Riassunto esame Citologia, Embriologia e Istologia, prof. Scandroglio, libro consigliato La porta che apre al mondo della medicina, tomo II, Scandroglio

Capitolo 15: L'ovotide-zigote

Ovotide

- È una cellula sferica di circa 150 μm che si forma quando lo spermatozoo con l'atto della fertilizzazione penetra nella cellula uovo.

- È rivestito da una specifica lamina esterna detta membrana pellucida.

- Possiede due nuclei aploidi (il pronucleo di origine paterna, con DNA deprogrammato, e il pronucleo di origine materna).

- Contiene anche determinanti citoplasmatici (fattori di trascrizione e mRNA) di origine materna che ne guideranno i primi atti.

- Entra subito, senza fattori mitogeni, nello stadio G1 dove non si accresce, poi nello stadio S (vengono duplicati entrambi i DNA, materno e paterno), infine nello stadio G2 dove fonde i due pronuclei in modo da diventare una cellula diploide mononucleata detta cellula zigotica o zigote.

- Lo zigote entra nella fase M e genera due cellule figlie dette blastomeri.

Blastomeri

- Sono cellule ciclanti che si riproducono con un ciclo mitotico, anch'esso privo dello stadio G1.

- La loro progenie iniziale è rappresentata da blastomeri di dimensioni sempre più ridotte.

- Raggiunta una grandezza critica di 30 μm (fine della I settimana) iniziano a riprodursi con cicli mitotici classici.

- Sono guidati nelle loro attività esclusivamente da determinanti citoplasmatici materni. Quando il DNA materno si deprogramma si pongono sotto il controllo del materiale genetico derivante dalla fusione dei due pronuclei, avviene la riprogrammazione.

Concepito

- Il sistema di cellule umane prodotto dalla discendenza dello zigote nello sviluppo è detto concepito.

- Nelle prime due settimane è detto pro-embrione; a partire dalla II settimana, embrione; dalla IX alla XXXVIII settimana feto; poi neonato.

- Si dice “embrione pre-impianto” l’embrione che è ancora libero nella cavità uterina; si dice invece “embrione post-impianto” l’embrione che si è annidato nell’endometrio.

- Pro embrione-morula (morula), pro embrione-blastula (blastula), pro-embrione propriamente detto (prime due settimane di sviluppo, formazione degli organi annessi, ovvero gli organi che dovranno provvedere alla nutrizione e salvaguardia del corpo del concepito).

- Embrione gastrula (gastrula), embrione neurula (neurula), embrione propriamente detto (dalla III all’VIII settimana viene a formarsi il corpo del concepito).

- Quando gli organi primitivi divengono definitivi e pienamente funzionanti si parla di feto.

Inseminazione

Lo spermatozoo viene introdotto nelle vie genitali femminili indirizzandolo alle tube uterine.

Fertilizzazione

Lo spermatozoo si introduce nell’uovo e si forma l’ovotide.

Fecondazione

Il nucleo dello spermatozoo e dell’uovo si fondono e formano lo zigote.

Capitolo 16: La progenie dello zigote

Cellule della progenie

- Le cellule della progenie dello zigote deprogrammano anche il DNA materno, il DNA perde la sua precedente mappatura epigenetica (che manteneva le caratteristiche morfo-funzionali di uovo e spermatozoo) e diviene onnipotente (i geni silenziati si aprono ed esprimono) cellule staminali.

- Le cellule staminali proliferano e colonizzano anche territori nuovi dove ricevono nuovi segnali: determinazione (le cellule si riprogrammano, riducendo e qualificando la potenzialità genetica), differenziazione (esprimono la nuova mappatura di geni in termini di proteine prodotte).

Descrizione del concepito

- Il concepito viene descritto tenendo conto di due criteri guida: le dimensioni (Lunghezza Massima – LM e Lunghezza Vertice del cranio-Coccige – LVC) e l’età gestazionale (calcolata in giorni e/o settimane, la gravidanza spesso è datata a partire, non da concepimento, ma dall’ultima mestruazione della madre quindi si tratta di 40 settimane e non di 38).

Il differenziamento

• È l’insieme dei processi che stabiliscono gli aspetti qualitativi (forme e funzioni) del concepito
• Inizia subito e fa capo a 4 eventi cellulari: la determinazione, la differenziazione (specializza le cellule determinate e conferendo loro la capacità di formare e far funzionare gli organi), la proliferazione e l’apoptosi (ridimensiona le cellule in termini numerici).
• Presenta diverse tappe:
• Prima tappa:
  • Segmentazione: trasforma lo zigote in un organismo pluricellulare, il concepito, costituito da tessuti elementari e di tipo epiteliale
  • Delimitazione dell’area pro-embrionale: si costituiscono gli organi annessi
  • Gastrulazione: si forma il corpo primordiale del concepito rappresentato da un disco trilaminare
  • Delimitazione del corpo dell’embrione: l’embrione diventa ovoidale e presenta un primitivo apparato cardio-circolatorio
• Seconda tappa:
  • Differenziazione morfogenetica presenta due eventi morfogenetici: l’organogenesi (vengono disegnati organi e apparati primitivi) e la morfogenesi della superficie corporea (vengono plasmate le fattezze umane)
• Terza tappa: gli organi inattivi mediante una differenziazione funzionale divengono attivi e definitivi.

L’accrescimento parentale

• È l’insieme dei processi che stabiliscono gli aspetti quantitativi (dimensioni) del concepito.
• Accrescimento prenatale:
  • Inizia durante la seconda settimana di sviluppo e poi ha un’evoluzione progressiva
  • Accrescimento assoluto: aumento della massa in funzione del tempo assente nella I settimana, presente nel periodo pro-embrionale e embrionale, ma imponente nel periodo fetale
  • Accrescimento relativo: aumento della massa rispetto alla massa iniziale diminuisce in modo progressivo, soprattutto all’inizio dello sviluppo
  • Accrescimento delle cellule: il volume cellulare aumenta poiché l’anabolismo prevale sul catabolismo
  • Accrescimento dei tessuti: si parla di
    • Ipertrofia cioè aumento del volume cellulare
    • Iperplasia cioè incremento numerico delle cellule e aumento quantitativo del metaplasma
  • Accrescimento degli organi: alcuni organi si accrescono in modo isometrico (proporzionalmente all’intero organismo), come il cuore; altri in modo allometrico come il sistema nervoso che cresce più rapidamente nei primi periodi di sviluppo.
• L’accrescimento postnatale:
  • Scatto di crescita postnatale: aumento di altezza e peso in seguito alla nascita
  • Scatto di crescita puberale: periodo di rapida crescita che dura per tutta l’adolescenza
• Promotori dell’accrescimento: configurano un sistema che informa le cellule della massa totale a cui appartengono e mantiene la massa all’equilibrio.
• Fattori dell’accrescimento: si identificano in alcune proprietà del genoma, nella disponibilità di adeguati materiali e di ormoni, nei regolatori negativi della crescita, i caloni (come la miostatina) e nei fattori di crescita.
• Esecutori dell’accrescimento: fanno capo all’aumento del numero di cellule e all’aumento del metaplasma (secrezione e proliferazione).

La proliferazione

• Si manifesta sempre mediante divisioni poste al culmine di cicli riproduttivi mitotici.
• Si tratta di divisioni equazionali che producono risultati diversi in base a: al microambiente nel quale si pongono le cellule figlie; la qualità e la quantità del citoplasma ereditato; la qualità e la quantità degli eventi epigenetici.
• Divisioni di segmentazione (prime cellule del concepito):
  • Sono divisioni equazionali al culmine di cicli riproduttivi mitotici con G1 molto breve che producono cellule figlie più piccole e in un microambiente esclusivo
  • Le cellule divengono più piccole e si passa da 100 μm (zigote) a 30 μm, dimensioni ottimali
  • Si parla di sviluppo regolativo: prime cellule danno vita ai tipi cellulari in base ai segnali dell’ambiente (tipico dell’uomo)
  • Si parla di sviluppo a mosaico: la differenziazione iniziale dipende soprattutto dai determinanti citoplasmatici ereditati (tipico degli invertebrati, come la Drosophila)
• Divisioni espansive (cellule staminali principali):
  • Sono divisioni equazionali che aumentano il numero delle cellule parentali
  • Si tratta di divisioni equazionali simmetriche: si formano cellule figlie esattamente identiche alla madre sia nella mappatura genica, sia nella qualità del citoplasma