come le mutazioni ma sono modifiche imposte sul DNA fondamentali all'acquisizione della totipotenza differenziativa. Inoltre anche dopo la fecondazione, avvengono processi definiti di riprogrammazione genomica verso i quali solo il citoplasma di un ovulo fecondato ha le capacità. Sviluppo embrionale a mosaico e regolativo- Studi sullo sviluppo embrionico degli invertebrati hanno dimostrato che gli embrioni presentanto una capacità differenziativa specifica, per la produzione di specifiche cellule già dai primi blastomere. Si osservò che la presenza di specifici determinanti citoplasmatici garantiva il differenziamento in un senso piuttosto che in un altro e che andando a rimuovere alcuni blastomeri, specifiche tessuti non si formavano, questo.le possono dare origine a diverse linee cellulari, mantenendo la capacità di differenziarsi in vari tipi di tessuti. Queste cellule sono chiamate cellule staminali embrionali e sono considerate molto promettenti per la medicina rigenerativa. Le cellule staminali embrionali possono essere coltivate in laboratorio e indotte a differenziarsi in specifici tipi di cellule, come cellule nervose, muscolari o epiteliali. Questa capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule è chiamata pluripotenza. Le cellule staminali embrionali sono state oggetto di numerosi studi e ricerche, poiché potrebbero essere utilizzate per trattare malattie e lesioni, sostituendo o riparando i tessuti danneggiati. Tuttavia, l'uso di cellule staminali embrionali è ancora oggetto di dibattito etico, poiché la loro ottenzione comporta la distruzione di embrioni umani. Negli ultimi anni, sono state sviluppate anche altre fonti di cellule staminali, come le cellule staminali adulte e le cellule staminali indotte. Queste cellule possono essere ottenute da tessuti adulti o da cellule differenziate, senza la necessità di distruggere embrioni. Queste nuove fonti di cellule staminali offrono nuove opportunità per la ricerca e l'applicazione clinica. In conclusione, le cellule staminali embrionali sono un tipo di cellule molto promettenti per la medicina rigenerativa, ma il loro utilizzo solleva questioni etiche complesse. Allo stesso tempo, sono state sviluppate nuove fonti di cellule staminali che offrono alternative valide. La ricerca sulle cellule staminali continua a progredire, con l'obiettivo di trovare nuove terapie per le malattie e le lesioni.