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Appunti esame Embriologia, Prof. Musaro, Filippini, De Felici, libro consigliato Embriologia Umana, De Felici Appunti scolastici Premium

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Esame di Istologia ed embriologia umana docente Prof. A. Musarò

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ESTRATTO DOCUMENTO

Sviluppo e suddivisione del mesoderma

Le cellule dell’epiblasto si invaginano e migrano in tutte le direzioni, a formare due lamine di

mesoderma separate dalla notocorda.

18° giorno: Il mesoderma in prossimità dei lati della notocorda prolifera e forma due cordoni

paralleli, formati da tessuto, detti mesoderma parassiale (contemporaneo alla doccia

neurale). Lateralmente al mesoderma parassiale, il mesoderma rimane a forma di lamina

appiattita (mesoderma laterale).

19° giorno: Il mesoderma laterale si divide in due lamine:

 Una dorsale: Mesoderma somatico (somatopleura parietale) a contatto con

l’ectoderma e si continua con il mesoderma extraembrionale somatico (che riveste

l’amnios).

 Una ventrale: Mesoderma splancnico (splancnopleura viscerale) che aderisce

all’endoderma e continua con il mesoderma extraembrionale splancnopleurico

(riveste il sacco vitellino).

Tra le due lamine vi è il celoma intraembrionale che comunica con quello extraembrionale.

La parte di mesoderma tra il mesoderma parassiale, e quello laterale, assumerà la forma di

due cordoni paralleli a formare il mesoderma intermedio, che costituirà i cordoni urogenitali.

La porzione cefalica del mesoderma intermedio forma i nefrotomi, il mesoderma laterale e la

regione caudale dell’intermedio (che forma i reni) non si segmentano.

Fine della Terza Settimana: Il mesoderma parassiale inizia la segmentazione in direzione

cranio-caudale, dando il via alla formazione dei somitomeri (raggruppamenti cellulari).

Inizialmente organizzati come epitelio pseudostratificato, che circonda la cavità detta

somitocele o miocele. Dopo pochi giorni, tranne i primi 7, i somitomeri si frammentano a

formare dei blocchi distinti: i somiti (42/44 coppie).

 Mesoderma trasverso: massa cellulare davanti alla membrana bucco-faringea

che dà origine a parte del setto trasverso.

 Eminenza caudale: cellule che migrano dal nodo primitivo in regressione e danno

origine alla parte caudale del midollo spinale (neurulazione secondaria) e

dell’intestino primitivo.

Genesi del celoma intraembrionale intorno al 23° giorno:

1: Mesoderma Parassiale

2: Mesoderma Intermedio

3: Mesoderma Laterale

4: Processo Cordale

Sezione dell’amnion

5:

6: Celoma intraembrionale

7: Endoderma

8: Ectoderma

9: Somatopleura con ectoderma

10: Splancnopleura con endoderma

Il celoma intraembrionale è formato dalla confluenza delle piccole cavità del mesoderma laterale, è

un canale a forma di U che circonda l’estremità cefalica del disco embrionale ed i suoi lati fino alla

i

linea primitiva. È connesso al celoma extraembrionale finché grazie al ripiegamento dell’embrione

margini ectodermici si fondono separandoli. Da esso derivano le cavità sierose del corpo.

Formazione del sistema nervoso lungo l’asse mediano

17°-18° giorno: Compare la regione ispessita di ectoderma

cranialmente al nodo primitivo detto placca neurale, per azione induttiva della notocorda

sulle cellule dell’ectoderma sovrastanti. Le cellule diventano alte e colonnari, a forma di scudo

l’encefalo)

con estremità craniale più ampia (formeranno e caudale più stretta (formerà il

midollo spinale).

il 50% dell’ectoderma diviene placca neurale (neuroectoderma),

Circa il resto epidermide

(epiectoderma). 22

Fine della Terza Settimana: I margini laterali della placca si

sollevano a formare le pieghe neurali, la regione infossata

mediale forma la doccia neurale. Gradualmente le pieghe

neurali si saldano e formano il tubo neurale, la parte laterale

delle pieghe non incorporata forma le cellule della cresta

neurale, le cellule della cresta si separano dal tubo neurale e

mediante transizione epitelio-mesenchimale migrano nel

mesoderma.

La neurulazione è diversa lungo l’asse dell’embrione:

 Neurulazione primaria: origine alla parte anteriore del tubo neurale, come descritto sopra.

 Neurulazione secondaria: inizia a livello della 35° coppia di somiti, e

dà origine alla porzione caudale del tubo neurale. Avviene la formazione

del tubo da un cordone di cellule (eminenza caudale) indotto a

invaginarsi dal nodo primitivo in regressione, che diventa cavo.

La chiusura del tubo avviene intorno al 20° giorno, nella regione

cervicale (4° coppia di somiti) e procede in direzione cefalica e caudale,

poi si arresta per qualche giorno lasciando due aperture:

o Neuroporo anteriore: craniale, si chiude nel 25° giorno

o Neuroporo posteriore: caudale, si chiude nel 27° giorno

Esse comunicano con la cavità amniotica. La mancata chiusura della

porzione anteriore determina anencefalia, quella della porzione

posteriore la spina bifida.

Nella prima immagine una visione dorsale nel 19° giorno, sotto nel 21° giorno.

1: Placca neurale

2: Processo notocordale

3: Linea primitiva

dell’induzione neurale

Regolazione

È il processo mediante il quale le cellule dell’ectoderma si trasformano in tessuto nervoso.

 Induzione neurale anteriore: il nodo primitivo e il mesoderma della notocorda rilasciano

molecole come Noggin, Chordin e Follistatin, responsabili della dorsalizzazione del

e dell’induzione

mesoderma parassiale, neurale, in quanto inibiscono proteine BMP

(famiglia del TGFβ, con attività anti-neurale e di neutralizzazione del mesoderma) causando

l’induzione della placca neurale. L’azione del BMP durante la gastrulazione forma

l’epidermide dall’ectoderma e dal mesoderma intermedio e laterale ventrale.

 Induzione neurale posteriore: FGF, acido retinoico e Wnt-3a sono invece responsabili

dell’induzione neurale posteriore (del romboencefalo e del midollo spinale).

La polarità dorso-ventrale del SNC è regolata dalla secrezione da parte della notocorda di SHH,

e dalla secrezione da parte dell’ectoderma di

Noggin, Chordin BMP, WNT, Tiorin. Di conseguenza

appare evidente come l’identità dorsoventrale sia data da gradienti opposti.

La separazione del tubo neurale è un processo che vede le cellule del tubo neurale esprimere

inizialmente E-caderina, ma una volta formato il tubo, esse sintetizzano N-caderina e N-CAM che

provocano il distacco dall’ectoderma, in quanto le cellule esprimono isoforme diverse di caderina.

Le cellule del neuroectoderma della placca neurale più laterali, sono esposte a livelli intermedi di

BMP, ciò le rende sensibili a fattori come WNT e FGF, secreti da ectoderma e mesoderma

parassiale, che inducono l’espressione di fattori di trascrizione che portano al differenziamento di

cellule ectodermiche in cellule della cresta neurale (transizione epitelio-mesenchimale).

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Determinazione dell’asse antero-posteriore

Il primo segno della formazione dell’asse antero-posteriore sono la linea ed il nodo primitivo.

craniale dell’endoderma viscerale anteriore) raggiunta una posizione

Le cellule AVE (porzione

strategica nell’ipoblasto esprimono:

 HFN3β, HEX

Fattori trascrizionali: Goosecoid, Lim1, OTX-2

 Proteine secretorie: CER-1, LEFTY-1

Queste molecole sono funzionalmente necessarie per delimitare la regione dove si formeranno

le strutture della testa dell’embrione, SHAD2 e ai recettori per l’attivina

oltre a (regolano

l’espressione di CER-1 e LEFTY-1 che inducono lo sviluppo della regione anteriore e sono

antagonisti di Nodal, BMP e WNT, che inducono lo sviluppo della regione posteriore, mediante

transizione epitelio-mesenchimale) necessari ad evitare che le strutture posteriori si sviluppino nella

regione anteriore.

L’ipossia stabilizza ed attiva HIF-1, che regola la twist, in grado di reprimere l’espressione di E-

caderine, inducendo quindi la transizione epitelio-mesenchimale.

Determinazione dell’asse dorso-ventrale

È presente una prima suddivisione nella blastocisti, dove l’asse embrionale (ICM) e quello

abembrionale (blastocele) sono ben suddivisi.

L’ipoblasto (ventrale) e l’epiblasto (dorsale).

È anche determinato da parte di fattori di crescita secreti dal nodo primitivo e dalla notocorda, che

determinano un gradiente di BMP4 basso dorsalmente e elevato ventralmente.

Determinazione dell’asse destro-sinistro

È l’ultimo ad essere determinato, si forma su pre-esistenti informazioni posizionali date dall’asse

antero-posteriore e da quello dorso-ventrale. Nodal, LEFTY e Pitx2 (conferiscono la lateralità a

sinistra) e sono espresse sul lato sinistro del mesoderma laterale dalle cellule del nodo primitivo,

mediante un ciglio, con organizzazione 9+0 e non 9+2, che crea il flusso nodale, muovendosi verso

sinistra, e spostando i fattori solubili a sinistra (sonic hedgehog). Se il ciglio è immobile si ha la

condizione di situs inversus, dovuta principalmente a mutazioni della dineina.

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Quarta settimana di sviluppo (21°-28° giorno)

Quarta Settimana

Somiti (primo paio compare circa il 20° giorno)

Sclerotomio

Miotomo

Dermatotomo

Vi è la crescita e l’organizzazione dei derivati dei foglietti embrionali (abbozzo degli

organi) e la delimitazione dell’embrione, a seguito dei ripiegamenti da disco piatto

diventa cilindrico. 1: Mesoderma parassiale

2: Mesoderma intermedio

3: Mesoderma laterale

4: Processo notocordale

5: Amnios

6: Celoma intraembrionale

7: Endoderma

8: Ectoderma

9: Somatopleura (mesoderma e ectoderma)

10: Splancnopleura (mesoderma e

endoderma)

11: Doccia neurale

12: Placca neurale

Sviluppo dell’ectoderma

Vi sono tre regioni organo formative:

 Sistema nervoso centrale: vedi il tubo neurale (3° settimana)

 Ectoderma di rivestimento: si richiude sopra il tubo neurale e forma: epidermide, ghiandole,

peli e unghie. Si forma prima uno strato di cellule appiattito: periderma, e poi i 4 strati

dell’epidermide.

 Cresta neurale: il quarto foglietto germinativo, che dà origine a 4 regioni:

o Cefalica: da cui originano i nervi cranici, le cellule della glia, i melanociti, la cartilagine

e l’osso (mesenchima cranio-facciale).

Le cellule migrano formando: il processo fronto-nasale, il palato e il mesenchima del

I arco faringeo (cervello anteriore e medio), e il mesenchima del II arco faringeo

(cervello posteriore).

o Cardiaca: le cellule migrano negli archi faringei formando i melanociti, le ossa, i

neuroni ed i muscoli del collo, e la parete muscolo-connettivale delle grandi arterie,

ed il setto spirale.

o Toracica: avviene la migrazione dorso-laterale e quella ventro-laterale.

o Vagale e Sacrale: genera i gangli parasimpatici intestinali.

Sviluppo del mesoderma

Il mesoderma si trova tra l’ectoderma (epiblasto) e l’endoderma (ipoblasto) e forma 5 regioni organo-

formative:

 Mesoderma cordale: vedi la notocorda (3° settimana)

 Mesoderma parassiale

 Mesoderma intermedio

 Mesenchima della testa: tessuto connettivo e muscolare della faccia

25

 Mesoderma laterale

Sviluppo del mesoderma parassiale

Durante la 3° settimana, inizia a suddividersi in aggregati di cellule detti somitomeri, una formazione

in senso cranio-caudale, per poco più di 10 giorni, fino ad avere circa 50 somitomeri per lato.

All’inizio della 4° settimana, tranne i primi 7 somitomeri, i restanti iniziano a frammentarsi in blocchi

di cellule, i somiti che si formano a coppie su entrambi i lati della linea mediana. La lunghezza del

mesoderma pre-somitico (mesoderma parassiale) non cambia perché con la frammentazione

della parte craniale c’è l’aggiunta di quella caudale, la regione caudale si allunga.

di somiti nell’uomo

Il primo paio compare circa il 20° giorno, dietro la testa della notocorda, poi se

ne formano circa 3 paia al giorno, in direzione cranio-caudale, fino alla fine della 5° settimana,

quando ve ne sono 42-44 paia e poi ne restano 37-38 (4 occipitali di cui il 1° scompare, 7 cervicali,

12 toracici, 5 lombari, 8-10 coccigei, di cui gli ultimi 5-7 scompaiono).

I somiti sono inizialmente blocchi sferici e solidi di mesoderma/mesenchima, ma in breve tempo le

cellule superficiali si organizzano in un monostrato epiteliale per un processo detto

epitelializzazione dei somiti tramite MET, mentre al suo interno si forma una cavità, il somitocele

contenente cellule con caratteristiche mesenchimali.

Una volta formato, ogni somite va incontro allo stesso sviluppo e si formano tre gruppi di cellule:

1. Sclerotomo: cellule della porzione ventro-mediale del somite vanno incontro a EMT e con

le cellule del somitocele migrano e circondano la notocorda e il tubo neurale partecipando

alla formazione di vertebre e coste

2. Miotomo: porzione dorso-mediale, formerà la componente muscolare dello scheletro assile,

della parete del corpo e degli arti

3. Dermatotomo: porzione dorsale, formerà il derma della cute del dorso.

a) Dermatomiotomo: cellule della porzione dorsale del somite (che rimangono

differenziate come epiteliali) e dalla cui estremità dorso-mediale (dermamiotomo

epiassiale ed epiassiale intermedio) e ventro-laterale (dermomiotomo

ipoassiale) migrano cellule che vanno a formare il miotomo (strato cellulare tra

dermatomiotomo e sclerotomo, che non proliferano, rifornito da apporto di cellule dal

dermatomiotomo). Quando tutte le cellule del miotomo sono migrate, le rimanenti

diventano tessuto mesenchimale e formano il dermatotomo.

dipende dalla posizione lungo l’asse

Lo sviluppo dei somiti in uno di questi tipi cellulari

cranio-caudale.

Sviluppo del mesoderma intermedio

La porzione più craniale del mesoderma intermedio dà origine ad un pronefro (si segmenta in

rudimentali nefroni e degenera) e la parte restante dà origine al mesonefro, e al blastema

metanefrico o metanefro, da cui originano le vie genitali maschili e le vie urinarie.

Sviluppo del mesoderma laterale

dell’embrione, i

4° settimana per i ripiegamenti due celomi si separano in:

 Splancnopleura (strato viscerale):

 Tessuti connettivi della parete degli organi viscerali

 Tessuti dei muscoli lisci della parete degli organi viscerali

 Sierose viscerali

 Vasi sanguigni

 Cuore

 Somatopleura (strato parietale):

 Tessuti connettivi della parete delle cavità

 Derma delle regioni laterali e ventrali del corpo

 Sierose parietali 26

Ripiegamenti

Longitudinale: craniale e caudale. Dato dalla crescita ectodermica per lo sviluppo del cervello e del

midollo spinale, e dall’accrescimento longitudinale della cavità amniotica.

Trasversale: dato dal ripiegamento della somatopleura per accrescimento del mesoderma

parassiale e dei somiti, e per espansione trasversale della cavità amniotica. La membrana amniotica

si avvolge intorno all’embrione, tranne il dotto vitellino.

Sono dovuti all’accrescimento della cavità amniotica. Comportano:

 L’inserzione del sacco vitellino nel rivestimento interno dell’apparato digerente

 La formazione del torace e delle cavità addominali

 Delimitazione: avvolgimento che trasforma in tubo l’embrione e lo isola dalle strutture

annesse a cui rimane collegato tramite il funicolo ombelicale

 Lo sviluppo dell’endoderma in intestino primitivo

Ripiegamento longitudinale: avviene a livello della testa (craniale) e della coda (caudale). Avviene

a causa della crescita veloce dell’ectoderma, dovuta allo sviluppo di cervello e midollo, che a livello

delle membrane faringea e cloacale è appiccicato all’endoderma o a causa dell’accrescimento della

cavità amniotica. Determina:

 Allineamento degli organi abbozzati lungo l’asse cefalo-caudale

 Delimitazione longitudinale

Nella regione craniale:

 Il cervello anteriore cresce dorsalmente nella cavità amniotica sopra la membrana

faringea e l’area cardiogenica

 Il setto trasverso (formerà il diaframma ed il centro frenico), il cuore primitivo, il celoma

pericardico e la membrana faringea si muovono ventralmente

 Viene incorporato parte del sacco vitellino (delimita l’intestino anteriore)

 La cavità peritoneale comunica con il celoma extraembrionale

Nella regione caudale

 Il midollo spinale cresce rapidamente anche oltre la membrana cloacale

 Viene incorporato parte del sacco vitellino (delimitato l’intestino posteriore: cloaca)

 La linea primitiva è dietro la membrana cloacale

 alla superficie ventrale dell’embrione

Il peduncolo è attaccato

 L’allantoide è parzialmente nell’embrione

incorporato

Ripiegamento trasversale, avviene a causa di:

 Ripiegamenti della somatopleura verso il piano mediano in direzione ventrale, dovuto

all’accrescimento del mesoderma parassiale, e alla formazione dei somiti, oltre che

all’espansione della cavità amniotica in direzione trasversale.

Parte del sacco vitellino è incorporato all’interno del corpo dell’embrione, e si forma l’intestino

primitivo, collegato con il sacco vitellino. l’avvolgimento dell’intestino è completo,

Nella regione sovra-ombelicale e in quella sotto-ombelicale,

a livello della regione ombelicale la chiusura ventrale resta incompleta, in quanto le pareti laterali

incontrano il sacco vitellino centralmente.

Conseguenze dei ripiegamenti:

 Divisione del sacco vitellino in: intestino primitivo, dotto vitellino e sacco vitellino

secondario

 Formazione di depressioni:

o Cefalica: stomodeo (termina con la membrana faringea) (bocca)

o Caudale: proctodeo, termina con la membrana cloacale (canale anale e genitali

esterni)

 l’intestino

Dividere (endoderma) in: intestino medio dove sbocca il dotto vitellino, intestino

anteriore che sta tra il medio e la membrana faringea e in intestino posteriore che sta tra il

medio e la membrana cloacale (è in diretto contatto con la cloaca)

dell’endoderma

Sviluppo

A seguito dei ripiegamenti si forma l’intestino dall’endoderma derivano anche i

primitivo,

rivestimenti epiteliali di: 27

 Sistema gastrointestinale

 Sistema respiratorio

 Vescica urinaria ed uretra

 Orecchio interno

Dà origine anche al parenchima di:

 Tonsille

 Tiroide

 Paratiroidi

 Timo

 Fegato

 Pancreas

Posizione degli organi lungo l’asse A-P

La specificazione dei somiti lungo l’asse antero-posteriore dipende dai geni Hox che essi esprimono.

È data dall’espressione di geni omeotici/Hox che codificano per fattori di trascrizione che attivano

geni la cui combinazione di espressione determina la composizione di segmenti del corpo.

cromosoma in una sequenza 3’-5’ che rispecchia la loro

Gruppi di geni Hox posizionati sullo stesso

espressione lungo l’asse A-P.

Nell’uomo 4 gruppi per corredo aploide, in totale 38 geni per corredo aploide, su 4 cromosomi diversi.

Espressione regolata da acido retinoico (RA) (prodotto dal nodo di Hensen) in maniera dose-

dipendente, quelli craniali (anteriori) sono più sensibili e quindi esprimono prima i geni.

Somiti e loro derivati

Formati per frammentazione del mesoderma parassiale, 4 caratteristiche:

 Periodicità: intervalli regolari, una coppia ogni 4-5 ore, è regolata da due meccanismi fini:

l’espressione di

o Un orologio molecolare interno: geni oscillanti che codificano per

proteine della via di segnalazione Notch e Wnt. Proteine che includono fattori di

trascrizione (HES7, Nkd, Akin2) ed enzimi (LFNG). L’espressione di geni avviene ad

intervalli di tempo predefiniti.

o Un gradiente di molecole segnale: che controlla il segnale periodico generato

dall’orologio molecolare. Gradienti di FGF8 e WNT3A sono prodotti ad intervalli

regolari nella regione caudale. L’RA è prodotto dai somiti nella regione craniale, vi è

quindi un gradiente di RA cranio-caudale, e di FGF8 caudo-craniale. Dove i due

gradienti si incontrano resta attiva la produzione di geni oscillanti e della coppia di

somiti.

 Epitelializzazione: inizia prima che il somite si stacchi dal mesoderma parassiale,

dall’espressione di componenti della matrice extracellulare (MEC):

determinato

o Fibronectina

o N-caderina

Necessarie per la organizzazione della lamina basale e la modulazione delle giunzioni tra le

cellule inizialmente organizzate come una massa mesenchimale.

 Specificazione: geni Hox.

 è indotto dall’influenza dei tessuti vicini ai somiti

Differenziamento:

o Sclerotomo: notocorda e porzione ventrale del tubo neurale producono SHH che

induce espressione di Pax1 (necessario per il differenziamento in cellule della

cartilagine e per la formazione delle vertebre).

o Dermatomiotomo epiassiale ed epiassiale intermedio: porzione dorsale del tubo

che inducono l’espressione di Myfs che attiva

neurale, produce Wnt1 e Wnt3 Myf5,

che fa differenziare le cellule in muscolare, inducendo MRF.

o Dermatomiotomo ipoassiale: ectoderma dorsale produce Wnt7A che attiva MyoD.

o Dermatomo: porzione dorsale del tubo neurale ed ectoderma dorsale inviano segnali

alle cellule rimaste epiteliali, il tubo neurale produce Neurotrofina 3.

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Sviluppo del Sistema Nervoso

3° settimana Neurulazione

20° giorno Chiusura del tubo neurale

23° giorno Neuroporo anteriore

25° giorno Neuroporo posteriore

 Porzione anteriore del tubo neurale: lamina basale (neuroni motori)

 Porzione posteriore del tubo neurale: lamina alare (neuroni sensitivi)

Il SNC inizia a svilupparsi a partire dalla 3° settimana dall’Ectoderma, grazie alla Notocorda e al

Mesoderma Parassiale.

Le cellule neuroepiteliali del tubo neurale danno origine a Neuroblasti e Glioblasti che formano:

 Le 2 Lamine Basali, ventralmente, da cui avranno origine i motoneuroni, e che sono unite dalla

Lamina del Pavimento.

 La Lamina Alare, dorsalmente, da cui si formeranno i neuroni sensitivi e gli interneuroni (le

due lamine che la formano sono unite grazie alla Lamina del Tetto).

Il solco limitante è il confine tra le due lamine.

Crescita delle Creste Neurali: il neuroectoderma laterale alla doccia neurale prolifera e si vengono

a creare due lamine che si dipartono tra l’ectoderma e la parete della doccia. Quando la doccia si

chiude le lamine si incontrano e si uniscono.

(Le cellule della cresta neurale sono staminali multipotenti: nella porzione craniale contribuiscono

alla formazione di cellule di Schwann, melanociti epidermici, cellule C tiroidee, gangli dei nervi

cranici, scatola cranica e meningi, polpa dentaria; mentre nella porzione caudale costituiscono i

neuroni dei gangli sensitivi, le radici posteriore dei nervi spinali, le cellule neuroendocrine e della

midollare del surrene.)

Formazione del cervello anteriore, medio e posteriore

La porzione anteriore del tubo neurale è costituita da 3 vescicole:

 Prosencefalo: (cervello anteriore) al 36° giorno vi è la differenziazione della lamina alare in

telencefalo, successivamente la lamina basale si sviluppa in diencefalo, poi diviso in:

o Epitalamo

o Talamo

o Pretetto

Ipotalamo (da cui deriva l’ipofisi, collegata tramite il peduncolo ipotalamo-ipofisario)

o

o Vescicole ottiche: rigonfiamenti del prosencefalo

o Lobi olfattivi derivano dalle vescicole telencefaliche (collegate dal corpo calloso)

che al 3° mese divengono gli emisferi.

o Il Prosocele (cavità) si suddivide nelle vescicole telencefaliche a formare il telocele.

La cavità che collega i due teloceli (telocele mediano) si unirà al diocele per formare

il 3° ventricolo.

o Ogni emisfero presenta tre parti: Rinencefalo (mediale), Area Striata (basale, da cui

originano i gangli), Regione Soprastriata, che diventerà la corteccia cerebrale+

sostanza bianca.

o Sulla superficie degli emisferi ci saranno delle circonvoluzioni a creare i lobi.

Inizialmente sono lisci, la sostanza grigia cresce più velocemente della bianca e la

corteccia si solleva perciò in pieghe.

o Le cellule neuroepiteliali producono neuroblasti che si staccano e migrano formare la

corteccia (6 strati).

o Le cellule neuroepiteliali che non migrano differenziano in cellule ependimali. Si

formano i ventricoli laterali, mentre il 3° si riduce. Si formano poi i plessi coroidei

(cellule ependimali + pia madre + vasi adiacenti che secernono il liquor).

29

 Mesencefalo: (cervello medio) presenta una cavità, il Mesocele, che andrà a formare

l’acquedotto di Silvio

o La lamina alare va formare i follicoli della lamina quadrigemina;

o La lamina basale origina i neuroni dopaminergici della sostanza nigra e ai

motoneuroni del II paio di nervi encefalici, il nervo oculomotore e il trocleare;

o I prolungamenti dei corpi rivestiti di guaina mielinica nella parte ventrale costituiscono

i 2 peduncoli cerebrali.

 Romboencefalo: (cervello posteriore)

o Metencefalo: cranialmente, formerà ponte e cervelletto

o Mielencefalo: caudalmente, costituirà il midollo allungato

La segmentazione lo divide in 8 rombomeri, ognuno dei quali differenzia in modo

specifico a formare: nuclei delle vie nervose ascendenti e discendenti, nuclei per

funzioni viscerali, nuclei da cui originano n. abducente, faciale, vestibolo coclearie,

glossofaringeo, vago, accessorio e ipoglosso.

o Il metacele (cavità del metencefalo) ed il mielocele (cavità del mielencefalo)

formano il 4° ventricolo: al 3° mese compaiono i forami di Luschka e il foro di

Magendie. Tra metencefalo e mielencefalo compare la flessura pontina.

 La parte restante va a costituire il midollo spinale:

canale dell’ependima

o Formazione del

o Formazione lamine alari (neuroni sensitivi)

o Formazione lamine basali (neuroni motori)

o Formazione della zona marginale (sostanza bianca)

o Formazione della zona intermedia (sostanza grigia)

La crescita del tubo neurale è limitata dalla presenza della membrana bucco-faringea e cloacale, si

assiste alla formazione della flessura cefalica e della flessura cervicale, nella parte craniale di

essa si formano i futuri ventricoli cerebrali:

 Prosocele

 Mesocele

 Rombocele

A: Tronco Cerebrale 1: Telencefalo 5: Ponte (protuberanza)

I: Prosencefalo 2: Diencefalo 4+5: Metencefalo

II: Mesencefalo 3: Mesencefalo 6: Miencefalo (midollo allungnato, bulbo)

III: Rombencefalo 4: Cervelletto 7: Midollo spinale

Sviluppo del cervelletto

Dalla 4° settimana embrionale al 20° mese post-natale.

30

 La lamina alare tra 1° rombomero e mesencefalo forma l’organizzatore istmico: esprime

geni che producono sostanze per sviluppo di cervelletto e tronco encefalico;

 Le cellule vicine al 4° ventricolo migrano:

o 1° ondata: migrazione dorsale, 8-13° settimana, formazione di nuclei cerebellari e

cellule del Purkinje

o 2° ondata: migrazione superficiale, formazione dello strato dei granuli esterno

verso l’interno delle strutture cerebellari, formazione dello

o 3° ondata: strato dei

granuli interno.

 Post-nascita lo strato dei granuli esterno scompare e si forma la corteccia cerebellare.

Sviluppo del midollo spinale

Deriva dalla porzione caudale del tubo neurale. Mentre inizialmente si estende fino alla punta

coccigea della colonna vertebrale, alla nascita termina a livello di L2.

4 fasi di sviluppo: canale dell’ependima:

o Formazione del le cellule della parete del tubo neurale proliferano,

la cavità del tubo si riduce e diventa prima romboidale poi a tubo. Il canale dell’ependima

(centrale midollare) è dato da un singolo strato di cellule cubico-cilindriche delimitanti il lume

del canale (zona ventricolare/ependimale) da cui originano neuroni e cellule della macroglia

del midollo spinale. Alcune cellule differenziano in neuroblasti che migrano esternamente e

formano la zona mantellare o intermedia che sarà poi la sostanza grigia.

o Formazione delle lamine alari e basali.

o Formazione della zona marginale, esterna alla zona mantellare, priva di corpi cellulari e

ricca di fibre nervose.

o Sviluppo delle radici dorsale e ventrale (prolungamenti dei neuroni del midollo).

La zona mantellare presenta ispessimenti:

 Ventrali, originati dalle lamine basali; i corpi cellulari formeranno le corna ventrali

motrici (aree motorie);

 Dorsali, originati dalle lamine alari; formeranno le corna dorsali (aree sensoriali).

I neuroblasti si trasformano in neuroni maturi:

o Neuroni sensitivi, dorsalmente, dalla lamina alare

o Neuroni motori viscerali o somatici, ventralmente, dalla lamina basale

o Neuroni associativi di connessione o interneuroni, tra i sensitivi e i motori, collegano

i diversi livelli del midollo spinale tra loro o con cellule dei centri sopra il midollo.

(Il nervo spinale si forma dai neuroni motori del midollo spinale insieme ai neuroni gangliari, è

costituito da fascette di prolungamenti dei due tipi di neuroni.)

Lo sviluppo del sistema nervoso

 Cellule nervose (neuroni): neuroni motori, sensitivi e associativi

 Cellule della nevroglia (glia): astrociti, oligodendrociti, cellule ependimali, cellule microgliali,

cellula di Schwann, cellule satellite

 Cellule radiali gliali: (a cavallo tra neuroni e glia)

SNC: encefalo (cervello, tronco encefalico e cervelletto) e midollo spinale

SNP: nervi (cranici e spinali) e i gangli 31 Corteccia cerebrale

Ganglio basale

Telencefalo Ippocampo

Prosencefalo Amigdala

(cervello anteriore)

Mesencefalo Talamo

(cervello medio) Diencefalo Ipotalamo

SNC Cervello Ponte

Midollo Spinale Metencefalo

Rombencefalo Cervelletto

(cervello inferiore,

suddiviso in rombomeri) Mielencefalo Midollo allungato

Ventricoli:

 

2 laterali (telencefalo) comunicano con il III tramite condotti interventricolari. Il III

comunica con il IV tramite l’acquedotto cerebrale (di Silvio)

 III ventricolo (diencefalo)

 IV ventricolo (rombencefalo)

Mentre nel tubo si formano le vescicole encefaliche, nella sua parete si sviluppano tre strati:

 Strato ependimale

 Strato mantellare

 Strato marginale

Tra la 4° e la 6° settimana le cellule del neuroepitelio che delimitano il lume del tubo neurale si auto-

replicano, rimanendo adese alla membrana basale e differenziandosi in:

 Cellule ependimali: si allungano verso la periferia della parete del tubo neurale, e si

moltiplicano con divisioni simmetriche, mantenendo così una connessione con la superficie

interna della parete.

 Cellule gliali radiali: emettono lunghi prolungamenti che si estendono fino alla superficie del

tubo (superficie piale). Dalla fine della 4° settimana iniziano divisioni asimmetriche che

generano altre cellule radiali e neuroblasti non hanno rapporto con la superficie di

impianto, si spostano lungo i prolungamenti di cellule gliali radiali verso lo strato mantellare.

A questo punto i prolungamenti dei neuroblasti si estendono fino a formare una regione priva

di cellule (di corpo) e costituita solo dai prolungamenti strato marginale e neuroblasti poi

differenziano in neuroni.

Quando le cellule gliali radiali smettono di produrre neuroblasti, cominciano a produrre glioblasti

che poi differenzieranno in astrociti e oligodendrociti.

Processi e Molecole

Neuroectoderma si formano dall’ectoderma

Le cellule neuroepiteliali in assenza di BMP (stimola il differenziamento

in epitelio). Tuttavia a seguito della formazione del tubo neurale il BMP diventa necessario e viene

32

secreto dalle cellule della regione dorsale del tubo, vicine all’ectoderma. Le cellule neuroepiteliali

all’interno del tubo danno origine a neuroni e cellule della glia: il differenziamento del tipo di prodotto

è dato da fattori di trascrizione, come PAX-6 o bHLH che indirizza verso il differenziamento

neuronale.

Chiusura della doccia e Formazione del tubo neurale

Nel processo di adesione e fusione della doccia intervengono (nel topo) i recettori Ephrin-A5 e A7 e

(prodotte dall’ectoderma). Sono stati identificati più

le molecole N-CAM, N-Caderina e E-Caderina

siti di inizio di chiusura del tubo:

1) Tra cervello posteriore e tratto cervicale,

2) Tra cervello medio e anteriore,

3) Estremità mostrale del cervello anteriore.

Nel ripiegamento e chiusura del tubo sono implicati i fattori della polarità cellulare: i geni Pcp

stabiliscono la polarità della cellula e formano un complesso associato alla membrana attivato da un

legando con il recettore Frizzled.

Differenziazione delle cellule delle creste neurali

Le cellule delle creste si distaccano dal tubo per migrare nel corpo, moltiplicandosi. Sono implicati

nel differenziamento: TGFB, BPM4 e 7, WNT e FGF.

o Il livello di BMP deve essere intermedio (ai confini della piastra neurale)

o BMP è coinvolto nella transizione epitelio mesenchima (EMT)

o WNT promuove la formazione delle creste neurali

o FGF determina il differenziamento delle cellule delle creste in cellule connettivali e

cartilaginee

Le cellule delle creste capaci di migrare (per degradazione di E-Caderina) si muovono nella MEC

che possiede componenti:

 Permissive: fibronectina, laminina, trombospondina

 Non permissive: proteoglicani e condroitinsolfato

Determinazione della regione antera-posteriore e dorso-ventrale del tubo neurale

I motoneuroni originano dalla regione ventrale del tubo neurale, mentre gli interneuroni dorsali

da quella dorsale.

Proteine come PTCH1 e HHIP1 (mediante sequestro del ligando, esocitosi o degradazione di SH1)

inibiscono la diffusione di SHH (sonic hedgehog) mentre proteine quali CDO, BOC e GAS1 ne

aumentano l’attività. L’SHH l’espressione di l’espressione di

reprime PAX7,6 e IRX3, induce

DBX1,2, NKX6.1, OLIG2, NKX2.2 e FOXA2 generando precisi confini di espressione per ciascun

fattore. La combinazione dei vari fattori porta alla formazione di motoneuroni o interneuroni.

Specificazione dei motoneuroni

Tipi di motoneuroni:

o Che innervano i muscoli assiali (MMC)

o Ipoassiali (HMC)

o Pregangliari (PGC)

o Laterali (LMC)

La diversificazione è regolata da fattoti HOX, BMP e WNT.

Le HOX interagiscono con cofattori quali FOXP1.

Istogenesi del sistema nervoso

Dal neuroectoderma del tubo e delle creste si formano i neuroni e le cellule della glia. Dal

mesoderma si formano le cellule della microglia (attività dei macrofagi).

SNP: neuroni + oligodendrociti + astrociti + cellule ependimali, originano dal neuroectoderma del

tubo neurale.

Cellule di Schwann + cellule satelliti, originano dalle creste neurali.

Durante la formazione del tubo neurale vi sono tre strati di cellule:

33

o Strato ependimale: cellule cigliate derivanti dalle cellule neuroepiteliali del lume del tubo si

allungano verso la periferia e si moltiplicano e dopo la chiusura del tubo differenziano in

neuroblasti;

o Strato mantellare: intermedio, vi migrano i neuroblasti non adesi alla superficie interna, alla

4° settimana si organizzano in 4 lamine: alari + basali;

o Strato marginale: formato dai prolungamenti delle cellule dello strato mantellare, è privo di

nuclei.

Il neuroepitelio smette di produrre neuroblasti e produce glioblasti che si differenziano in cellule della

nevroglia o glia.

Migrazione cellulare e Formazione di prolungamenti

I neuroni immaturi, privi di prolungamenti, migrano (dalle regioni interne a quelle esterne del tubo

neurale) sui prolungamenti delle cellule gliali radiali, arrivati a destinazione emettono i loro

prolungamenti.

Il neurone può emettere propaggini presentanti il cono di crescita in cui vi è un apparato

cui membrana presenta molecole e recettori per l’interazione con l’ambiente

citoscheletrico la

circostante. Presenta inoltre fini prolungamenti che si estendono in tutte le direzioni ed esplorano

accorciandosi e allungandosi in base ai fattori presenti. La membrana dei prolungamenti presenta

per l’interazione con coni di crescita o prolungamenti di

molecole di adesione (famiglia IG-Like)

altri neuroni (adesione omofilica).

Vi è una migrazione anche a livello della MEC: i coni contengono recettori integrinici.

 Proteine per la crescita assonemale (attraenti o repellenti): Efrine, Netrine, SLITS,

Semaforine.

 Recettori: EPH, DCC/UNCS, ROBO, Plexina/Neuropilina

2+

I segnali (proteine + recettori) sono mediati da CA , cAMP, cGMP; la cascata di segnali si

ripercuote sul citoscheletro che si modifica (sintesi proteica locale, endocitosi, degradazione).

ZBP1 si associa all’mRNA della Beta-actina; a seguito di segnali extra cellulari la chinasi SRC

fosforila ZBP1 che si dissocia dall’mRNA e fa fosforilazione di 4EBP promuove la sintesi della

B-actina; il processo è controllato da Netrin-1, BDNF, SEMA 3A e Slit2 che inducono la crescita

dell’assone nel verso corretto.

Fattori che controllano la sopravvivenza dei neuroni

1. Fattori neurotrofici: le cellule nervose competono tra loro per effettuare connessioni con i

bersagli dei fattori neurotrofici che garantiscono la sopravvivenza del neurone: NGF è uno di

questi fattori e garantisce la sopravvivenza di neuroni sensoriali e simpatici e ne stimola la

produzione di prolungamenti, agisce similmente nel SNC ed è prodotto da cellule innervate

da neuroni NGF-dipendenti.

l’eccessivo numero di neuroni in stato embrionale porta alla

2. Riduzione delle sinapsi:

formazione di numerose sinapsi che, una volta sviluppato l’intero sistema nervoso, vengono

ridotte con eliminazione dei neuroni (apoptosi).

Sviluppo delle cellule gliali del SNC

Il differenziamento delle cellule della glia (eccetto quelle radiali) avviene con la migrazione dei

glioblasti (dopo la cessazione della produzione dei neuroblasti) verso gli strati esterni del tubo

neurale.

La migrazione è mediata da fattori neurogenici bHLH disattivati e OLIG2 e NKX2.2 che spingono

le cellule precursori a differenziarsi in oligodendrociti nello strato marginale e astrociti

protoplasmatici e fibrillari in quello mantellare.

Dal mesenchima originano invece le cellule della microglia (funzione fagocitaria).

Cellule radiali della glia

Originano prima dello sviluppo del neurone e aiutano la migrazione. Sono cellule mitoticamente

attive che scompaiono o diventano atrocità alla conclusione della migrazione neuronale. Possono

essere anche precursori neuronali (esprimono Vimentina e Nestina + PAX6).

34

Mielinogenesi

Le cellule di Schwann mielinizzano il SNP, gli oligodendrociti il SNC.

intrauterino: la cellula mielinizzante si avvolge attorno all’assone

La mielinizzzione inizia al 4° mese

l’avvolgimento avviene più volte e c’è espulsione di materiale

a formare il mesassone,

citoplasmatico. assone, l’oligodendrocito

La cellula di Schwann mielinizza 1 può mielinizzarne anche più di 40.

Prima della nascita le cellule di Schwann grazie ai loro prolungamenti separano i fasci di assoni

(radial sorting, il fattore Rac ne è responsabile); esse possiedono proteine transmembrana,

Integrine (subunità alfa e beta), le cui porzioni extracellulari agiscono da recettori per le proteine

della lamina basale, mentre quella intracellulare interagisce con il citoscheletro.

Altre proteine coinvolte nella mielinizzazione: fattore di trascrizione FROX20/EGR2 per il

mantenimento dello strato mielinico. 35 uro-genitale

Sviluppo dell’apparato

proliferano dall’angolo dell’allantoide-sacco

Fine della 3° settimana PGC vitellino

 

4° settimana Mesonefro Dotto di Wolff

5° settimana Creste gonadiche + PGC = cordoni sessuali primitivi

 

6° settimana Dotto di Muller Tubercolo di Muller

L’apparato uro-genitale si sviluppa dal mesoderma intermedio, ed è composto da:

 Sistema urinario: reni e vie urinarie

 Sistema riproduttivo: gonadi, vie genitali e genitali esterni

Gametogenesi: insieme dei processi che portano alla formazione di ovociti e spermatozoi (cellule

germinali mature o gameti), inizia verso la fine della 3° settimana embrionale con formazione di

cellule germinali primordiali.

Formazione del sistema riproduttivo

Periodo embrio-fetale: Formazione delle gonadi

all’angolo tra allantoide

 Fine della terza settimana:

e sacco vitellino, 50-100 PGC (cellule germinali

primordiali), proliferano e 2/3 settimane dopo si

spostano nelle gonadi in via di formazione, dove

continuano a proliferare (ovogoni o spermatogoni)

 Quinta settimana: nelle splancnopleure in

posizione ventrale a ridosso del mesonefro e

dell’intestino primitivo si formano due inspessimenti

longitudinali (uno per lato), le creste gonadiche

(abbozzi delle gonadi). Le PGC giunte nelle creste

gonadiche sono circondate da cellule somatiche

originate da cellule della splancnopleura (epitelio

celomatico) e si formano i cordoni sessuali

che nell’uomo daranno origine ai tubuli

primitivi

seminiferi, mentre nella donna ai follicoli. Le cellule

del mesoderma intermedio e del mesonefro

penetrano nelle creste a formare le cellule

somatiche.

 Sesta settimana: le gonadi femminili e maschili sono Migrazione delle PGC durante la 4°/6°

indistinguibili (periodo delle gonadi indifferenti). settimana:

1: PGC

2: Allantoide

3: Membrana cloacale

4: Epiblasto

5: Membrana faringea

6: Area cardiaca

7: Sacco vitellino

8: Mesoderma

Gonadi indifferenti, circa 41 giorni di vita

embrionale:

1: Dotto di Wolff 2: PGC

3: Cavità peritoneale

4: Aorta

5: Tubulo mesonefrico

6: Mesenchima celomatico locale

7: Epitelio celomatico ispessito

8: Intestino 9: Mesentere

10: Sezione del Dotto di Müller

36

Uomo

Differenziamento dei testicoli

 Tubercolo genitale: Pene

 Pieghe uretrali: Uretra peniena

 Rigonfiamenti genitali: scroto

 Sesta/Settima settimana: i cordoni sessuali primitivi

perdono il contatto con l’epitelio celomatico, si forma la

midollare del testicolo in cui i cordoni si sviluppano

trasformandosi in cordoni seminiferi. Le PGC in

questi cordoni si differenziano in prospermatogoni.

Nel tessuto in formazione i prospermatogoni vengono

circondati dalle cellule del Sertoli (dalla

splancnopleura) a formare la parete dei cordoni. I

cordoni formano caratteristiche anse le cui porzioni

terminali ramificano e anastomizzano nell’ilo del Differenziamento nel maschio:

testicolo (parte posteriore dell’organo) formando la 1: Dotto di Wolff

rete testis. 2: PGC

Intorno ai cordoni si sviluppano le cellule miodi 3: Cavità peritoneale

4: Aorta

(muscolari lisce di origine mesonefrale) e tra i cordoni 5: Dotto mesonefrico

le cellule interstiziali di Leydig (endocrine, di origine 6: Corde gonadiche

mesonefrale). 7: Epitelio celomatico

Si forma inoltre la tunica albuginea, strato di connettivo 8: Intestino

l’epitelio celomatico

che separa i cordoni e si 9: Mesentere

appiattisce e forma il mesotelio. 10: Sezione del dotto di Müller

 Ventesima settimana: vi è la discesa testicolare dalla 11: Nefrone mesonefrico

locazione addominale nei canali inguinali fino allo

scroto e i prospermatogoni smettono di proliferare ed entrano in G .

0

Le Sertoli: producono il fattore anti-mulleriano, le Leydig: producono testosterone.

Donna

Differenziamento delle ovaie

 Nella midollare delle ovaie i cordoni si disperdono

 Nella corticale i cordoni formano i cordoni sessuali

secondari.

 L’epitelio celomatico diventa mesotelio e si forma la

tunica albuginea.

 Le cellule germinali differenziano in ovogoni che

proliferano (5-7 milioni). Molti ovogoni degenerano:

quelli che terminano la I divisione meiotica vengono

chiamati ovociti primari e si arrestano in diplotene

(profase I) (dictiotene).

 Gli ovociti in diplotene vengono circondati dalle

cellule follicolari (cellule somatiche dei cordoni) Differenziamento nella femmina:

 5°/9° mese: si formano i follicoli primordiali, 4/5 1: Dotto di Wolff

cellule follicolari che racchiudono un ovocito primario. 2: PGC

 Le ovaie discendono nella parete addominale, fino 3: Cavità peritoneale

alla pelvi. 4: Aorta

5: Tubulo mesonefrico

6: Corde gonadiche degenerate

Poco prima della nascita le ovaie scendono fino alla pelvi, 7: Epitelio celomatico ispessito

alla nascita esse contengono circa 1.000.000 di follicoli 8: Intestino

primordiali (di conseguenza 1.000.000 di ovociti). 9: Mesentere

10: Sezione del dotto di Müller

11: Nefrone mesonefrico atrofizzante

37

Formazione delle vie genitali

 4° settimana: ogni mesonefro (rene primitivo) sviluppa il dotto di Wolff o mesonefrico che

procede caudalmente fino alla cloaca.

 6°settimana: dal mesoderma laterale, a lato dei dotti di Wolff, si sviluppano i dotti di Müller:

l’estremità superiore si apre nel celoma, quella inferiore si unisce al controlaterale.

 7° settimana: differenziamento sessuale

Formazione delle vie genitali maschili

Vie genitali: condottini efferenti + epididimo + dotto deferente (+ uretra + ghiandole annesse).

 8° settimana: le cellule del Leydig secernono testosterone e diidrotestosterone inducendo:

o Differenziamento del dotto di Wolff in epididimo e dotto deferente

o Sviluppo dei genitali esterni maschili

 La rete testis si collega a 15/20 tubuli di mesonefro formando i condottini efferenti connessi

al dotto di Wolff che diventa l’epididimo prossimamente e il dotto deferente distalmente.

 Ventralmente alla vescica i dotti deferenti si aprono nel dotto eiaculatore che sfocia

nell’uretra prostatica (originata dalla regione ventrale del seno urogenitale) e continua

nell’uretra peniena (originata dalle pieghe uretrali). Schema dettagliato del testicolo

differenziato al 4° mese:

1: Dotto di Wolff/Dotto deferente

2: Epididimo

3: Condottini efferenti

4: Appendice epididimale

5: Appendix testis

6: Tubulo seminfermo convoluto

7: Rete Testis

8: Tubulo seminfermo retto

9: Tunica albuginea

10: Paradidimo

11: Setto interlobulare

12: Mesotelio

A: Lobulo

Formazione delle vie genitali femminili

Le Vie genitali sono formate da: tube di falloppio + utero + vagina.

 dell’epitelio

Lateralmente ai dotti di Wolff si formano i dotti di Müller (per invaginazione

celomatico), la porzione craniale diventa la tuba di Falloppio che si apre nel celoma vicino

all’ovaio.

 mediamente nell’estremità, vicino al seno urogenitale formando:

I dotti di Müller si fondono

utero e porzione superiore della vagina.

 Dal seno urogenitale origina la porzione inferiore della vagina (processo formativo: la

dotti di Müller induce proliferazione dell’endoderma: si forma un abbozzo non

fusione dei

canalizzato che in seguito si apre). 38

Differenziazione finale delle vie genitali

femminili, alla 20° settimana:

1: Dotto di Wolff in atrofia

2: Follicolo primario nella corteccia ovarica

3: Aorta

4: Dotto di Müller

5: Tubuli mesonefrici in atrofia

6: Corde gonadiche degenerate

Mesotelio dell’ovaio

7:

Formazione degli organi genitali esterni

Maschili: pene + uretra + scroto

Femminili: piccole e grandi labbra + clitoride + vestibolo della vagina

 Fine 5° settimana: ai lati della membrana cloacale vi sono le pieghe cloacali, fuse

anteriormente a formare il tubercolo genitale. Le pieghe cloacali sono poi divise (per la

formazione del perineo) in pieghe uretrali e pieghe anali. Esternamente ad esse si formano

rigonfiamenti genitali; la membrana urogenitale si perfora.

 Fine 10° settimana: le ovaie sono identificabili e le PGC sono incorporate nei cordoni sessuali

primitivi, dove proliferano differenziandosi in ovogoni.

 12° settimana:

 Maschio: il tubercolo genitale si allunga a formare il pene

Le pieghe uretrali si fondono formando l’uretra peniena la cui estremità si apre grazie

o all’invalidazione della punta del glande

o I rigonfiamenti genitali si fondono mediamente a formare lo scroto

 Femmina: il tubercolo genitale si accresce a formare il clitoride

o La cavità del seno urogenitale si differenzia in vestibolo della vagina

o Le pieghe uretrali formano le piccole labbra

o I rigonfiamenti genitali formano le grandi labbra.

Processi e Molecole

Gonadi indifferenti l’assenza di uno dei due provoca agenesia (assenza delle

Espressione di geni come SF1 e Wt1,

gonadi).

Gonadi maschili

È essenziale la presenza di Sry sul cromosoma Y, in sinergia con SF1 seguita da Sox9 + FGF-9

che stabilizzano l’ambiente mascolinizzante favorendo lo sviluppo delle cellule del Leydig. In

assenza di FGF-9 le cellule germinali maschili si comportano come ovociti primari.

Gonadi femminili

WNT4 e R-SPO-1 sono fattori di crescita primari stabilizzanti, prodotti dalle cellule somatiche

dell’ovaio, e responsabili della regolazione dello sviluppo.

Cellule germinali

L’acido retinoico (RA) prodotto dal mesonefro e dalle cellule somatiche dell’ovaio, stimola l’ingresso

in meiosi delle cellule germinali dell’ovaio (induce l’espressione di Stra8) mentre è degradato da

CYP26B1, prodotto dalle Sertoli. 39

Senza cellule germinali il differenziamento del testicolo avviene normalmente, mentre nell’ovaio, la

FIGLα

presenza degli ovociti è indispensabile per la formazione dei follicoli. e NOBOX sono fattori

prodotti dagli ovociti per lo sviluppo dei follicoli primari, il follicolo esprime α-ligand, che si lega al

recettore presente sull’ovocito, stimolando la sua crescita. Gli estrogeni sono poi necessari per il

mantenimento del differenziamento delle cellule follicolari.

Organi genitali

Il differenziamento della gonade indipendente avviene tra l’8° e la 13° settimana.

La formazione dei dotti di Wolff è androgeno indipendente: la sua crescita e stabilizzazione dipende

dal testosterone, che stimola il differenziamento in epididimi, dotti deferenti e vescichette seminali

(viene prodotto dall8° settimana e ha un picco alla 12°-14°settimana), e dal diidrotestosterone, che

induce il tubercolo genitale a differenziare negli organi genitali esterni (deriva dalla conversione del

ad opera della 5α-reduttasi2).

testosterone

Entrambi gli androgeni si legano allo stesso recettore, sono necessari per la fusione delle pieghe

uretrali per l formazione dell’uretra e regolano i fattori di trascrizione per la transizione epitelio-

mesenchima.

Infine i dotti di Müller nel maschio regrediscono grazie all’azione dell’ormone anti-müllerano (AMH)

prodotto dalle Sertoli.

tubuli

Cordoni testicolari seminiferi + rete testis

Residui dei tubuli mesonefrici condottini efferenti

Dotto mesonefrico (T) epididimo + dotto deferente + dotto eiaculatore + vescichette seminali

Seno urogenitale (DHT) prostata + uretra prostatica

Formazione delle PGC

Le cellule germinali primordiali si formano dal 6°-8° giorno post-fecondazione in tre fasi:

vengono spinte da

1. Competenza: cellule nella regione superiore dell’epiblasto fattori di

crescita della famiglia BMP (Bone Morphogenic Protein) a differenziare in cellule germinali

(aumento dell’espressione di geni Fragilis ed E-Caderina).

2. Determinazione: viene espresso il gene Blimp1 che sintetizza una proteina che inibisce il

differenziamento somatico; si formano i precursori delle cellule germinali primordiali;

avvengono i cambiamenti della cromatina che inibiscono il differenziamento. I precursori

esprimono geni Stella e Prdm14 che attivano geni della totipotenza.

3. Specificazione: i precursori migrano nel mesoderma extraembrionale alla base

dell’allantoide; i precursori stimolati da BMP4 acquistano le caratteristiche di cellule germinali

primitive (esprimono l’enzima fosfatasi alcalina, il recettore KIT e Nanos2); le cellule

germinali primordiali proliferano, al termine della proliferazione iniziano i processi

degenerativi (nella donna l’atresia; nell’uomo, alla pubertà riprende la proliferazione).

Formazione del sistema urinario

4° settimana Le corde nefrogene si frammentano nel nefrotomo

Dotto pronefrico  

Dotto mesonefrico Tubulo mesonefrico Capsula di Bowmann (Tubulo

mesonefrico + Wolff = mesonefro)

 

5° settimana Metanefri Gemma + Blastema metanefrico = Pelvi renale, dotti

collettori, calici maggiori, calici minori

Reni, ureteri, vescica e uretra costituiscono il sistema urinario.

Sviluppo dei reni

Dal mesoderma intermedio si sviluppano due cordoni di cellule, dette corde nefrogene che

decorrono lungo l’asse antero-posteriore dell’embrione.

Vi sono 3 sistemi renali che si succedono nello spazio e nel tempo: pronefri, mesonefri e metanefri.

40 a degenerare) che si formano all’inizio

Le corde nefrogene, danno origine a 5/7 nefrotomi (destinato

della 4° settimana per frammentazione di ogni corda nella regione più craniale, e ai quali si associa

il dotto pronefrico pronefro, che si allunga verso la cloaca.

che trasporta l’ultrafiltrato dei nefrotomi alla

Ogni dotto darà origine al dotto mesonefrico (di Wolff)

cloaca (preurina). Il mesenchima della corda nefrogena viene indotto dai dotti mesonefrici a formare

che con l’estremità dorsale si apre nel dotto di Wolff, mentre con quella ventrale

i tubuli mesonefrici

circonda un gomitolo di capillari derivanti dall’aorta dorsale  Capsula di Bowmann.

Il tubulo mesonefrico (che formerà i condottini efferenti) insieme al dotto di Wolff va a costituire il

mesonefro. all’inizio della 5° settimana, quando ogni

Invece i metanefri (reni definitivi) differenziano gemma

ureterica (formata dalla porzione caudale del dotto di Wolff) penetra nel mesenchima non

frammentato (blastema metafrenico, derivante dal mesoderma intermedio delle corde nefrogene

nella regione sacrale). La prima porzione della gemma si allarga a formare il sistema dei dotti

collettori: le estremità vengono circondate dal blastema dando origine alla pelvi renale, per poi

ramificarsi nei dotti collettori, nei calici maggiori e in quelli minori (transizione mesenchima-

epitelio che dà luogo ai tubuli renali dei nefroni).

Il nefrone si sviluppa dal blastema, mentre il sistema collettore dalla gemma.

Sviluppo del metanefro, 5° settimana:

1a: Pronefri in atrofia

1b: Mesonefri in atrofia

2: Dotto di Wolff

3: Corda nefrogenica

4: Uretere

5: Blastema Metanefrico

6: Fegato primitivo

7: Cloaca

Sviluppo degli ureteri

Dalle due gemme ureteriche si formano gli ureteri (hanno

sbocco nella vescica, separato da quello dei dotti mesonefrici).

Dalla porzione superiore del seno urogenitale si forma la

vescica (origine endodermica), la uretra femminile e parte

dell’uretra prostatica.

Ascesa dei reni Sezione trasversale del rene:

I reni situati nella regione della pelvi vicina all’estremità caudale 1: Uretere

del mesonefro si spostano posteriormente nella cavità 2: Calice maggiore

e ruotano di 90° (l’ilo

addominale (gli ureteri si allungano) 3: Calice minore

diventa così antero-mediale). 4: Pelvi renale

5: Dotto collettore

6: Vescica metanefrica

7: Lobo renale

41

A sinistra - Continuo sezione trasversale

del rene:

8: Tubulo distale

9: Tubulo prossimale

10: Glomerulo

11: Tubulo di connessione, Tubulo intermedio

A destra - Sviluppo dello sbocco metanefrico:

1: Cloaca

2: Uretere

3: Blastema metanefrico

2+3: Metanefri

4: Dotto di Wolff

5: Corda nefrogenica

4+5: Mesonefri

Processi e Molecole grazie all’attivazione del gene

Le cellule mesenchimali del blastema metanefrico Wt1 possono

secernere GDNF che induce le cellule epiteliali del dotto di Wolff (che possiedono il complesso

e la loro arborizzazione. L’espressione di

recettoriale RET-GFRa1) ad originare i dotti collettori

GDNF è regolata dai fattori di trascrizione PAX2 e Hox11 e da segnali extracellulari quali il fattore

di crescita WNT11, prodotto e secreto dalle cellule epiteliali della gemma ureterica e sue

ramificazioni (feedback positivo). La gemma ureterica secerne BMP7 e FGF2 che impediscono

l’apoptosi delle cellule mesenchimali e le aiutano a sintetizzare Wt1. Le cellule epiteliali secernono

inducono l’espressione di WNT4 nelle cellule mesenchimali inducendole

fattori che a divenire

epiteliali.

Tubulogenesi: si forma una vescicola che si allunga e forma un tubulo a S, da questo si formano i

diversi tubuli del nefrone.

Il nefrone è formato dall’unione di: capsula di Bowmann, glomerulo e capillari (che formano il

corpuscolo renale), tubulo contorto prossimale, ansa di Henle e tubulo contorto distale (ha origine

dal blastema). Il nefrone ha origine dal mesonefro, e il sistema dei dotti dal metanefro.

Trigono vescicale

È derivato dall’unione della porzione caudale dei dotti di Wolff e la parete posteriore del seno uro-

genitale. Si ha separazione tra l’apertura del dotto di Wolff e degli ureteri nella vescica. Durante lo

sviluppo, l’epitelio mesodermico viene sostituito da endoderma.

42

Formazione dell’apparato digerente

4° settimana Intestino primitivo, 2/3 del sacco vitellino sono incorporati e la

splancnopleura avvolge il tubo intestinale, i lembi e il mesentere dorsale.

Medio Dotto Vitellino

Posteriore Allantoide

4° settimana Si apre la membrana bucco-faringea

2° mese Membrana cloacale: si aprono la membrana uro-genitale e la membrana

anale

Anteriore: Lo stomaco ruota di 90° intorno all’asse centrale:

7°-8° settimana grande curvatura

a sinistra e piccola a destra, sull’asse dorso-ventrale la grande curvatura è in basso,

la piccola in alto. 

Mesogastrio prolifera Grande omento e borsa omentale

4° settimana Gemme endodermiche:

 

22° giorno Gemma epatica

 

26° giorno Diverticolo cistico

 

26° giorno Abbozzo dorsale e ventrale (che si fondono alla

6° settimana)

 Stomodeo: bocca primitiva

 Intestino primitivo: dalla membrana oro-faringea alla membrana cloacale

o Anteriore: dalla membrana oro-faringea ad abbozzi epato-pancreatici del duodeno

(arteria celiaca)

o Medio: dal duodeno inferiore ai primi 2/3 del colon trasverso (arteria mesenterica

superiore)

o Posteriore: dai 2/3 del colon trasverso, alla membrana cloacale (anale) (arteria

mesenterica inferiore)

 Proctodeo

Intestino primitivo

L'intestino primitivo si forma durante la 4ª settimana di sviluppo mediante ripiegamenti che fanno

assumere all'embrione una forma cilindrica e fanno sì che i 2/3 del sacco vitellino vengano

incorporati nell'intestino primitivo, per cui questo sarà formato anche da endoderma

extraembrionale.

Durante lo sviluppo l’intestino medio resterà in comunicazione con il sacco mediante il dotto

e quello posteriore con l’allantoide. Verso la 6° settimana il dotto e l’allantoide sono

vitellino

incorporati nel cordone ombelicale. 43

La membrana oro-faringea si apre alla 4° settimana, la membrana cloacale si divide invece in

membrana uro-genitale (per setto uro-rettale (mesoderma) così da avere seno uro-genitale e

canale ano-rettale durante la 4°-6° settimana) e membrana anale che si perforano alla fine del

secondo mese.

Mesenteri

Alla 4° settimana si assiste all’avvolgimento del tubo intestinale, da parte della splancnopleura, che

formerà la parete muscolo-connettivale del tubo. I lembi restanti formano il mesentere dorsale

(mesogastrio, mesoduodeno, mesodigiuno) che ha il compito di tenere sospesi gli organi nella

porzione addominale del celoma, detta cavità peritoneale.

Intestino anteriore

 Faringe

 Esofago toracico

 Esofago addominale

 Stomaco

 Duodeno (prima parte)

Si estende dalla membrana oro-faringea sino al duodeno e nella sua prima parte è detto anche

intestino faringeo e rappresenta quella porzione che si porta dallo stomodeo sino all'origine

dell'abbozzo tracheo-bronchiale.

Esofago

Si porta dal diverticolo tracheale all'espansione dello stomaco. Con la formazione del diaframma alla

7ª settimana si viene a suddividere in due porzioni: quella toracica e addominale.

È ricoperto da tessuto muscolare striato nella parte superiore di derivazione dagli archi branchiali,

mentre la parte inferiore il tessuto è liscio ed è di derivazione dal mesoderma splancnico.

Stomaco

(4° settimana) Lo stomaco prende origine da un rigonfiamento del tubo che cresce in maniera

maggiore dorsalmente determinando la grande curvatura e la piccola curvatura dello stomaco.

Infine (7°-8° settimana) lo stomaco ruota di 90º intorno all'asse centrale del corpo portando la

grande curvatura a sinistra e la piccola a destra. Con questa rotazione lo stomaco costringe il

opposta determinandone così la tipica “C”, spingendolo sulla parete

duodeno a curvarsi dalla parte

dorsale dove diventa retro peritoneale.

Il mesogastrio dorsale durante questi movimenti viene stimolato a proliferare andando a costituire

il grande omento e con lo spostamento a sinistra si viene a determinare la formazione della borsa

omentale al cui interno si forma un addensamento di mesenchima che si differenzia presto in tessuto

linfoide: la milza (di derivazione mesodermica). Questo organo ha inizialmente funzione emopoietica

specializzerà̀

ma infine si come organo emocateretico e organo linfoide secondario data la sua

derivazione.

Con la rotazione dello stomaco questo organo finisce quindi sulla sinistra, mentre il fegato viene

portato a destra.

Con la formazione della milza il mesentere dorsale dà origine al legamento lieno-renale ed al

legamento lieno-gastrico.

Duodeno

Le rotazioni dello stomaco lo spingono a destra ed a contatto con la parete del corpo per cui diviene

un organo fisso. Durante la 4ª settimana sul duodeno compaiono le gemme endodermiche che

andranno a formare gli abbozzi di fegato, cistifellea e pancreas e i loro condotti escretori.

Fegato

Al 22º giorno sulla superficie del duodeno si viene a formare la gemma epatica, che dopo pochi

giorni darà origine al diverticolo epatico (si sviluppa all'interno del mesentere ventrale). Questo

darà origine al parenchima epatico, ai canalicoli biliari e al dotto epatico. Invece lo stroma di

supporto deriverà dalla splancnopleura. Durante la vita embrionale il fegato ha attività

44

emopoietica. Alla 6ªsettimana, il fegato entra in contatto con il setto trasverso giungendo fino al

diaframma, la cui lamina inferiore dà origine al mesentere ventrale che collega il fegato all'intestino

dando origine al legamento falciforme e anche al piccolo omento che si suddivide nei legamenti

epato-gastrico ed epato-duodenale, il quale ultimo contiene nel suo spessore la "triade portale":

vena porta, arteria epatica, dotto epatico ed i nervi e i linfatici

del fegato.

Cistifellea

Al 26º giorno sul lato ventrale del duodeno, compare la

gemma che darà origine al diverticolo cistico, da cui

origineranno la cistifellea e dotto cistico. Tale dotto

insieme a quello epatico confluiranno in un dotto comune, il

coleodoco.

Pancreas

Il 26° giorno sul duodeno compaiono l’abbozzo dorsale (che originerà testa, corpo e coda) e

l’abbozzo ventrale (dotto principale di Wirsung) che confluiscono nel coledoco con cui formano

l’ampolla del Vater.

Alla 6° settimana gli abbozzi si fondono a formare il pancreas definitivo.

Intestino medio

 Duodeno (seconda metà)

 Intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo) • Cieco (e appendice)

 Colon ascendente

 Colon trasverso (prima parte)

L'intestino medio si estende dal duodeno inferiore fino ai primi 2/3 del colon trasverso. più̀

Subisce un importante processo di allungamento (5ª settimana), addirittura rapido

dell’accrescimento addominale, che lo porta a formare una struttura orizzontale a forma di forcina

chiamata ansa intestinale primitiva, che si estende verso la parete addominale ventrale. Questa

presenta due braccia: il superiore formerà l'intestino tenue, mentre l'inferiore l'intestino crasso.

L’accrescimento l’ernia

continua in maniera tanto massiva da determinare (6ª settimana) l’ernia

fisiologica dell'intestino, nel funicolo ombelicale con una rotazione di 90°. Alla 10º settimana

rientra nella cavità addominale ruotando ancora di 180°. La rotazione complessiva di 270° in senso

antiorario (rispetto allʼosservatore) determina poi la conformazione spaziale dell’intestino tenue e

della prima parte del crasso, di cui il cieco, il colon ascendente e il colon discendente diventano

retroperitoneali.

(Sono quindi retroperitoneali: cieco, colon ascendente-discendente, pancreas e duodeno.)

dell’ernia

Con il rientro il dotto vitellino si atrofizza; a volte rimane il diverticolo di Meckel a indicare

questo passaggio. 45

1. Stomaco

2. Mesentere

3. Peritoneo parietale

4. Loop intestinale

5. Dotto vitellino

6. Cieco

Intestino Posteriore

 Colon trasverso (seconda parte)

 Colon discendente

 Colon sigmoideo

 Retto

Si estende dalla porzione finale del colon trasverso fino alla membrana anale.

Fra la 4ª/6ª settimana, la porzione terminale dell'intestino o cloaca si suddivide per proliferazione

del setto uro-rettale di origine mesodermica (splancnopleura), in una porzione anteriore o uro-

genitale ed una posteriore o canale rettale (retto). Il canale ano-rettale deriva nei suoi 2/3 prossimali

dallʼintestino posteriore, mentre il 3ʼ distale origina da unʼinvaginazione ectodermica (proctodeo).

Alla fine della 6ª settimana, il setto uro-rettale si fonde con la membrana cloacale dividendola in una

parte anteriore o membrana uro-genitale ed in una posteriore o membrana anale. La zona di

fusione del setto con la membrana forma il perineo.

Canalizzazione

Durante la 6ª settimana l'endoderma del tubo intestinale prolifera abbondantemente andando a

obliterale il lume del tubo. Nella 7ª/8ª settimana si ha la formazione di ampie aree di

vascolarizzazione che permettono la ricanalizzazione del tubo. Alla 9ª settimana l'epitelio

differenzia. 46

Processi e Molecole

Durante lo sviluppo dei somiti, le diverse regioni dell'intestino primitivo vengono progressivamente

specificate sia lungo l'asse antero-posteriore che dorso-ventrale e laterale. I segnali responsabili di

questa regionalizzazione sono i gradienti di WNT3a, FGF4 e dell'acido retinoico. Tali gradienti

determinano l'espressione regionalizzata di diversi fattori di trascrizione e specifici geni. Importante

anche il ruolo dell'SHH nel mediare le interazioni epitelio-mesenchima.

La formazione di organi in determinate regioni come tiroide, pancreas o fegato è controllata da

specifici segnali locali prodotti da strutture vicine. Uno di questi è FGF2, prodotto dall'abbozzo del

cuore, che induce la formazione dell'albero bronchiale e del fegato. Il setto trasverso produce BMP4

necessario allo sviluppo del fegato, mentre il pancreas si sviluppa in un area ove questo fattore

(BMP4) è inibito e non è presente SHH. Infine FGF10 è necessario alla formazione del pancreas,

polmoni, le ghiandole intestinali e il cieco. 47

Lo sviluppo della faccia

Archi (S)

Solchi Esterno (ecto)

Tasche Interno (endo)

2° mese Ecto II Arco copre

 

I° Meckel Martello, incudine, mandibola, mascella

 

II° Reichert Staffa, stiloideo, sup. ioide

III° Corpo ioide

 

IV° VI° Cartilagine tiroidea, cricoidea, aritnoidea, epiglottica

Apparato branchiale (faringeo): forma testa e collo (e gli organi annessi), il primo tratto

dell’apparato digerente e del respiratorio.

È dato dalla sovrapposizione di anelli incompleti posteriormente: gli archi, costituiti da tutti e tre i

e l’altro, costituisca

foglietti e separati in modo che il rivestimento ectodermico passando tra un arco

all’esterno dei mentre quello endodermico, all’interno, delle

solchi, tasche. Le invaginazioni

convergenti di solchi e tasche portano alla formazione di membrane branchiali.

5 archi (I, II, III, IV, VI e il V che regredisce subito) di cui solo i primi 4 sono visibili già dalla 4°

settimana. L’aspetto a pieghe scompare dal 2° mese quando l’ectoderma del II arco si espande

andando a coprire tutti gli altri e conferendo al collo un aspetto liscio. Hanno un asse di mesoderma

derivante dalle creste neurali (ectomesenchima),

esternamente vi è l’ectoderma e internamente

l’endoderma.

 I arco (mandibolare): dà origine alle ossa della faccia

per ossificazione mantellare dell’arco; contiene la

cartilagine di Meckel che per ossificazione

dà origine al martello e all’incudine.

endocondrale

Insieme al secondo arco dà origine ai muscoli della

faccia e alla mandibola intramembranosa, alla

mandibola e alla mascella (nervo trigemino)

 II arco (ioideo): contiene la cartilagine del Reichert che

dà origine per ossificazione endocondrale alla staffa, al

processo stiloideo e alla parte superiore dello ioide con

le piccole corna (nervo facciale)

 III arco: per ossificazione endocondrale da origine al

corpo dello ioide e alle grandi corna, e ai muscoli del

collo (nervo glossofaringeo)

 IV/VI arco: dà origine alla cartilagine tiroidea, alla

cricoidea, alla epiglottica e alla aritenoidea, oltre che ai Vista laterale di un embrione, archi

muscoli faringei e laringei (nervo vago) faringei con i nervi annessi:

1: N. Trigemino

I solchi sono 4, di origine endodermica: 2: N. Faciale

 I solco: forma il condotto uditivo esterno e la membrana 3: N. Glossofaringeo

4: N. Vago

del timpano

 I: Primo arco faringeo

II, III, IV solco: vengono coperti dal II arco e quando II: Secondo arco faringeo

esso si porta in basso i solchi si fondono a formare il III: Terzo arco faringeo

seno cervicale (6° settimana) IV: Quarto arco faringeo

Le tasche faringee sono il risultato dell’invaginazione

dell’endoderma dell’intestino faringeo fra gli archi.

I tasca: origina la tuba di Eustachio, la cavità timpanica e la membrana timpanica

II tasca: alloggia la tonsilla palatina

forma gli abbozzi del timo e delle paratiroidi inferiori (il timo scendendo dà l’assetto

III tasca: alle

paratiroidi)

IV tasca: forma le paratiroidi superiori 48

VI tasca: origina il corpo ultimo branchiale con cellule dalle creste neurali che andranno nella tiroide

a formare le cellule C (parafollicolari della tiroide) calcitonina

La conversione tra solchi e tasche membrane branchiali:

 I membrana: membrana timpanica

Formazione della lingua

In corrispondenza della porzione mediana posteriore degli archi si formano (4° settimana) abbozzi

delle mucose di rivestimento della lingua.

A livello del I arco si formano 3 abbozzi: 1 tubercolo impari (mediano) e 2 tubercoli laterali, vi si

derivante dal II arco e l’eminenza (che origina l’epiglottide)

aggiunge la copula ipobranchiale

derivante da III e IV arco.

Alla 5° settimana i tubercoli derivanti dal I arco si fondono a formare i 2/3 anteriori della lingua; la

copula e l’eminenza ipobranchiale formano la radice della lingua (1/3 posteriore); si forma il solco

mediano (line dai fusione tra i tubercoli laterali); si forma il foramen caecum (intersezione tra il V

“linguale”) e il solco mediano (residuo del dotto tireoglosso).

dei somiti occipitali riempiono l’abbozzo linguale a formare la muscolatura.

Le cellule dei miotomi

Formazione della tiroide

Alla fine della 4° settimana l’abbozzo tiroideo si invagina attraverso il foramen caecum e discende

nel dotto tireo-glosso e continua la discesa fino alla 7° settimana quando si dispone davanti la

trachea, sotto la cartilagine cricoidea.

A partire dal 3° mese produce ormoni e vi migrano dal corpo ultimobranchiale le future cellule c.

Formazione delle ghiandole salivari

si formano dall’ectoderma tra i processi mascellari e gli abbozzi delle

Le ghiandole parotidee

orecchie. si origina dall’endoderma, nel mesenchima

La ghiandola sottomandibolare del pavimento

boccale. originano dall’endoderma che sprofonda nel mesenchima dei solchi

Le ghiandole sottolinguali

paralinguali.

Lo sviluppo della faccia

Le cellule delle creste neurali danno origine allo scheletro e al connettivo.

La faccia si sviluppa intorno alla cavità orale primitiva per mezzo di 5 processi composti da cellule

mesenchimali ricoperte da ectoderma, provenienti dal I arco faringeo e dallo stomodeo (bocca

primitiva).

Gli abbozzi compaiono durante la 4° settimana.

 Processo frontale: (dal tetto dello stomodeo) impari e mediano

 Due processi mandibolari pari e simmetrici provenienti dal dal I arco faringeo (formano il

pavimento dello stomodeo). Si fondono alla fine della 4° settimana.

 Due processi mascellari (formano i lati dello stomodeo) pari e simmetrici.

Alla fine della 4° settimana compaiono i placodi olfattivi (ispessimenti ectodermici sul processo

frontale) che vengono ispessiti dal mesoderma e vanno a formare i processi nasali (2 mediali e 2

laterali). I placodi diventano quindi le fossette/cavità nasali.

Vi sono due momenti che portano alla formazione della faccia:

o Fine 4° settimana: fusione dei 2 processi mandibolari mediamente a formale il mento e

l’abbozzo del labbro inferiore

o Fine della 6° settimana:

o Fusione dei due processi nasali mediali a formare il massiccio mediano della faccia

o I processi laterali nasali formano le ali del naso e il condotto nasolacrimale

o I processi mediani nasali formano il setto nasale, il vomere, le ossa incisive e il

labbro superiore

o Formazione del processo intermascellare che si divide in: filtro del labbro superiore,

porzione incisiva, palato primitivo 49

o Fusione dei processi mascellari in tre parti: fusione col processo intermascellare (arco

della mascella e labbro superiore), fusione con i processi mandibolari (riduzione

dell’apertura della bocca), fusione con i processi nasali laterali (massicci laterali -

guance). In quest’ultimo caso si tratta di una fusione incompleta che va formare anche

il dotto nasolacrimale.

Bocca primitiva (ectoderma) + l’inizio dell’intestino primitivo anteriore

Inizialmente è data dallo stomodeo

(endoderma).

Al 24°-26° giorno si ha la perforazione della membrana bucco-faringea e il palato definitivo

separerà le cavità nasali dalla cavità orale.

Alla 6° settimana le arcate mandibolari e mascellari formeranno 2 creste labiali, la porzione

centrale degenera nel solco labiale, separa labbra e gengive e si forma il vestibolo della bocca.

Dal mesoderma del II arco si forma la muscolatura. Innervazione: n.faciale.

Palato

Il palato primitivo si forma dal massiccio mediano.

La lingua e la perforazione della membrana oro-nasale (al 40° giorno) impediscono la sua

formazione definitiva.

La lingua scende, le porzioni mediali del massiccio proliferano in 2 lamine che si fondono (10°

e in avanti con l’osso incisivo.

settimana) tra loro a formare il rafe mediano,

La porzione posteriore non si ossifica: palato molle + ugola.

Cavità nasali

I placodi olfattivi vanno a formare i processi nasali e i sacchi nasali primitivi.

All’8°-9° settimana dopo la formazione della membrana oro-nasale, si origina, dal tetto della cavità

nasale, il setto nasale che alla 10° settimana si fonde con il palato e forma le 2 cavità nasali sul

cui fondo si formano le coane (comunicazione cavità nasali-faringe).

L’epitelio delle cavità nasali diventa di tipo olfattivo.

Si formano i cornetti nasali, sulle pareti laterali delle cavità nasali.

Processi e Molecole

Lo sviluppo degli archi è regolato dai geni Hox (codificanti per fattori di trascrizione) espressi dalle

cellule della cresta neurale migrate.

Il I arco è popolato dalle cellule della cresta migrate dal mesencefalo che esprimono anche OTX-2

(importante per lo sviluppo dell’encefalo).

L’acido retinoico (RA) inibisce inoltre la migrazione delle cellule della cresta neurale, con

conseguente ipoplasia degli archi. 50

Sviluppo dell’apparato respiratorio

originano dall’apparato branchiale, dalle pareti dello stomodeo e

Le cavità nasali e la rinofaringe

dall’albero che origina da un diverticolo dell’intestino 

respiratorio anteriore la doccia tracheale

(formerà laringe, trachea, bronchi e polmoni).

La doccia forma per invaginazione il setto esofago-tracheale che divide il tubo intestinale in tubo

tracheale anteriormente e tubo intestinale posteriormente. Il setto si allunga andando a separare

trachea ed esofago, uniti solo in alto dalla futura laringe.

Alla fine della 4° settimana inferiormente al tubo tracheale compare la gemma bronchiale primitiva

che suddivide in due rami (destro e sinistro) gli abbozzi dei bronchi primari.

Laringe

L’“aditus ad laringem” è una fenditura sul pavimento dell’intestino faringeo tra il IV e il VI arco  alla

4° settimana il mesenchima ai lati della fenditura prolifera formando rigonfiamenti aritenoidei che

trasformano la fenditura in una apertura a forma di T (glottide primitiva).

la proliferazione dell’epitelio laringeo ne oblitera il lume, in seguito degenera e alla 10°

Al 2° mese

settimana si ha una ricanalizzazione con la formazione delle corde vocali.

L’epiglottide inferiore dell’eminenza

ha origine dalla porzione ipobranchiale (sporge tra il III e il IV

arco). Le cartilagini laringee, cricoidea, tiroidea, aritenoidee ed epiglottica deriveranno (con i muscoli)

dal mesenchima di IV e VI arco faringeo.

Trachea

Inizialmente è un corto tubo che tra la 5°-6° settimana si allunga considerevolmente ed è circondato

dal mesenchima addensato che formerà gli anelli tracheali. L’epitelio e le ghiandole tracheali sono

formate da endoderma, mentre cartilagine e muscoli dal mesoderma splancnico.

Bronchi

La parte inferiore del tubo tracheale forma due gemme alla fine della 4° settimana, i bronchi

primari. Alla 5° settimana la gemma di destra (più grande) forma 3 bronchi secondari e quella di

sinistra 2 bronchi secondari.

Ciascuno forma un lobo polmonare (2 a sinistra, 3 a destra) e alla 6° settimana i bronchi secondari

si ramificano in terziari/segmentari (10 a destra e 8 a sinistra).

Questa è definita fase bronchiale, alla quale segue la fase polmonare (divisa in quattro periodi)

per la formazione di bronchioli ed alveoli.

Polmoni

Sviluppo continuo divisibile in 4 periodi:

 Periodo pseudo-ghiandolare (2°-4° mese): i bronchi terziari si ramificano in 16 ordini che

portano alla formazione di ramificazioni sempre più piccole fino ai bronchioli terminali.

 Periodo canalicolare (4°-7° mese): ogni bronchiolo terminale si divide in due o più

bronchioli respiratori (ricoperti da pneumociti di tipo I e di tipo II che producono

un tensioattivo necessario a impedire il collasso (atelettasia) o l’eccessiva

surfactante:

espansione degli alveoli durante la respirazione) e il mesoderma che li circonda forma i vasi

sanguigni.

 Periodo sacculare (7°-9° mese): ogni bronchiolo respiratorio si divide in 3 alveoli

polmonari circondati da una fitta rete vascolare. Da questo punto è possibile la

sopravvivenza dei feti.

 Periodo alveolare (fine della gestazione-8 anni): la maturazione dei polmoni avviene con la

formazione di alveoli definitivi (forma definitiva per il 95% dopo la nascita).

I movimenti respiratori (essenziali per uno sviluppo normale dei polmoni) iniziano prima della nascita

causando l’aspirazione di liquor amniotico. Alla nascita il liquido viene rapidamente eliminato tramite

bocca e naso, capillari sanguigni, vasi linfatici.

Le mucose sono di origine endodermica, invece la parte muscolo-connettivale e cartilaginea deriva

dal mesoderma splancnico. 51


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti completi per l'esame di istologia e embriologia, a medicina, basati su appunti personali e studio autonomo del testo: Embriologia Umana, De Felici, con allegate immagini dettagliate ed originali (non fotografate), impaginato e completo di ciò che serve per passare l'esame di Istologia e Embriologia, a medicina, con il massimo del voto. Completo di: fattori e molecole, le prime settimane spiegate in modo più chiaro e semplice, soprattutto la terza, il sistema nervoso, sviluppo di cuore e circolo, placenta e tutto il resto.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico)
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Benjamin Meghnagi di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Istologia ed embriologia umana e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università La Sapienza - Uniroma1 o del prof Musarò Antonio.

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