Sviluppo animale 3

Linfociti helper che hanno funzione di attaccare cellule infettate o cellule non self

Evolutivamente tutti gli organismi che evolvono hanno un problema quando non riescono a combattere l’infezione.

Cellule T regolatorie sottopopolazione di linfociti che sopprimono la risposta immunitaria —> tolleranza

La tolleranza immunologica nella mucosa uterina è garantita grazie al fatto che le cellule del trofoblasto secernono

citochine (CD4), ovvero fattori che inducono l’espansione delle cellule T regolatorie

La placenta inizia a crescere di dimensione. Questa crescita è continua per tutto lo sviluppo embrionale e ci porta a

fare 3 considerazioni:

• Da un punto di vista quantitativo la crescita della placenta deve essere sufficiente a garantire la crescita

dell’embrione

• Se la porzione materna della placenta (arterie spirali) nona aumentano di dimensioni e non rimangono aperte,

l’embrione abortirà. Questa è una condizione medica relativamente frequente se la continua vasculogenesi non è

sufficiente.

• Scambio di ossigeno e nutrienti a livello della placenta.

Dal punto di vista macroscopico della struttura generale, la porzione embrionale del trofoblasto al fine di aumentare

la superficie di contatto con i vasi sanguini formerà il corion: struttura molto frastagliata, in cui i trofoblasti formano

dei villi per uamnetare la superficie di scambio. Nel villo corionico avviene lo scambio.

L’endotelio materno è a contatto con il villo corionico, i quali formano una barriera tra i vasi materni e quelli

embrionali.

Endotelio materno-corion frastagliato con villi a diretto contatto con l’endotelio- vasi sanguigni embrionali

A livello di questa struttura avviene lo scambio di sostanza che devono attraversare due barriere cellulari.

Durante lo scambio non possono passare ne cellule ne proteina poichè di dimensioni troppo grani. Possono passare

solo acqua, ossigeno e molecole nutritive di piccole dimensioni come il glucosio.

Questo sistema però a il problema di avere una bassa efficienza. La quantità di ossigeno che può essere scambiata è

bassa rispetto a un classico scambio polmonare.

L’embrione deve sviluppare strategie per crescere in condizioni di relativa ipossia.

Una di queste è l’utilizzo dell’emoglobina fetale, diversa da quella dell’adulto, poichè cede ossigeno a una

concentrazione più bassa nel sangue.

Un’altra è lo sviluppo di un sistema vascolare embrionale specifico. Qui l’ossigeno arriva dalla placenta quindi

devono esserci delle differenze nella distribuzione dei capillari.

Placenta = organo di scambio dell’embrione.

Anatomicamente la crescita della placenta e quella dell’embrione

avvengono come se l’embrione fosse appoggiato in giu rispetto

alla placenta

A livello della placenta si forma un cordone ombelicale che

invade il corpo del feto, dov si sviluppano una vena e un’arteria

ombelicale.

La terminologia vena e arteria dipendono dalla circolazione

fetale.

Vena ombelicale porta sangue dalla placenta all’embrione

Arteria ombelicale porta sangue dall’embrione alla placenta.

Il sangue ossigenato che arriva dalla placenta.

Le vene ombelicali entrano nella vena cava inferiore, quindi il sangue ossigenato passa direttamente nel sistema venoso

dell’embrione (vena cava inferiore) esattamente il contrario di ciò che avviene nell’adulto.

Il sangue ossigenato deve essere portato a tutto l’organismo fino all’atrio destro.

Viene mandato sia al ventricolo destro (polmoni) sia attraverso il foro del cuore, dall’atrio destro all’atrio sinistro e

vascolarizzato tutto l’organismo.

Questo è il sistema di circolazione: formazione della placenta.

Con questo tipo di separazione della circolazione è impossibile che l’embrione sia infettato da un virus che infetta la

madre, poichè i sistemi circolatori sono separati.

Ci sono due eccezioni:

• Al momento della nascita se la madre ha un’infezione a livello ematico (epatite B o HIV) l’infezione viene

trasferita al feto a causa del contatto con il sangue materno

• Virus in grado di infettare cellule del trofoblasto. Il virus che circola nel sangue può infettare l’unica cellule

dell’embrione a contatto con il sangue materno.

La conseguenza potenzialmente dannosa non è tanto che il virus diffonde dentro l’embrione ma che infettando un

organo in continua crescita, se diminuita la capacità di crescita ovviamente l’embrione subisce un danno.

Nell’embrione ci sono alti annessi embrionali, che non verranno ereditate dal feto alla nascita, ma rimangono

contestualizzate nel periodo di gestazione:

• Sacco vitellino: proviene da cellula della massa interna della blastocisti, che migrano formando un sacco che ha

come parte apicale l’intestino primitivo. La funzione di questo sacco vitellino è inutile se presente la placenta

come nel caso dei mammiferi. Nel caso di uccelli e rettili invece il sacco vitellino è fatto da cellule che circondano

il tuorlo, ovvero la riserva nutritiva dell’embrione che si sviluppa al di fuori del corpo materno quindi in assenza

della placenta.

• Sacco amniotico: formato da cellule della massa interna, che formano una sacca protettiva intorno all’embrione

dopo la formazione della placenta e dopo la formazione del sacco vitellino. Il sacco è pieno del liquido amniotico,

la cui funzione è quella di proteggere l’embrione da stimoli meccanici. Prima del parto il sacco amniotico il sacco

amniotico si rompe e il liquido vien perso dal canale vaginale. Le cellule dell’amnios vengono perse normalmente

insieme al liquido oppure si attaccano al corpo fetale quando nasce

• Allantoide: strtutura che si occupa dello scarto dei cataboliti del feto

Dal sangue bisogna eliminare i prodotti del catabolismo delle proteine. Questi composti non sono numerosi poichè

Nei mammiferi l’allantoide sii forma ma rimane limitato perchè un sistema cardiocircolatorio della placenta si occupa

di eliminare queste sostanze di scarto. Nei rettili e uccelli dove non esiste la placenta, l’allantoide cresce di

dimensioni perchè raccoglie le sostanze di scarto, contemporaneamente alla riduzione del sacco vitellino poichè nel

frattempo si consumano le sostanze di riserva.

Sia corion che amnios sono molto importanti per due motivi:

• Sono geneticamente embrionali

• Dal punto di vista funzionale sono inutili. La perdita delle loro cellule non comporta danni all’embrione. poichè

non faranno parte dell’organismo dopo la nascita. Possono quindi perdere cellule senza recare danno all’embrione

Amniocentesi e corioncentesi sono tecniche che prelevano queste cellule per fare analisi genetica dell’embrione.

La differenza tra queste due tecniche è che l’amniocentesi è molto semplice poichè basta prelevare una piccola parte

dell’amnios che conterranno il DNA embrionale. La coriocentesi è più complicata e avviene in un embrione che

ancora non ha sviluppato l’amnios. La differenza è solo una questione di tempo.

Nella fertilizzazione in vitro si formano sempre gemelli eterozigoti. Poichè derivano da due blastocisti diverse

I gemelli omozigoti, geneticamente identici invece derivano da una fertilizzazione in vivo.

I gemelli potranno avere strutture comuni: possono avere due corion e due amnios separati. Possono avere due

amnios separati e un solo corion oppure lo stesso amnios.

Separazione delle cellule senza la morte dell’embrione: evento raro. Se ropiano una cellula dopo la totipotenza

l’embrione abortisce. Eccezione: distacco di cellule e formazione di parti gemellari.

Gemelli siamesi, l’embrione è normale con un solo amnios ma sono due organismi fusi tra loro. In questo caso sono

fusi attraverso la schiena.

Gastrulazione

: formazione del sistema gastrico

Corrisponde auno stadio in cui avvengono 3 processi:

• Embrione passa da una simmetria sferica a una simmetria bilaterale

• Contestualmente genera tutti quelli che sono le coordinate dell’embrione: testa-coda, dorso-ventre sinistra-destra

• Si formano 3 foglietti embrionali: ectoderma, mesoderma ed endoderma

Nell’adulto di tutti i vertebrati tutti gli organi sono formati da almeno due di questi foglietti embrionali.

Qualunque organo di qualunque vertebrato ha esattamente la stessa identica composizione mantenuta evolutivamente.

Nei libri di biologia dello sviluppo.

La gastrulazione è il momento più critico dello sviluppo embrionale.

La stragrande maggioranza degli aborti spontanei avvengono in gastrulazione.

Tutte le malattie ereditarie che si manifestano alla nascita solo legate a mutazioni genetiche di geni che agiscono

durante la gastrulazione. È un processo estremamente critico.

Derivati dell’ectoderma: epiteli del corpo e il sistema nervoso

Derivati dell’endoderma: intestino primitivo e alla porzione ghiandolare associata all’apparato digerente (fegato,

pancreas e ghiandole faringee come la tiroide)

Derivati dal mesoderma: muscolo, derma, i fibroblasti, l’apparato circolatorio.

La gastrulazione viene descritta a partire dalla rana. Quello che si forma macroscopicamente è una sorta di incisione

nell’embrione detta blastoporo. Attraverso questo buco le cellule dell’ectoderma scivolano ed entrano dentro

l’embrione.

Si forma il blastoporo e le cellule ventrali entrano e le cellule del mesoderma entrano dentro. Questo ingresso delle

cellule dentro il blastoporo, deformano l’intera struttura.

Le cellule migrano dentro il blastoporo spingono nel centro dell’embrione e nel giro di poche ore, diventa un

embrione allungato caratterizzato da una cavità interna. L’embrione si allunga dal lato opposto al bastoporo le prime

cellule che entrano.

Dall’esterno dell’embrione quello che si vede è la formazione di questa fessura, che si estende.

Il buco non è vuoto .

Prendendo una piccola parte del blastoporo di un embrione con una pinzetta e mettendola dentro un altro embrione

L’embrione che riceve le cellule del plastoporo forma due teste, mentre l’embrione donatore del blastoporo muore.

Questo esperimento ha definito per la prima volta che durante lo sviluppo embrionale, alcune cellule sono piu

importanti di altre.

Alcune cellule hanno l’informazione completa per istruire e indurre lo sviluppo embrionale. Esiste una gerarchia

nell’embrione. Le cellule che si trovano nel blastoporo daranno l’informazione di come viene formato l’asse

bilaterale.

Blastoporo = Organizzazione di Spemann

Organizza l’embrione scoperto per la prima volta da Spemann.

Nel blastoporo le cellule migrano e formano prima l’endoderma e poi il mesoderma. Questi foglietti daranno i

derivati dei vari organi. Le cellu