Biologia dello sviluppo

meridiano quindi avremo la formazione 8 blastomeri detti mesomeri (perché hanno

tra di loro le stesse dimensioni) localizzati tutti sullo stesso piano (unico strato di

blastomeri). Al polo vegetativo, invece, quelli che erano i 4 blastomeri, si dividono

secondo il piano equatoriale, che non si troverà centralmente quindi avremo due

strati di blastomeri 4 macromeri e 4 micromeri (4 grandi e 4 piccoli)

Durante la quinta divisione di segmentazione i mesomeri si dividono secondo un

piano equatoriale dando luogo a due file di cellule sovrapposte di otto blastomeri

ciascuna, denominate animale 1 e animale2

Al polo vegetativo i 4 macromeri si dividono secondo un piano meridiano per dare 8

macromeri, tutti posizionati su un unico piano al di sotto di an2 invece, i micromeri si

dividono in modo ineguale secondo un piano equatoriale; quindi daranno origine a 4

grandi micromeri e 4 piccoli micromeri posizionati al di sotto.

Sesto piano di segmentazione: quelli che erano gli strati AN1 e AN2 si divideranno

secondo un piano meridiano. Quelli che erano i macromeri si dividono con un piano

equatoriale formando due file di 8 che chiameremo VEG1 e VEG2, essendo al polo

vegetativo; I 4 grandi micromeri si dividono a formare 8 piccoli micromeri mentre i 4

piccoli micromeri non si dividono più perché sono piccoli e non supportano ulteriori

segmentazioni. Dallo zigote siamo arrivati a una blastula, cioè a una struttura

embrionale pluricellulare perché costituita da tutte queste cellule. Piano piano i

blastomeri si vanno a distribuire sulla superficie esterna andando a formare un

blastoderma monostratificato che circoscrive il blastocele.

i determinanti citoplasmatici interverranno nel dire a ciascuna cellula cosa deve fare.

nella blastula quelli che erano gli strati an1 e an2 al polo animale e veg1 e veg2 al

polo vegetativo, durante la gastrulazione, svolgeranno ruoli completamente diversi

perché hanno già ricevuto delle informazioni che determinano il loro destino. la

blastula del riccio di mare si presenta libera natante perché tutti i blastomeri sono in

grado, sulla superficie libera, quella rivolta verso il mezzo acquoso, di produrre delle

ciglia. il movimento delle ciglia conferisce motilità alla blastula. tutto questo processo

è protetto dalla membrana di fecondazione. verrà poi secreto un enzima di schiusa

che è in grado di digerire la membrana. questo enzima è generalmente prodotto dai

blastomeri del polo animale, mentre la parte relativa al polo vegetativo andrà ad

ispessirsi per formare la piastra vegetativa che sarà il punto d'inizio del processo di

gastrulazione.

SEGMENTAZIONE (anfibi): Le uova mesolecitiche sono caratteristiche degli anfibi e

presentano una segmentazione oloblastica radiale. La prima divisione di

segmentazione è meridiana ed inizia al polo animale e prosegue verso il polo

vegetativo dove però rallenta perché incontra una certa resistenza causata dall'

abbondanza di vitello. Quindi mentre il primo piano sta ancora dividendo il citoplasma

ricco di vitello dell'emisfero vegetativo in corrispondenza del polo animale compare

già il secondo piano di segmentazione anche questo meridiano ma perpendicolare al

primo. il terzo piano di segmentazione invece è equatoriale, tuttavia a differenza di

quanto avviene nelle uova di riccio di mare , questo piano equatoriale è più spostato

verso il polo animale per questo si formeranno quattro piccoli blastomeri nell'emisfero

animale detti micromeri e quattro blastomeri più grandi nell'emisfero vegetativo detti

macromeri. I micromeri dell'emisfero animale Contengono meno vitello e si dividono

più velocemente rispetto ai macromeri. Così con il proseguire delle divisioni si

vengono a formare due diverse regioni la prima in corrispondenza dell' emisfero

animale con un numero più elevato di micromeri e la seconda in corrispondenza

dell'emisfero vegetativo con un numero più limitato di macromeri. Un embrione di

anfibio con circa 32 blastomeri appare come una sfera solida di cellule ed è definito

morula. Allo stadio di 128 blastomeri l'embrione degli anfibi è considerato una blastula

ed il blastocele è spostato nell'emisfero animale. Negli anfibi la blastula è formata

perlopiù da un epitelio pluristratificato nel quale lo strato esterno si presenta

polarizzato le cellule più esterne infatti in corrispondenza della calotta animale

presentano delle giunzioni strette che impediscono l'ingresso di molecole dall'esterno

all'interno dell'embrione e anche dei desmosomi che invece consentono una notevole

resistenza dell'epitelio alle tensioni esterne. Inoltre, tutte cellule contigue formano

delle giunzioni serrate che rappresentano canali di comunicazione attraverso i quali

possono transitare ioni e piccole molecole.

SEGMENTAZIONE (mammiferi euteri): La segmentazione nei mammiferi presenta

delle caratteristiche differenti rispetto a quella degli altri animali. Le divisioni infatti

sono particolarmente lente. Queste procedono inoltre in maniera asincrona in quanto i

primi due blastomeri non si dividono contemporaneamente, così che l'embrione già

all'inizio della segmentazione può presentare un numero dispari di blastomeri. La

segmentazione Inoltre è detta rotazionale in quanto il primo piano di segmentazione e

meridiano così come nelle altre uova con segmentazione oloblastica mentre nella

seconda divisione i due blastomeri si dividono secondo piani differenti uno dei due si

divide secondo un piano meridiano mentre l'altro secondo un piano equatoriale.

L'evento più importante che caratterizza la segmentazione dei mammiferi euteri è il

fenomeno della compattazione. Allo stadio di 8 cellule i blastomeri vanno incontro a

compattazione e risultano talmente uniti tanto che i limiti cellulari sono difficilmente

riconoscibili. questa compattazione è dovuta ad alcuni eventi come l'espressione di

proteine di adesione come la e-caderina. Quando l'embrione è formato da 16

blastomeri parliamo di morula questa è costituita da 9 a 14 blastomeri esterni che

delimitano da 2 a 7 blastomeri interni. Le cellule esterne diventeranno quelle del

trofoblasto che partecipano alla formazione della placenta quelle interne invece vanno

a costituire la massa cellulare interna destinata a dare l'embrione e parte dei suoi

annessi. Durante le divisioni i blastomeri esterni tramite processi di endocitosi iniziano

a prelevare fluido dalla cavità uterina e a riversarlo in cavità che sono formate tra i

blastomeri più interni queste cavità poi si fondono e vanno a costituire la cavità della

blastocisti , tale processo è noto come cavitazione. Allo stadio di 32/64 blastomeri

l'embrione ha raggiunto lo stadio di blastocisti .Il gruppo di cellule interno e anche

noto come bottone embrionale .Il trofoblasto all'interno dell'utero forma il corion la

parte embrionale della placenta che consente all’ embrione di ricevere ossigeno e

nutrimento da parte della madre. il corion Inoltre secernere degli ormoni che

consentono il trattenimento del feto all'interno dell'utero. Dal bottone embrionale si

organizzano le varie parti dell'embrione e gli annessi embrionali sacco vitellino

allantoide e amnios. Soltanto dopo l'ingresso nell'utero la blastocisti fuoriesce dalla

zona pellucida e ciò è dovuto alla digestione della zona pellucida da parte di un

enzima la stripsina. Avvenuta la schiusa della blastocisti inizia il processo di impianto

che nella specie umana avviene circa una settimana dopo la fecondazione

Nella SEGMENTAZIONE OLOBLASTICA A SPIRALE TIPICA DEI MOLLUSCHI i piani di

segmentazione sono diretti obliquamente all asse animale-vegetativo, per cui i

blastomeri che ne derivano sono disposti in modo obliquo Altra caratteristica di questa

segmentazione riguarda il numero limitato di divisioni a cui vanno incontro i

blastomeri prima che inizi la gastrulazione. La blastula che ne viene fuori non ha

blastocele ed è detta stereoblastula. I primi due piani di segmentazione sono

meridiani e dividono lo zigote in quattro macromeri. Questi quattro macromeri danno

origine a quattro micromeri che si localizzano al Polo animale che non sono allineati

con i macromeri ma osservati dal Polo animale risultano ruotati in senso orario. Tale

rotazione deriva dall'orientamento obliquo dei fusi mitotici rispetto all'asse animale

vegetativo. Durante la 4 divisione il fuso cambia orientamento di circa 90 gradi così

che i macromeri danno luogo ad un secondo quartetto di micromeri che è orientato in

senso antiorario.

SEGMENTAZIONE MEROBLASTICA SUPERFICIALE ( insetti)

Questa segmentazione è tipica delle uova centrolecitiche. Il vitello è situato al centro

dell’uovo dove costituisce il cosiddetto endoplasma mentre Il citoplasma privo di

vitello è detto periplasma e occupa la posizione superficiale lungo tutta la superficie

cellulare , sarà il periplasma a dividersi. Una caratteristica di tale segmentazione è

che la mitosi non è seguita da citodieresi.

Segmentazione drosophila: l’ intero stadio di segmentazione è suddiviso in cicli

nucleari ,durante i primi 8 cicli tutti i nuclei sono immersi nell’ endoplasma. La

divisione del nucleo zigotico si realizza nella zona piu profonda dell endoplasma e i

nuclei che si formano assieme al manicotto di citoplasma che li delimita sono detti

energidi. Raggiunto un certo numero di energidi questi si muovono verso il

periplasma dove vanno incontro ad ulteriori cicli di divisione senza che si abbia la

formazione della membrana plasmatica ,pochi nuclei non migrano e diventano

vitellofagi in quanto deputati alla demolizione del vitello .All'inizio del nono ciclo solo

pochi nuclei raggiungono il periplasma del polo posteriore dove vengono delimitati

da membrana plasmatica e formano le cellule polari che rappresentano i precursori

delle cellule germinali. All'inizio del decimo ciclo la maggior parte dei nuclei somatici

dell'embrione raggiunge il periplasma .Dal decimo al tredicesimo ciclo noto anche

come stadio preblastodermico molti nuclei si trovano localizzati alla superficie dell’

uovo ma ancora immersi in uno strato citoplasmatico comune. Lo spessore del

periplasma aumenta grazie allo spostamento di componenti del vitello verso la

regione centrale dell’uovo. Nel frattempo le cellule polari continuano a dividersi anche

se con cicli cellulari più lenti rispetto a quelli delle cellule somatiche. All'inizio del XIV

ciclo circa 5000 nuclei sono presenti nel periplasma e non sono ancora delimitati da

membrane, questo stadio è anche noto come stadio di blastoderma sinciziale .Il

processo di cellularizzazione ha inizio quando la membrana plasmatica dell'uovo si

introflette tra i nuclei, questo processo si conclude con la completa cellularizzazione

ovvero con la chiusura del nucleo all'interno di ogni singola cellula. Questo stadio è

detto blastoderma cellulare. Nella drosophila lo stadio di blastoderma cellulare è

costituito da circa 6000 cellule e si forma entro 4 ore dalla fecondazione ,

corrisponde alla blastula degli altri embrioni però all'interno non è presente il

blastocele.

SEGMENTAZIONE MEROBLASTICA DISCOIDALE è tipica di pesci rettili uccelli con uova

telolecitiche. Dopo la fecondazione si forma al polo animale il blastodisco dove è

concentrata la maggior parte del citoplasma priva di vitello. Il primo piano di

segmentazione e meridiano è tagliata il blastodisco in due metà, il solco di

segmentazione si arresta però come negli anfibi poiché incontra il vitello. Il secondo

piano è meridiano e perpendicolare al primo portando alla formazione di 4 blastomeri

che restano in continuità con il vitello sottostante. Le successive tre divisioni

avvengono con piani verticali al blastodisco mentre la sesta è orizzontale e

perpendicolare ai precedenti piani di segmentazione e porta così alla formazione di

due strati di cellule uno superficiale e uno invece di cellule profonde . Dalla decima

divisione si possono distinguere tre popolazioni cellulari uno strato di rivestimento

esterno formato dalle cellule più superficiali del blastoderma, uno strato di cellule

profonde sottostanti che danno origine al embrione vero e proprio infine uno strato

sinciziale vitellino formato da cellule che poggiano sulla massa insegmentata di

vitello e che rimangono indelimitate dando luogo a un sincizio. Tra il

blastoderma e il vitello si forma uno spazio ripieno di fluido detto cavità subgerminale

questo si forma quando le cellule del blastoderma prendono acqua dall'albume e

secernono liquido nello spazio interposto tra loro e il vitello. A questo stadio dello

sviluppo le cellule profonde della parte centrale del blastoderma degenerano per cui

la parte centrale rimane costituita da un solo strato di cellule e prende il nome di area

pellucida , la tappa successiva di sviluppo è la formazione di due strati di blastoderma

1 superiore indicato col termine di epiblasto formato dalla maggior parte delle cellule

dell'area pellucida e uno strato sottostante indicato con il termine ipoblasto che ha

una duplice origine in parte deriva dalla delaminazione di cellule delle epiblasto nella

cavità subterminale dove formano piccoli gruppi cellulari discontinui e in parte deriva

dalla proliferazione diretta anteriormente di uno strato di cellule profonde localizzate

in corrispondenza della futura regione anteriore dell'embrione si forma così una

lamina continua. ipoblasto ed epiblasto si fondono in corrispondenza della zona

marginale della cavità subterminale. La cavita compresa tra essi è il blastocele.

Epiblasto formerà l'embrione vero e proprio mentre l ipoblasto formerà l'endoderma

extraembrionale.

DESTINO ,POTENZIALITA’ E DETERMINAZIONE DELLE CELLULE

Durante le prime fasi dello sviluppo embrionale una cellula possiede una gamma di

capacità più ampia del suo effettivo destino nota come potenzialità di una cellula e

prende in considerazione il totale di tutte le strutture che una cellula o i suoi

discendenti possono formare se poste in un ambiente idoneo. Ci sono due operazioni

sperimentali che vengono utilizzate per definire la potenzialità: l'isolamento e il

trapianto eterotopico. Un esperimento di isolamento valuta le potenzialità di una

cellula o di una regione dopo che questa è stata sottratta all'influenza delle altre parti

dell'organismo, le cellule vengo infatti prelevate da un embrione e mantenute in vitro

in un mezzo che le nutre ma che non favorisce o inibisce lo sviluppo di nessuna

struttura in particolare. I trapianti eterotopici invece valutano le potenzialità di una

cellula sotto l'influenza di cellule diverse da quelle normalmente vicine le cellule

Infatti sono prelevate da un donatore e impiantare in regioni differenti di un individuo

ricevente. I risultati degli esperimenti di isolamento e quelli di trapianto dipendono dal

numero di cellule trapiantate: mentre cellule singole o gruppi di cellule tendono ad

allontanarsi dal loro destino una volta inserite in un nuovo ambiente gruppi numerosi

di cellule riescono a mantenere più facilmente il loro destino originale questo

fenomeno è detto effetto comunità.

Zigote: cellula TOTIPOTENTE: può originare da sola un intero embrione.

PLURIPOTENTE: staminali embrionali , sono cellule che possono formare un numero

maggiore di strutture rispetto al loro destino

UNIPOTENTE: nel momento in cui viene a determinarsi quello che sarà il suo destino.

Con l'avanzare dello sviluppo embrionale, le potenzialità del blastomero diventano

sempre inferiori fino a quando rimane una sola potenzialità che quindi coincide con il

destino di quella cellula, per cui diremo che quella cellula è determinata.

Il processo di determinazione è un processo a tappe, non avviene in un momento

preciso ma avviene gradualmente durante lo sviluppo embrionale e questo processo a

tappe è regolato dai DETERMINANTI CITOPLASMATICI ed è in qualche modo

influenzato dai segnali che si scambiano tra di loro le cellule. Questi segnali sono:

EFFETTO COMUNITA', INIBIZIONE LATERALE, EFFETTO DI INDUZIONE EMBRIONALE

( cioè le cellule che si trovano in un punto di transizione tra due tessuti

completamente diversi, quindi tra cellule con destini completamente diversi, ricevono

i segnali di entrambi i gruppi cellulari, vengono indotti dalle aree embrionali adiacenti

ma si svilupperanno con un destino completamente diverso. Questo effetto

d'induzione embrionale è l'induzione che ricevono le cellule in base alla posizione che

occupano nell'embrione in via di formazione e sono sempre posizionate nel punto di

transizione tra due tipologie di cellule completamente differenti tra loro per destino.

Le STRATEGIE di determinazione che possono attuare gli organismi sono due:

1) SVILUPPO A MOSAICO;

2) SVILUPPO REGOLATIVO.

Lo sviluppo a mosaico definito anche sviluppo autonomo, in cui la specializzazione

delle cellule è caratterizzata dalla presenza nel liquido intracellulare (o citosol) dei

determinanti citoplasmatici, che si accumulano all'interno dell'uovo durante

l'ovogenesi. Questo modello conferisce alle cellule di procedere indipendentemente, le

une dalle altre.

Mentre nello sviluppo regolativo, definito anche sviluppo indipendente, avviene una

differenziazione e una che dipende dall'interazione con altre cellule. Così in questo

sviluppo le cellule hanno la capacità di rilevare l'assenza di una cellula e rimpiazzarla.(

cosa che non avviene nello sviluppo a mosaico) . Queste cellule comunicano grazie a

segnali per cui avviene un interazione rendendo lo sviluppo dei vari tipi cellulari

dipendente dalle cellule vicine che permette correzioni regolative nel caso di

interferenza dannose.

Lo sviluppo regolativo man mano che procede lo sviluppo embrionale, confluisce verso

lo sviluppo a mosaico, perché man mano che le cellule si determinano, vanno a

posizionarsi nei posti determinati Esempio di sviluppo regolativo: origine dei gemelli:

avviene una regolazione ex novo che se avessimo uno sviluppo determinato non

potrebbe avvenire.

Possiamo avere 3 tipi di condizioni: 2 fisiologiche e una patologica.

La separazione per avere la formazione dei gemelli si può avere a partire da un'unica

cellula uovo fecondata (gemelli monozigoti). Si ha separazione nel momento in cui

avviene la prima segmentazione in 2 blastomeri. I 2 blastomeri si possono separare

completamente tra loro e quindi comportarsi ognuno come uno zigote indipendente,

quindi si svilupperanno due embrioni differenti. in comune avranno soltanto l'utero

materno. Si sviluppano da due cellule che si separano e ognuna si comporta

indipendentemente.

Se invece la separazione avviene già allo stadio di blastocisti, quando si è già formata

la massa cellulare interna, la quale si separa in due metà, gli embrioni condivideranno

la placenta, il corion, ma ognuno avrà il proprio amnios (liquido amniotico) e

presentano due entità separate.

In quello patologico, la separazione della blastocisti e, quindi della massa cellulare

interna, avviene tardivamente e le cellule della massa cellulare interna non si

separano del tutto, si allontanano tra di loro ma rimangono comunque unite e la

massa cellulare interna resta unica. Questo porterà alla formazione di gemelli siamesi,

che non hanno nemmeno l'amnios indipendente. Le cellule man mano che si

sviluppano possono ancora rimanere fuse tra loro in punti disparati e questo porterà

alla formazione di due gemelli che nel momento del parto comparteciperanno aree più

o meno estese del corpo. Più tardivo è l'allontanamento, più intimo sarà il rapporto tra

i gemelli, più serio sarà il danno.

DETERMINAZIONE NEGLI INSETTI

Tra la formazione del blastoderma sinciziale e quello cellularizzato, passa un lasso di

tempo brevissimo; tempo sufficiente a far cambiare lo stadio di potenzialità dei

blastomeri; infatti, se si prende un piccolo gruppo di energidi allo stadio di

blastoderma sinciziale e lo si trapianta in un organismo ospite e in una regione diversa

da quella d'origine, quindi non più nella regione che darà origine al segmento

addominale, ma in una regione che darà origine alla testa. A completo sviluppo

avremo un embrione dove non sarà più possibile riconoscere i blastomeri abbiamo

trapiantato, quindi si saranno integrati perfettamente tra i blastomeri che daranno

origine alla testa; non ne avremo più traccia.

Se lo stesso trapianto viene fatto allo stadio di blastoderma cellulare, nell'individuo

che si svilupperà troveremo, al livello della testa, un raggruppamento di cellule che

presenta i marcatori specifici del segmento addominale. Allo stadio di blastoderma

cellulare, i blastomeri sono già determinati, sanno già, ognuno di loro, a cosa deve

dare origine, il blastomero sa se deve originare la porzione della testa, se deve

originare la porzione del torace o la porzione dell'addome; mentre un attimo prima,

quando sono già nuclei distribuiti lungo il citoplasma periferico ma sono ancora allo

stadio di blastoderma sinciziale, sono ancora PLURIPOTENTI, allo stadio di blastoderma

cellularizzato i blastomeri si sono già determinati; quindi anche se li trapianto in una

sede diversa, quella che era l'informazione continuano ad esprimerla.

Nella blastula, quando si viene ad organizzare (negli insetti) si vengono a determinare

due regioni principali:

DEA: regione ectodermica dorsale che darà origine all'epitelio.

VNR: regione neurogenica ventrale che darà origine al sistema nervoso.

Se trasferiamo una cellula, la preleviamo da DEA (regione ectodermica dorsale) e la

reimpiantiamo in un altro embrione ma sempre nella stessa regione, vado a fare,

questa volta, uno studio clonale (studio dei cloni). Mi aspetto che siano tutti cloni

epidermici e infatti la quasi totalità dei cloni sono epidermici. Altri cloni che non sono

epidermici danno origine ad altre tipologie di cloni che non sono neanche neurogenici.

Se trapiantiamo cellule dalla regione neurogenica in un altra regione neurogenica,

avremo quasi la metà dicloni neurali e l'altra metà sarà occupata da cloni epidermici

per effetto di comunicazione cellulare che prenderà il nome di inibizione laterale. Se

prendiamo cellule dalla regione ectodermica dorsale e la trapiantiamo in quella

neurogenica possiamo notare che il destino è influenzato dall'effetto comunità: se

trapianto un numero esiguo di cellule, queste tenderanno ad integrarsi nella nuova

sede in cui le ho trapiantate (si lasceranno influenzare dalle informazioni posizionali

che le arrivano dalle cellule.

Se invece, tendiamo a portare un gruppo elevato di cellule (quindi trasferiamo una

piccola comunità di cellule), queste non si lasceranno influenzare dal destino delle

cellule che le stanno accogliendo ma manterranno le loro informazioni.

Esiste una classe di proteine importanti per lo sviluppo del neuroblasto, tale classe

comprende un recettore di membrana codificato dal gene “notch” e il suo ligando

ovvero una proteina di membrana formata dal gene delta Tutte le cellule dell'area VNR

posseggono dei recettori e tutte le cellule della stessa area sono in grado di

sintetizzare la proteina delta. ma quando il recettore notch lega viene inibita la via

nervosa.

Le cellule della regione neurogenica ventrale competono tra loro per diventare cellule

nervose.

La cellula che più rapidamente sintetizza delta , ha maggiore probabilità di

accapararsi il destino nervoso perché liberando il ligando delta , inibisce le cellule

adiacenti per seguire il destino nervoso. Quindi alla fine avremo poche cellule della

regione neurogenica ventrale che si saranno specializzate in un destino nervoso; tutte

le altre, per le quali il destino nervoso è stato inibito, svilupperanno cellule

ectodermiche e quindi epidermiche.

DETERMINAZIONE DEGLI ANFIBI: Gli esperimenti di trapianto eterotopico vengono fatti

allo stadio di gastrula (iniziale e terminale).

Se allo stadio di gastrula iniziale (nel momento in cui si è appena abbozzato il

blastoporo, quindi si sono appena accennati il labbro dorsale del blastoporo e si sta

per avviare il processo di invaginazione)

viene trapiantata una parte di piastra neurale prospettica in un ricevente in una

regione di epidermide prospettica; vedremo che quella parte che doveva formare la

piastra neurale formerà una parte dell epidermide nell ospite. Allo stesso modo

cellule dell epidermide prospettica trapiantate nel primordio della piastra neurale

contribuiscono alla formazione di questa. Allo stadio di gastrula iniziale i blastomeri

quindi non sono ancora determinati. Se lo stesso tipo di trapianto viene fatto allo

stadio di gastrula tardiva, noteremo che la piastra neurale prospettica svilupperà un

encefalo e un midollo spinale indipendentemente dal luogo in cui era stata trapiantata

nell’ embrione ospite. Si forma una (piastra neurale soprannumeraria) in

localizzazione topica, fuori dalla sede in cui normalmente ci dovrebbe stare. Lo stesso

accade per l epidermide prospettica, anche se trapiantata altrove continuerà il proprio

sviluppo quindi allo stadio di gastrula finale le cellule sono determinate.

DETERMINAZIONE NEI MAMMIFERI: Nel caso dei mammiferi sono state create delle

chimere, cioè un organismo composto da cellule con differenti genotipi; associando tra

loro blastomeri provenienti da un embrione, di una fecondazione, e blastomeri

provenienti da un'altra fecondazione. Quindi avremo nella stessa blastocisti che

stiamo ripristinando, cellule con genotipo A e cellule con genotipo B. Per studiare una

chimera si prende l'embrione allo stadio di 4 cellule e si dissociano i blastomeri

rendendoli singoli, lasciando che ognuno di questi blastomeri si duplichi in modo da

raggiungere lo stadio a 8 cellule. Queste cellule vengono marcate in modo da seguirne

il destino. Dopo averle fatte dividere, vengono nuovamente separate e viene preso un

singolo blastomero marcato e viene riassortito con 4 blastomeri non marcati quindi

provenienti da un altro embrione in modo da avere 5 blastomeri, a quel punto si

aggiungono gli altri 3 in modo da ripristinare le condizioni di partenza. A questo punto

in vitro si fanno crescere fino allo stadio di blastocisti. Allo stadio di blastocisti avremo

il trofoblasto e la massa cellulare interna. A questo stadio, nei mammiferi, deve

avvenire l'impianto della parete uterina, perché si possano sviluppare gli annessi

extraembrionali. la nostra chimera viene trapiantata nell'utero di una madre nutrice

(esperimenti fatti sui topi) e sono stati studiati alla fine quelli che erano i genotipi dei

topolini che sono nati alla fine della gestazione. I topolini presentavano cellule al loro

interno che potevano avere genotipo A, B e AB. Vengono fuori dei topolini

perfettamente formati questo vuol dire che la chimera ha perfettamente funzionato e

la determinazione allo stadio di 8 cellule non è ancora avvenuta, perché i blastomeri

marcati e i blastomeri non marcati, sono stati presi a caso. Il fatto che tutte le

blastocisti impiantate abbiano portato a topolini nati vivi e sani, vuol dire che allo

stadio di 8 cellule, i blastomeri sono ancora pluripotenti e quindi possono originare

tutti i tessuti e tutti gli organi tipici di quell'organismo.

Un altro esperimento per studiare il differenziamento è stato fatto allo stadio di 16

blastomeri: gli embrioni sono stati dissociati in singole cellule e i blastomeri sono stati

classificati come cellule superficiali o interne sulla base di criteri morfologici come la

taglia e la presenza dei microvilli su quelle superficiali. Dopo aver colorato le singole

cellule isolate queste sono state aggregate con altri 15 blastomeri non marcati per

formare la chimera a 16 cellule. A questo punto si è portato avanti lo sviluppo fino allo

stadio di blastocisti e non si è fatto più l'impianto nell'utero ma si è voluto studiare

che cosa succedeva nella blastocisti. Se una cellula esterna marcata viene posizionata

tra le cellule superficiali dell ospite, su 14 blastocisti analizzate, noteremo che in tutte,

questa cellula contribuirà alla formazione del trofoblasto. Se invece, una cellula

esterna marcata viene posizionata all'interno, su 18 blastocisti, 16 vedranno ancora

questa cellula, sebbene posizionata all'interno, dare origine al trofoblasto. Dunque le

cellule esterne si sviluppano secondo un preciso destino indipendentemente dalla

posizione acquisita nell ospite. Se invece, una cellula interna, marcata viene inserita

tra le cellule interne dell ospite , si noterà nella stragrande maggioranza delle

blastocisti analizzate che la cellula marcata contribuirà alla formazione del bottone

embrionale. Se invece una cellula interna viene marcata e viene posizionata

all'esterno, questa puo contribuire alla formazione del trofoblasto. Quindi anche allo

stadio di 16 cellule, non tutti i blastomeri sono ancora determinanti, si puo affermare

che le cellule superficiali della morula mostrano una maggiore tendenza a proseguire

lo sviluppo come cellule del trofoblasto , mentre quelle della morula interna possono

proseguire lo sviluppo sia come cellule del trofoblasto, sia come cellule della massa

cellulare interna.

DETERMINANTI CITOPLASMATICI

Nelle uova ci sono dei componenti citoplasmatici che non sono distribuiti

uniformemente al loro interno e pertanto saranno ripartiti in maniera diversa tra i

blastomeri durante le successive divisioni di segmentazione. Alcuni di questi sono

capaci di influenzare il destino di una cellula e di conseguenza il suo stato

determinato, sono perciò detti determinanti citoplasmatici. Questi sono o trascritti,

quindi molecole di rna messaggero o direttamente proteine che vengono accumulate

dalla cellula uovo. Una volta che iniziano i processi di segmentazione, questi

determinanti vengono divisi tra le cellule quindi una cellula seguirà un destino diverso

da quello del blastomero adiacente anche se entrambi i blastomeri si sono originati

durante la segmentazione dello stesso blastomero. Anche se il genoma è uguale ,

l'espressione genica verrà influenzata proprio dalla presenza dei determinanti. Se

separiamo la cellula uovo del riccio di mare secondo un piano meridiano che taglia la

cellula uovo dal polo animale al polo vegetativo, otterremo due larve normali. Se

invece dividiamo la nostra cellula uovo secondo un piano equatoriale e quindi

separiamo il polo animale dal polo vegetativo, non avremo nessuna larva risultante

perché se viene fecondato il polo animale, avremo solamente una blastula cigliata

(capacità di produrre ciglia), se invece viene fecondata la metà vegetativa si viene a

formare una gastrula ma è irregolare e anomala

Non è sufficiente né la sola informazione contenuta al polo animale né la sola

informazione contenuta al polo vegetativo, ma è necessaria la compartecipazione e la

presenza di tutte le informazioni contenute dal polo animale al polo vegetativo per lo

sviluppo di una larva normale.

Negli embrioni di molti insetti le cellule germinali primordiali si formano al polo

posteriore conosciute come cellule polari , queste nel citoplasma contengono strutture

granulari dette granuli polari.

La funzione di questi granuli è stata studiata mediante la loro rimozione , il

danneggiamento meccanico e la distruzione con calore o irradiazione. Irradiando il

polo posteriore della cellula uovo degli insetti, lo sviluppo avviene regolarmente, ma

le cellule polari non si formano e gli animali adulti avranno gonadi senza gameti.

Questo dimostra che alcuni componenti citoplasmatici localizzati nella regione

posteriore dell uovo sono necessari per la formazione delle cellule polari. Quindi si è

pensato di fare degli esperimenti di recupero di funzione: si sono fatti dei trasferimenti

di citoplasma, dalla cellula uovo non irradiata alla cellula uovo che era stata irradiata.

Si sono fatti due diversi esperimenti: si è prima prelevato il citoplasma dalla porzione

anteriore della cellula uovo e si è iniettato nel citoplasma della cellula uovo irradiata,

ma non portava nulla di nuovo, ancora cellule uovo senza cellule polari; allora si è

pensato di fare un trapianto di citoplasma di cellula uovo sana, questa volta,

prelevandolo dal polo posteriore e iniettandolo alla cellula uovo irradiata, in questo

caso ricomparivano le cellule polari. Questo voleva dire che l'informazione per la

determinazione delle cellule polari è contenuta nel citoplasma posteriore, e non in

tutto il citoplasma altrimenti le cellule polari sarebbero dovute ricomparire anche dopo

il trasferimento di citoplasma dal polo anteriore.

Il primo componente dei granuli polari ad essere localizzato nella parte posteriore

delle uova di insetto è stato l mRNA trascritto dal gene oskar. Questo trascritto viene

segnato col segno + , quando è presente mentre nel caso delle cellule uovo

irradiate, tale gene viene distrutto, quindi indicato col segno – e gli embrioni mancano

di granuli polari, tuttavia gli embrioni possono recuperare la fertilità in seguito al

trapianto di citoplasma posteriore proveniente da cellule uovo che hanno il trascritto.

L’mRNA oskar non viene trascritto dalla cellula uovo direttamente, ma viene

convogliato alla cellula uovo, le cellule nutrici di ciascuna camera ovarica si occupano

di trascrivere il gene oskar e lo trasferiscono, mediante ponti citoplasmatici all ovocita

dove migrerà poi verso il polo posteriore, grazie a fasci di microtubuli polarizzati che

fanno da binario, legano questo trascritto al livello del polo anteriore e lo trasferiscono

al polo posteriore. Una volta raggiunto il citoplasma posteriore, l’mRNA oskar viene

tradotto in proteina; questa si associa ad altre due proteine, la staufen e quella

codificata dal gene vasa insieme vengono raccolti in vescicole a formare i cosiddetti

granuli polari; i granuli polari saranno costituenti delle cellule polari.

Un altro esempio di determinante citoplasmatico è l’mRNA trascitto dal gene bicoid

che è posizionato nel citoplasma del polo anteriore della cellula uovo. Gli embrioni

derivati da cellule uovo privi ti tale trascritto ,

mancheranno di testa e il torace mentre l’addome risulta espanso e presenta alla sua

terminazione anteriore una duplicazione speculare del telson che è l elemento

addominale più posteriore.

Allo stesso modo di come è stato fatto per il recupero di funzione nel caso di oskar, si

possono fare trapianti di citoplasma prelevati dal polo anteriore da una cellula uovo

sana e iniettati nel polo anteriore , il risultato era la ricomparsa di un di una testa, di

un torace. Se invece, il citoplasma anteriore, lo vado ad iniettare al centro del corpo

del nostro embrione privo di bicoid si avrà una polarizzazione a partire dal punto di

iniezione, quindi si veniva a formare una testa in posizione centrale e due toraci, uno

a destra e uno a sinistra. Se invece, si andava a prelevare sempre il citoplasma dal

polo anteriore di una cellula uovo sana e si iniettava, stavolta, al polo posteriore, ci si

aspettava che non accadesse nulla invece cio fa insorgere una nuova testa e un

nuovo torace, che spingono l'addome che c'era già, verso il polo anteriore; bicoid è

localizzato al polo anteriore, ma esercita la sua funzione in qualunque punto del

citoplasma, motivo per cui si ottengono queste situazioni. Sia bicoid che oscar sono

esempi di trascritti che determinano il corretto sviluppo delle cellule, quindi il corretto

sviluppo dell'embrione in via di formazione.

GASTRULAZIONE: è il processo con il quale inizia la morfogenesi dell embrione.

Durante tale fase si ha un insieme di movimenti morfogenetici che determinano una

ridistribuzione di singole cellule per cui la forma dell embrione cambia

progressivamente. Parliamo di movimenti morfogenetici perché sarà tutta una serie

di modifiche di forma dettate dalle informazioni genetiche proprie (determinanti

citoplasmatici) e da informazioni posizionali che arrivano dalle cellule vicine. Completa

la segmentazione, o comunque, raggiunto un elevato numero di cellule con la

segmentazione, queste cellule non restano più là dove si sono originate per divisione

della cellula madre ma iniziano a riorganizzarsi, si spostano per andare a ridisporsi e

risistemarsi in modo da originare i foglietti embrionali e da qui quello che sarà

l'assetto tipico del nuovo individuo.

Con il processo di gastrulazione si ha una riorganizzazione delle cellule che non

saranno più definiti come semplici blastomeri ma saranno cellule dell'ectoderma

(rivestimento esterno), dell'endoderma (rivestono la cavità corporea) e cellule del

mesoderma (quelle che si vanno a interporre tra due foglietti embrionali). L'ectoderma

darà origine all’epidermide e al sistema nervoso, l'endoderma invece andrà a formare

l'intestino primitivo o archenteron, il mesoderma che come abbiamo detto si localizza

tra gli altri due foglietti e andrà a formare la maggior parte delle rimanenti strutture

dell'embrione. Una caratteristica comune alla maggior parte delle gastrule appena

formate è la presenza di un blastoporo che sarà la prima forma di comunicazione tra

il nostro embrione e l'ambiente esterno.

Movimenti delle cellule:

In gruppo: invaginazione, involuzione, estensione convergente, epibolia,

•

delaminazione.

Come singole cellule: migrazione, intercalazione, ingressione, cambiamento di

•

forma.

INVAGINAZIONE: Trasferimento di cellule verso l'interno della blastula. Con un

movimento di invaginazione, di depressione le cellule si spostano verso l'interno della

cavità blastocelica. Porterà alla formazione dell'endoderma.

INVOLUZIONE: Spostamento di una lamina di cellule, sempre verso l'interno, però

questa volta le cellule vengono a contatto con la parte interna dello strato esterno.

Circoscrivono dall'interno lo strato che rimane fuori. Porterà alla formazione di

mesoderma

ESTENSIONE CONVERGENTE: Avremo l'allungamento di una lamina epiteliale in una

dimensione e l accorciamento in un'altra, ad esempio perdiamo di spessore ma

guadagniamo in lunghezza.

EPIBOLIA: Si ha quando una lamina cellulare si estende per avvolgere gli strati cellulari

più interni. Movimento di lamine cellulari che rivestono gli strati più interni là dove la

segmentazione sarà totale oppure il vitello insegmentato là dove avremo, invece,

uova telolecitiche.

DELAMINAZIONE: cioè quando abbiamo il dividersi di una lamina in due lamine

sovrapposte.

MIGRAZIONE: Capacità delle cellule di spostarsi. I movimenti che riguardano le singole

cellule sono sempre a carico del citoscheletro, delle strutture citoscheletriche che

consentono alla cellula di emettere estroflessioni citoplasmatiche ( tramite le quali

puo ancorarsi a substrati).

L'INTERCALAZIONE consiste nell'inserimento di cellule tra cellule confinanti. Possiamo

avere un intercalazione laterale dovuta a un movimento di cellule all'interno dello

stesso strato che diventa più stretto ma si estende in lunghezza. Mentre

l’intercalazione radiale è dovuta ad un movimento di cellule perpendicolarmente alla

loro superficie tra cellule di strati adiacenti. Questo movimento costituisce una sorta

di estensione convergente poiché l'epitelio che si viene a formare aumenta in numero

di cellule ma il numero di strati diminuisce.

INGRESSIONE: Si ha quando singole cellule si staccano dalla lamina di appartenenza

per portarsi verso l'interno.

CAMBIAMENTO DI FORMA: cambiamenti coordinati nella forma delle cellule che

possono determinare una deformazione di strati cellulari.

GASTRULAZIONE DEL RICCIO DI MARE: allo stadio di 60 cellule avevamo 2 strati AN1,

2 strati AN2, 1 strato VEG1 e 1 strato VEG2 , 8 grandi micromeri e 4 piccoli micromeri.

Ognuno di questi strati cellulari avrà un proprio destino. I blastomeri animali sono

dotati di lunghe ciglia apicali. I blastomeri dell'emisfero animale e quelli dello strato

vegetativo 1 formeranno l'ectoderma della larva dopo la gastrulazione, i blastomeri

dello strato vegetativo 2 daranno luogo a l'endoderma e a parte del mesoderma

mentre i grandi e i piccoli micromeri del polo vegetativo della blastula formeranno il

resto il mesoderma. Al termine della segmentazione, quando l embrione si è liberato

della membrana di fecondazione, l emisfero vegetativo comincia ad appiattirsi,

formando la piastra vegetativa.

Questo è il preludio per l'inizio della gastrulazione perché a questo punto potranno

iniziare, a carico di questa piastra vegetativa, i movimenti di gastrulazione.

La gastrulazione, nel riccio di mare, si avvia con i grandi micromeri che si spostano

per ingressione (movimento delle singole cellule che si staccavano dalla lamina di

appartenenza). I grandi micromeri, perdono i contatti, perdono le giunzioni con le

cellule della piastra vegetativa e si spostano verso il blastocele singolarmente. Una

volta all' interno della cavità blastocelica andranno a costituire le cellule del

mesenchima primario, il loro obiettivo è pian piano quello di risalire lungo i lati della

gastrula fino a disporsi nella futura regione ventro-laterale del blastocele. Man mano

che risalgono la gastrula, si fondono tra di loro a formare dei cordoni sincinziali che

formeranno le spicole di carbonato di calcio dello scheletro del pluteo: lo stadio larvale

tipico dei ricci di mare. Le rimanenti cellule della piastra vegetativa cominciano a

formare l archenteron o intestino primitivo. La formazione dell archenteron si verifica

in piu fasi: si viene a formare una prima depressione che mette in comunicazione

l'embrione con l'ambiente esterno, con formazione del blastoporo , che avviene a

carico della piastra vegetativa che rimane ormai formata dalle cellule VEG2 e i piccoli

micromeri. Il blastoporo alla fine della gastrulazione diventerà l’apertura anale.

L'archenteron successivamente si estende, fino ad assumere un aspetto longilineo,

snello e lungo per andare a prendere contatto con una depressione opposta al

blastoporo che prende il nome di stomodeo.

Quando l'alchenteron andrà a prendere contatto con lo stomodeo, si verrà a formare

quella che sarà l'apertura boccale della larva pluteo, in posizione opposta al

blastoporo. L'archenteron si organizza grazie a dei meccanismi di estensione

convergente

In alcune specie di ricci si ha una terza fase di allungamento dell ‘archenteron

determinata dall' attività delle cellule mesenchimatiche localizzate alla sommità dell’

archenteron stesso tali cellule chiamate cellule Del mesenchima secondario derivano

dallo strato vegetativo 2 e dai piccoli micromeri. Quando l'estremità dell’ archenteron

si avvicina allo stomodeo le cellule del mesenchima secondario danno luogo a due

masse su ciascun lato dell’ archenteron da cui derivano le vescicole celomatiche che

formeranno il celoma. Il CELOMA, negli organismi celomatici, serve a rivestire i visceri.

In conclusione possiamo dire che la gastrulazione nel riccio di mare si realizza grazie a

differenti tipi di movimenti morfogenetici: il mesoderma si forma per un processo di

ingressione mentre l'endoderma si forma per un processo di invaginazione della

piastra vegetativa seguita da una estensione convergente dell’ archenteron.

GASTRULAZIONE PESCI: Uova telolecitiche (ricche di vitello). Il blastodisco è l’unica

regione che può essere segmentata; la blastula è costituita da un blastoderma

pluristratificato. Possiamo distinguere 3 tipologie di cellule CELLULE SUPERFICIALI

(esterne) ,CELLULE DEGLI STRATI PROFONDI, STRATO SINCIZIALE DEL VITELLINO.

Assenza di blastocele alla fine della segmentazione.

La gastrulazione dei pesci inizia con il processo di epibolia (scorrimento delle cellule

che andavano ad avvolgere tutto ciò che c'era sotto, che potevano essere altre cellule

o massa di vitello). L'epibolia avviene perché le cellule degli strati profondi si spostano

verso l'esterno e si vanno ad intercalare alle cellule esterne. Se le cellule degli strati

profondi si spostano verso l'esterno, aumentano il numero delle cellule superficiali e

quindi possono scivolare lungo il vitello per andare ad avvolgerlo completamente. La

tappa successiva della gastrulazione è la formazione di un ispessimento anulare ,

detto anello germinale attorno al margine dell embrione. Tale ispessimento è

costituito da due strati, uno esterno detto epiblasto, responsabile della formazione

dell‘ectoderma, e uno interno detto ipoblasto, responsabile della formazione del

mesoderma e dell endoderma. Questa è una differenza con gli anfibi in quanto in essi

ectoderma e mesoderma si originano dalle stesse cellule ovvero dai micromeri del

polo animale. Alcuni studiosi ritengono che l ipoblasto si formi per un processo di

involuzione di uno strato continuo di cellule che si trasferisce al di sotto del margine

dell embrione. Altri sostengono che si formi per un processo di ingressione di singole

cellule provenienti dallo strato superficiale. Durante la formazione di epiblasto e

ipoblasto, il processo di epibolia continua fino a ricoprire l intera massa di vitello. In

seguito alla formazione di epiblasto e ipoblasto le cellule si muovovo lungo la linea

dorsale mediana dell embrione , il che determina una convergenza in senso latero-

mediale e un estensione anteriore dell epiblasto e dell ipoblasto che porta alla

formazione dello scudo embrionale un area di forma triangolare con la base posta in

corrispondenza della regione dorsale dell anello germinale e l estremità rivolta verso

il polo animale.

Una volta terminata la gastrulazione, si individuerà al centro di questo embrione un

primo somite che ci consentirà di indicare un confine netto tra la regione della testa

che si estenderà verso il polo animale, e il tratto del tronco che invece si estende

verso il polo vegetativo e a seguire il tratto del tronco una piccola regione della coda.

GASTRULAZIONE NEGLI ANFIBI: Gli anfibi sono dotati di uova mesolecitiche per questo

la segmentazione al polo animale procedeva più velocemente di quella al polo

vegetativo. ciò comporta la presenza di micromeri al polo animale e macromeri al

polo vegetativo, con un blastocele spostato al Polo animale. I movimenti di

gastrulazione negli anfibi iniziano con la formazione del blastoporo che andrà a

formarsi nel punto di transizione tra micromeri e macromeri tale punto di transizione è

detto semiluna grigia. Per sapere il motivo di tale nome dobbiamo tornare alla cellula

uovo ancora non fecondata , essa presenta nel citoplasma corticale quindi nel

citoplasma più esterno del polo animale dei granuli contenenti melanina i quali vanno

a scurire questa parte di citoplasma, l'obiettivo è quello di mimetizzare la parte

superiore dell’ uovo che è quella che subirà la fecondazione perché è lì che c'è il

nucleo. Quando avviene il contatto e l'entrata dello spermatozoo ,succede che il

cortex con i granuli di melanina subiscono una rotazione di 30 gradi verso il punto di

ingresso dello spermatozoo. Questa rotazione scopre una regione di citoplasma.

Quindi l'area che prima era coperta dai granuli di melanina adesso rimane scoperta

mostrando il contenuto materno dell uovo, tale area prende il nome di semiluna

grigia.

Nella blastula degli anfibi ,in superficie troviamo l'ectoderma presente all'emisfero

animale mentre l'endoderma presente all'emisfero vegetativo. Il mesoderma invece si

trova localizzato in profondità e occupa una fascia sub superficiale equatoriale detta

zona marginale. È possibile distinguere diversi territori, abbiamo la calotta animale

che comprende la porzione più polare dell'emisfero animale. Poi troviamo la zona

marginale di non involuzione che è adiacente alla calotta animale e vai incontro

insieme a questa a un processo di epibolia fino a ricoprire circa la metà della

superficie della gastrula finale. La zona marginale di involuzione invece si trova

nell'emisfero vegetativo e forma il margine del blastoporo. In questa zona è possibile

distinguere uno strato superficiale e uno profondo .La zona marginale compresa tra lo

strato profondo di involuzione e quello sovrastante è detta limite di involuzione. Tra lo

strato profondo e i grandi macromeri vegetativi troviamo la zona profonda. Le cellule

a bottiglia costituiscono un anello di cellule superficiali endodermiche poste al limite

della zona marginale di involuzione. Infine abbiamo la base vegetativa costituita da

grossi macromeri pieni di vitello.

All inizio della gastrulazione i macromeri vanno incontro ad un cambiamento di

forma, si allungano e si restringono all'apice, per questo tali cellule sono definite

cellule A BOTTIGLIA. Questo fa si che si liberi un varco e si crei uno spazio che

consenta il primo movimento di gastrulazione, quello di invaginazione cioè di cellule

che si portano all'interno tra altre cellule. Il processo di invaginazione cosi porta alla

formazione dell'archenteron il quale non ha molto spazio a disposizione. Il blastocele,

pian piano che procede il processo di invaginazione, viene prima spostato verso il polo

vegetativo fino ad essere ristretto e scomparire. Dato che l archenteron è costituito

da endoderma ne deriva che l endoderma negli anfibi prende origine a partire dai

macromeri. Man mano che il blastocele viene spinto verso il polo vegetativo i

macromeri presenti spesso vengono spinti verso l'esterno quindi a livello del

blastoporo si verrà a formare una protuberanza che prenderà il nome di tappo

vitellino. Perché è costituito da macromeri che contengono il vitello e che sembrano

fuoriuscire dalla gastrula iniziale.

Contemporaneamente al meccanismo di invaginazione che porta la formazione dell’

archenteron avviene un altro meccanismo che sarà responsabile della formazione del

mesoderma. Questo si forma tramite un meccanismo di involuzione dei micromeri del

polo animale che si porteranno tra le le cellule che restano fuori e l archenteron che si

è definito. Le cellule del polo animale che dovranno ripiegarsi verso l interno per

andare a rivestire lo strato che resta fuori passano attraverso il labbro dorsale del

blastoporo. Questo sarà importante perchè da questo raggruppamento di cellule

iniziano a partire i primi segnali induttivi verso le cellule dell ectoderma che dovranno

diventare piastra neurale. Le cellule del labbro dorsale del blastoporo man mano che l

involuzione procede diventano esse stesse parte del mesoderma , diventeranno

cellule del mesoderma assiale il quale darà origine alla notocorda. Il labbro dorsale

inizia l induzione della neurulazione nel momento in cui si abbozza mentre il

mesoderma assiale continua tale induzione.

L'ectoderma si forma per epibolia , le cellule del polo animale (la calotta animale e

la zona marginale di non involuzione ) vanno a rivestire l'intera gastrula. La

gastrulazione degli anfibi quindi avviene con tre movimenti diversi che avvengono

contemporaneamente: invaginazione , involuzione ed epibolia.

GASTRULAZIONE DEGLI UCCELLI

Nella blastula di pollo al termine della segmentazione abbiamo un blastoderma

formato da un disco di cellule localizzato al Polo animale che sovrasta il vitello

insegmentato. La parte centrale e periferica del blastoderma sono otticamente

differenti: quella centrale è più chiara perché è separata dal vitello dalla cavità

subgerminale e per questo è detta area pellucida mentre la porzione periferica

direttamente a contatto con la massa di vitello appare più densa ed è detta area

opaca. Nell’ uovo di pollo appena deposto il blastoderma è costituito da uno strato

superficiale di cellule detto epiblasto e uno strato profondo detto ipoblasto tra i quali

è presente il blastocele. L’ipoblasto si genera con una duplice modalità alcune cellule

dell'area pellucida vanno incontro a delaminazione e migrano nella cavità

subgerminale, dove formano piccoli gruppi cellulari discontinui detti isole di

poliinvaginazione o anche ipoblasto primario , altre cellule invece si staccano dal

margine posteriore del blastoderma che si presenta ispessito(falce di koller) per

andare ad avvolgere le isole di polinvaginazione, dando luogo all ipoblasto secondario.

Il secondario e il primario insieme formano l’ ipoblasto che divide la cavità

subgerminale in due cavità di cui quella compresa tra epiblasto e ipoblasto è detta

blastocele. Negli uccelli, tutti e tre i foglietti embrionali si originano a partire dalla

stessa lamina cellulare, ovvero dall'epiblasto. L uovo di pollo per proseguire lo

sviluppo una volta deposto deve essere incubato per 21 giorni alla temperatura di 37°

circa. Durante le prime ore di incubazione inizia la gastrulazione con formazione della

linea primitiva che si origina come un ispessimento in corrispondenza della regione

marginale posteriore dell epiblasto. Le cellule per portarsi nel blastocele attraversano

la linea primitiva, si forma una depressione detta doccia primitiva che è analoga al

blastoporo degli anfibi. La linea primitiva non si estende per tutto l'epiblasto ma si

estende per una regione definita essa termina anteriormente con un ispessimento di

cellule detto nodo di hensen che presenta una depressione detta fossetta primitiva. Il

nodo di hensen è omologo al labbro dorsale del blastoporo.

La formazione della fossetta e della doccia primitiva è dovuta ai movimenti di

convergenza verso la linea mediana e alla successiva ingressione delle cellule dell

epiblasto all interno del blastocele. Durante il processo di ingressione le cellule vanno

incontro a cambiamenti assumendo una forma a bottiglia come quelle che iniziano l

invaginazione negli anfibi. All interno del blastocele le cellule si appiattiscono, quelle

corrispondenti al territorio dell endoderma si portano a livello delle cellule dell

ipoblasto costringendo queste a scivolare sulla massa si vitello. Le cellule

corrispondenti al territorio del mesoderma assumono l aspetto di un tessuto

mesenchimatico che rappresenta il precursore del mesoderma e rimangono tra

ectoderma ed endoderma. L ectoderma è rappresentato dalla parte anteriore dell

epiblasto e non entra nel blastocele. Le prime cellule che entrano nel blastocele

attraverso il nodo di hensen spingono le cellule dell ipoblasto in una regione anteriore

dell area pellucida , tale area è detta semiluna germinale e darà luogo ai precursori

delle cellule germinali. Attraverso il nodo entrano altre cellule nel blastocele che si

localizzano tra epiblasto ed endoderma, tali cellule si portano poi anteriormente al

nodo e lungo la linea mediana dando origine al processo o prolungamento cefalico. Le

cellule che migrano successivamente attraverso il nodo di hensen danno origine al

mesoderma assiale ovvero alla notocorda, le cellule che entrano dalle porzioni laterali

del nodo formano il mesoderma parassiale che darà origine ai somiti i quali si

dispongono ai lati della notocorda. A 18 ore dalla deposizione dell'uovo la

gastrulazione è quasi terminata. Durante la formazione del mesoderma la linea

primitiva inizia a regredire così che il nodo di hensen finisce per occupare una

posizione sempre più caudale. Anteriormente al nodo di hensen si organizza la

notocorda. Quando il nodo di hensen

raggiunge la posizione più posteriore va a formare l'apertura anale. Man mano che lo

sviluppo va avanti l embrione si accresce , si solleva sulla massa di vitello a partire

dalla regione anteriore con formazione della piega cefalica e poi con il progredire di

quest'ultima si forma uno spazio sub cefalico al di sotto della regione della testa

.Successivamente tale processo interessa anche le parti laterali dell'embrione che

prima erano aperte sulla massa di vitello insegmentato. Tali parti iniziano a ripiegarsi

chiudendo la parte ventrale dell'embrione. Il vitello rimane all'interno del sacco

vitellino che è connesso con l'intestino medio. Così l'embrione originale a forma di

disco assume la forma allungata tipica dello stadio filotipico dei vertebrati. Mentre si

organizzano i foglietti embrionali, essi si estendono al di fuori dell' embrione dando

origine agli annessi embrionali o membrane extraembrionali. Le cellule ectodermiche

si espandono per epipolia dal margine dell'embrione al Polo vegetativo

contemporaneamente le cellule del l ipoblasto si estendono Sul vitello e il mesoderma

si espande tra i due foglietti. Negli uccelli Gli annessi embrionali svolgono molte

funzioni l'amnios protegge l'embrione dalla disidratazione e dagli stress meccanici

,l'allantoide svolge un ruolo di rilievo nella raccolta i prodotti di rifiuto e insieme al

corion interventi di scambi gassosi il sacco vitellino invece serve per degradare le

molecole del vitello in molecole più semplici che saranno utilizzate come nutrimento

dell'embrione attraverso i vasi sanguigni extraembrionali

GASTRULAZIONE DEI MAMMIFERI

Nel caso dei mammiferi allo stadio di blastocisti l'embrione si impianta all'interno

dell'utero, dopo tale stadio avvengono i movimenti gastrulari. Allo stadio di blastocisti

l'embrione è formato dal trofoblasto che delimita il blastocele detto anche cavità della

blastocisti e dalla massa cellulare interna detta anche bottone embrionale. Dalla

massa cellulare interna si delamina un sottile strato cellulare che va a costituire l

ipoblasto o endoderma primitivo, la restante parte della massa cellulare interna

corrisponde all’epiblasto. Successivamente da questo si delamina un altro strato

opposto al primo che forma l'ectoderma amniotico.

La restante parte dell’epiblasto corrisponde all’ epiblasto embrionale e la cavità

compresa tra ectoderma amniotico ed epiblasto embrionale rappresenta la cavità

amniotica o semplicemente amnios. L’epiblasto embrionale e l’ipoblasto sottostante

formano il disco embrionale bilaminare. Tale stadio di sviluppo è comparabile con la

blastula degli uccelli prima della formazione della linea primitiva, e come negli uccelli

l’ipoblasto non contribuisce alla formazione di strutture embrionali ma si estende per

formare il primitivo sacco vitellino, anche se vitello non ne contiene. Nell'embrione

umano lo stadio di disco bilaminare viene raggiunto verso la fine della seconda

settimana di gestazione. A questo punto il disco è costituito da uno strato superiore

cioè l'epiblasto embrionale che darà origine all’ embrione vero e proprio ed altre

cellule che partecipano alla formazione del materiale extraembrionale. Il sacco

vitellino resterà attaccato all'intestino medio come negli uccelli tramite un peduncolo

mentre la cavità amniotica si espanderà ad avvolgere tutto l'embrione. Mentre

all'interno della massa cellulare interna si organizza il disco bilaminare, la porzione

esterna della blastocisti ovvero il trofoblasto va incontro a cambiamenti. Il trofoblasto

è costituito 2 tipologie cellulari differenti: uno strato sinciziale più esterno, detto

sinciziotrofoblasto (direttamente a contatto con il corpo materno) e uno più interno

(mantiene l'aspetto cellularizzato), CITOTROFOBLASTO. All'interno del

sinciziotrofoblasto si formano degli spazi chiamati lacune dove si aprono i vasi

sanguigni dell'utero.

Dal citotrofoblasto si defferenzia il mesoderma extraembrionale (fondamentale per la

formazione dei villi coriali che ancorano l'embrione al corpo materno) importante per

la formazione della placenta che ha il compito di nutrire l'embrione.

Nel mesoderma extraembrionale si verranno a formare degli spazi che andranno a

confluire tra di loro dando luogo al celoma extraembrionale che si riempirà di liquido.

Questo celoma ma man mano che si estende avvolge il sacco vitellino la cavità

amniotica e il disco germinale bilaminare. Nei mammiferi la stria primitiva così come

accade negli uccelli si forma nella regione marginale posteriore dell’epiblasto

embrionale. Lungo la stria primitiva si andranno a delimitare i movimenti che portano

le cellule verso l'interno dell'embrione andandosi a distribuire tra epiblasto ed

ipoblasto. Le prime cellule che entrano attraverso la linea primitiva corrispondono alle

cellule endodermiche della faringe e dell'intestino medio una volta all'interno del

blastocele queste cellule si portano tra quelle dell ipoblasto e gradualmente lo

spostano verso i margini. Quindi le cellule dell'ipoblasto andranno a rivestire la cavità

della blastocisti, negli uccelli andavano a rivestire la massa di vitello insegmentata.

L'endoderma e il mesoderma embrionale si formano prevalentemente con un

movimento di ingressione attraverso la stria primitiva. Le cellule dell’epiblasto che

entrano attraverso la fossetta primitiva

si spostano anteriormente per dar luogo alla placca precordale e alla notocorda , le

cellule che entrano attraverso il solco primitivo si portano lateralmente per formare le

altre strutture mesodermiche e l'endoderma. Al termine della gastrulazione l’epiblasto

rappresenta l'ectoderma, l’ipoblasto invece è costituito da cellule endodermiche

mentre il mesoderma embrionale si trova localizzato tra ectoderma ed endoderma.

Questo stadio di sviluppo è noto come disco embrionale trilaminare ed è raggiunto

verso la fine della terza settimana di gestazione. Con la fine della gastrulazione l

embrione raggiunge un grado maggiore di complessità rispetto alla segmentazione. I

foglietti embrionali sono ormai disposti nei distretti embrionali definitivi e l'embrione

è costituito da aggregati di cellule ancora molto simili tra loro ma indirizzate a

costituire una determinata parte del futuro individuo.

MEMBRANE EXTRAEMBRIONALI:

Gli embrioni della maggior parte dei rettili degli uccelli e di alcune specie di

mammiferi si sviluppano in uova con guscio resistente in queste classi di vertebrati al

di fuori del corpo dell'embrione sono presenti membrane che nell'insieme sono dette

membrane extraembrionali o annessi embrionali, forniscono all'embrione nutrimento

e protezione e garantiscono la respirazione e l' escrezione di materiali di rifiuto. Uno di

questi annessi e l amnios e i vertebrati che ne sono provvisti sono detti amnioti ,poi

abbiamo il corion il sacco vitellino e l'allantoide.

•AMNIOS: Membrana le cui cellule sono in grado di secernere il liquido amniotico che

impedisce l'essiccamento dell'uovo.

•CORION: Membrana extraembrionale più esterna, provvede agli scambi gassosi. Nei

mammiferi evolve dando vita alla placenta (una porzione di origine animale e una di

origine materna).

•ALLANTOIDE: Ha la funzione di raccogliere i rifiuti azotati e mediare gli scambi

gassosi. Nei mammiferi le sue dimensioni dipendono dall'efficienza della placenta (es.:

uccelli).

•SACCO VITELLINO: Responsabile della nutrizione degli embrioni di uccelli e rettili, è la

prima membrana extraembrionale che si forma.

L’ amnios e il corion nei rettili e negli uccelli si formano quando l'ectoderma e la

somatopleura si sollevano intorno a tutto l'embrione e si fondono dorsalmente ad

esso. lo strato più profondo con l'ectoderma rivolto verso l'embrione è l amnios,

mentre lo strato esterno con l'ectoderma che guarda il guscio è il corion. In seguito al

sollevamento tra l amnios e il corion si delinea una cavità ovvero il celoma

extraembrionale. La cavità delimitata dall amnios detta cavità amniotica e ripiena di

liquido e questo ci fa capire quanto l'acqua è importante per gli embrioni dei

vertebrati. Nei mammiferi l amnios e il corion si formano differentemente.

Nei rettili e negli uccelli che presentano uova telolecitiche l'embrione si forma al polo

animale mentre al polo vegetativo troviamo il vitello insegmentato. Durante

l'embriogenesi l'endoderma e la splancnopleura si accrescono oltre l'area embrionale

spingendosi verso la massa di vitello e lo avvolgono. Quando queste due membrane

hanno ricoperto il vitello Questo si trova rinchiuso in un rivestimento cioè il sacco

vitellino costituito dall'endoderma a contatto con il vitello e dalla splancnopleura

esterna. il sacco vitellino si presenta come una grossa appendice dell'intestino medio.

Un sacco vitellino è presente in tutti i vertebrati ad eccezione degli anfibi che avendo

uova mesolecitiche con segmentazione totale si ritrovano ad avere tutte le cellule con

una provvista di materiale vitellino da utilizzare per le proprie esigenze metaboliche.

L'allantoide si sviluppa come un estroflessione dell'intestino posteriore e come il sacco

vitellino è costituito da endoderma all'interno e da splancnopleura all'esterno. Nei

rettili e negli uccelli l’ allantoide si spinge nel celoma extraembrionale fino a

circondare l intero embrione. Il corion e l’allantoide quando si avvicinano vanno a

costituire la membrana corioallantoidea .Quando i vasi sanguigni si sviluppano

all'interno dell allantoide il sangue circola direttamente al di sotto il guscio dell'uovo

garantendo così uno scambio gassoso tra l embrione e il mondo esterno.

Nei mammiferi euteri lo sviluppo dell'embrione che in questo caso viene chiamato feto

si realizza all'interno dell'utero materno, in questi mammiferi sono presenti gli stessi

annessi embrionali dei rettili e degli uccelli. Sebbene le uova dei mammiferi non

contengano vitello un sacco vitellino si forma ugualmente. Durante le prime fasi dello

sviluppo la blastocisti dei mammiferi si impianta nella parete interna dell'utero detta

endometrio, le cellule del sinciziotrofoblasto erodono l'endometrio e i vasi sanguigni

che lo irrorano creando così spazi ripieni di sangue detti lacune che si inseriscono tra

il sinciziotrofoblasto dell'embrione e i tessuti uterini materni . Nell'uomo l'impianto

avviene alla fine della seconda settimana quando l'embrione è formato da un disco

bilaminare connesso al citotrofoblasto mediante un peduncolo di connessione che in

seguito formerà il cordone ombelicale. Il citotrofoblasto da questo momento di

sviluppo in poi è detto corion e la cavità circondata da esso è chiamata cavità

corionica o anche celoma extraembrionale. Dal corion si estroflettono i villi, strutture

simili alle dita della mano che invadono le lacune del sinciziotrofoblasto. Dalla quarta

settimana in poi due arterie ombelicali e una vena ombelicale, attraversano il

peduncolo connettendo così il sistema cardiovascolare embrionale con i villi coriali,

questi a loro volta sono circondati dal sangue materno che cede nutrimento e

ossigeno al sangue dell'embrione e da questo raccoglie i prodotti di rifiuto.

Con il procedere della gravidanza molti villi coriali regrediscono mentre quelli in

prossimità del peduncolo di connessione si accrescono e formano ramificazioni che li

ancorano saldamente all'endometrio. La porzione del corion con i villi e la parte

corrispondente dell'endometrio uterino formano un annesso embrionale caratteristico

dei mammiferi euteri ovvero la placenta. Questa collega il feto all'utero materno

fungendo durante la gravidanza da mediatore sia per gli scambi di nutrienti e di

ossigeno che dei prodotti di rifiuto. Man mano che il feto si accresce l'amnios e la

cavità amniotica aumentano di volume, la cavità corionica invece regredisce e

scompare così l'amnios si fonde con la porzione interna del corion

CLASSIFICAZIONE PLACENTE :In base al tipo di tessuto che viene a contatto, si parla di

placenta: (L'embrione mette sempre in contatto il corion. Cambia il tessuto materno)

•EPITELIOCORIALE: Sia madre che feto mettono a contatto tessuto epiteliale.

•CONNETTIVOCORIALE: L'epitelio uterino materno viene in parte rimosso, quindi si

presenta discontinuo.

•ENDOTELIOCORIALE: Il feto mette a contatto tessuto epiteliale con tessuto

endoteliale della madre.

•EMOCORIALE: Il feto mette a contatto il tessuto epiteliale direttamente con il sangue

della madre.

In base alla diffusione dei villi coriali si avrà un'ulteriore classificazione della placenta,

si parlerà di placenta:

•DIFFUSA: i villi coriali sono omogeneamente distribuiti (es. suini, cetacei). Placenta di

tipo ENDOTELIOCORIALE.

•COTILEDONARE: villi raccolti in aree (cotiledoni) della superficie coriale (es.

ruminanti). Numerosi ma raccolti. CONNETTIVOCORIALE.

•ZONATA (o FASCIATA): con villi limitati ad una zona anulare (o manicotto) (es.

carnivori). Placenta di tipo ENDOTELIOCORIALE.

•DISCOIDALE: con villi raccolti su un'area ovale/discoidale del corion (es. uomo,

primati, roditori, chirotteri). Placenta di tipo EMOCORIALE.

In base al rapporto che si instaura tra corion e mucosa uterina, si distinguono due

tipologie di placenta:

•ADECIDUA: (quando sarà ENDOTELIO CORIALE ed EMOCORIALE). L'annidamento

dell'embrione non causa alcuna lesione vascolare a livello dei tessuti dell'utero e

l'espulsione della placenta avviene senza perdita di sangue. Si distinguono due tipi di

placenta adecidua: l'epiteliocoriale (diffusa) e la connettivocoriale (cotiledonare).

•DECIDUA: (quando i vasi sanguigni non sono coinvolti). Il trofoblasto penetra in

profondità nella mucosa uterina, provocando un danno nel sistema vascolare uterino,

pertanto il parto è accompagnato da emorragia. Si distinguono due tipi di placenta

decidua o caduca: l'endoteliocoriale (zonale) e l'emocoriale (discoidale). Contatto

intimo tra i villi coriali e vasi sanguigni.

NEURULAZIONE: È un processo che fa parte dell' organogenesi e consiste nella

formazione del tubo neurale, cioe di un tessuto nervoso, a partire da cellule

ectodermiche. Si avvia già durante la gastrulazione, in quanto i messaggi che

inducono la formazione del tubo neurale arrivano dal labbro dorsale del blastoporo

negli organismi che lo possiedono ,mentre in quelli privi tali messaggi arrivano prima

dal nodo di hensen e poi dal mesoderma assiale. La regione di ectoderma, subisce un

processo di invaginazione, cioè si dovrà staccare dallo strato cellulare più esterno, per

portarsi verso l'interno dell'embrione, in quella che sarà poi la sede del sistema

nervoso, a cui darà origine. Il primo abbozzo del tubo neurale si forma in associazione

con la notocorda sottostante e con i somiti e le altre strutture mesodermiche disposti

lateralmente. Tale assetto generale delle principali strutture dorsali del corpo è

caratteristico dei vertebrati e prende il nome di asse embrionale. Lo sviluppo di

quest’asse e coordinato da eventi induttivi definiti complessivamente come induzione

dell’asse embrionale.

Per capire che si è avviato il processo di neurulazione, possiamo notare al

microscopio un tratto di ectoderma che si ispessisce; questo ispessimento è l'area che

chiameremo piastra neurale.

Il primo momento della formazione del tubo consiste quindi nella formazione della

piastra neurale. Durante questo momento il labbro dorsale del blastoporo manda i

segnali alle cellule ectodermiche che vengono indotte a diventare sistema nervoso e

non epidermide. Il secondo punto consiste nel delinearsi della forma della piastra

neurale. Quest'area infatti dovrà allungarsi e dovrà originare cellule del midollo

spinale quindi da questo gruppetto di cellule noto come piastra neurale si assiste ad

una riorganizzazione. Dopo lo sviluppo della forma della piastra neurale si avrà il

ripiegamento di questa. La piastra che si trova lungo l'ectoderma si deve invaginare e

ripiegare per formare così un solco neurale che porta poi alla chiusura del tubo

neurale in modo che questo si stacchi dall'ectoderma e si porti sotto di esso. Il

ripiegamento della piastra neurale per formare il solco è determinato da forze sia

intrinseche alle stesse cellule sia estrinseche.

L'organizzatore della neurulazione è stato riconosciuto da Spemann nel labbro dorsale

del blastoporo. Per comprendere ciò egli fece degli esperimenti di trapianto. Trapiantò

il labbro dorsale del blastoporo appena abbozzato quindi all'inizio della gastrulazione

in una regione dell'ospite che non è quella della piastra neurale. A sviluppo ultimato

ci ritroveremo due piastre neurali, quindi il labbro dorsale del blastoporo nella nuova

sede in cui è stato trapiantato non si è integrato ma ha indotto la formazione di una

seconda piastra neurale. Da questo Spemann capi che i primi segnali induttivi della

formazione della piastra neurale partono non appena si inizia il processo di

gastrulazione, quindi avremo due diversi eventi che avvengono

contemporaneamente poiché il labbro dorsale del blastoporo appena formato avvia

sia i processi di gastrulazione sia il processo di induzione neurale. I primi segnali che il

labbro dorsale del blastoporo invia sono dei segnali planari poiché viaggiano da

questo che si è appena abbozzato verso la parte di ectoderma che diventerà piastra

neurale, e che si trova sullo stesso piano del labbro dorsale. Quindi abbiamo

immediatamente alla formazione del labbro dorsale l’invio di messaggi planari, ma

man mano che il labbro dorsale prosegue nel suo sviluppo originera il mesoderma in

particolare il tratto del mesoderma assiale che è quello che darà origine alla

notocorda. Una volta che l'involuzione è avvenuta i messaggi non potranno più essere

planari poiché il mesoderma assiale è posizionato al di sotto del’ ectoderma quindi i

messaggi saranno di tipo verticale. Quindi l'insieme di questi messaggi induce le

cellule del ectoderma sovrastante a modificarsi in modo da differenziarsi dalle cellule

del restante ectoderma che ha invece un destino epiteliale. Negli organismi che non

hanno il labbro dorsale del blastoporo queste funzioni verranno svolte dal nodo di

hensen e dall’ ipoblasto. Durante la neurulazione le cellule della piastra modificano la

loro forma ma non il volume, nel momento in cui l'ectoderma della futura piastra

neurale riceve i segnali induttivi inizia un processo detto di colonnizzazione. Questo

consiste nell' allungamento in altezza delle cellule e nel restringimento delle superfici

apicale e basale, ciò permette il delinearsi della piastra e permetterà quindi il

riconoscimento della regione che subirà il processo di invaginazione. Le cellule invece

che fanno da contorno alla piastra e quindi le cellule ectodermiche che daranno

origine all’epitelio di rivestimento rimangono cellule cubiche. La colonnizzazione delle

cellule della piastra è generalmente correlata con l’ allineamento dei loro microtubuli:

prima della neurulazione la distribuzione dei microtubuli è alquanto casuale ma con

l'inizio della neurulazione i microtubuli si dispongono parallelamente all'asse di

allungamento della cellula. Oltre al processo di colonnizzazione abbiamo anche un

processo di intercalazione delle cellule della piastra neurale. I movimenti delle cellule

che sono diretti verso la linea mediana e verso la regione anteriore causano

un'estensione che si verifica al livello del cordone neurale mediano ,ovvero lo stretto

territorio della piastra neurale disposto al di sopra della corda dorsale. Quando le

cellule che occupano una posizione laterale al cordone neurale mediano si insinuano

tra quelle mediali il cordone si restringe lateralmente e si estende in senso antero-

posteriore. Sia l'evento della colonnizzazione sia quello dell'intercalazione sono

indispensabili perché si venga a formare una corretta struttura della piastra neurale.

Se viene inibita l'intercalazione rimarrà una struttura tondeggiante cioe un gruppetto

di cellule che non si estende, se viene inibita la colonnizzazione le cellule non

assumeranno appunto il loro aspetto colonnare e quindi la struttura non assume

quell'aspetto snello che invece è quello che ha alla fine del processo di neurulazione.

Per invaginarsi le cellule oltre ad assumere un aspetto colonnare assumono un

aspetto a cuneo allargando la base e restringendo l'apice questo determina il

ripiegamento verso l'interno poiché allargando la base tali cellule vanno alla ricerca di

spazio ed iniziano a sollevare le cellule adiacenti che sono quelle che sono rimaste

piccole e appiattite. Queste cellule che vengono sollevate ai 2 margini della piastra

neurale vanno a costituire le cosiddette pliche neurali , saranno queste pliche a

chiudersi al di sopra del tubo ricongiungendo così l'ectoderma. Tra le cellule

ectodermiche e le cellule della piastra neurale ci sono dei raggruppamenti di cellule

che fungono da cerniera e che vengono chiamate cellule delle creste neurali. Queste

cellule alla fine della neurulazione non diventeranno ne cellule del tessuto nervoso ne

cellule ectodermiche. Esse infatti ricevono messaggi da entrambi i tipi di cellule ma

proseguono per la loro strada e si differenziano secondo una linea completamente

diversa da entrambe. Una volta che queste cellule si staccano dal tubo neurale

abbiamo 2 diverse posizioni di migrazione: quando migrano dorsolateralmente, quindi

restano in prossimità dell'ectoderma, daranno origine a cellule pigmentate che poi

contribuiscono a formare i nei e tutte le strutture pigmentate che abbiamo a livello

epiteliale. Se invece migrano ventralmente, migrano lungo il tubo neurale che si è

richiuso; quindi possono o rimanere associate al sistema nervoso ma non potranno

mai diventare neuroni del sistema nervoso centrale perché non sono entrati a far

parte del tubo neurale, ma possono formare cellule di Schwann cioè cellule accessorie

vanno ad avvolgere le cellule del sistema nervoso centrale per formare la guaina

mielinica. Oppure li possiamo trovare come neuroni delle radici dorsali dei sistemi

sensoriali o viscerali, o ancora, come cellule secernenti al livello del surrene, quindi si

vanno ad associare a strutture diverse in base a quella che è la sede in cui si vanno a

fermare durante la loro migrazione lungo, sta volta, l'asse ventrale dell'animale.

Quindi diversi destini rispetto a quello del tubo neurale rispetto a quello invece

dell'ectoderma che si richiude a formare l'epitelio di rivestimento. Quindi cellule che si

associano e in base ai tessuti con la quale vanno ad associarsi, sviluppano un destino

piuttosto che un altro.

Il processo di chiusura del tubo è di fondamentale importanza perché se il tubo

neurale non si chiude perfettamente questo comporterà delle anomalie nello sviluppo

del sistema nervoso. La velocità di neurulazione procede con una velocità costante

eccezione fatta per il momento in cui si ha la chiusura del tubo. Nel momento in cui la

piastra neurale ha raggiunto lo stadio a serratura, deve avvenire la chiusura. La

piastra presenta una parte anteriore più espansa che è quella che darà origine

all'encefalo ed una parte caduale più ristretta che è quella che invece darà origine al

midollo spinale. La chiusura avviene molto rapidamente per impedire che avvengano

dei fenomeni degenerativi a carico del tubo stesso.