Embriologia Prof. Vannucchi

Embriologia

Istologia (C.I.)

Gametogenesi maschile

• Gametogenesi femminile

• Ciclo ovarico e uterino

• Fecondazione

• Dalla fecondazione all’impianto

• Morula e blastocisti

• Decidua e reazione deciduale

• Prime fasi di sviluppo

• Piani di simmetria

• Scudo embrionale bilaminare

• Scudo embrionale trilaminare (III settimana)

• Gastrulazione

• Processo notocordale

• Neurulazione (III-IV settimana)

• Mesoderma intra-embrionale

• Delimitazione del corpo dell’embrione

• Mesoderma

• Mesoderma dorsale o parassiale

• Mesoderma intermedio: apparato urinario

• Mesoderma latero-ventrale

• Regione faringea o branchiale

• Derivati dei foglietti di testa e collo

• Derivati dell’ectoderma

• Sviluppo dell’apparato della vista

• Sviluppo dell’apparato uditivo

• Sacco vitellino

• Formazione dei villi e strutturazione della placenta

• La placenta

• Circolazione fetale

• Processi morfogenetici elementari

•

CdL in Medicina e Chirurgia Anno Accademico 2021-22

• Il periodo embrionale corrisponde allo stadio di sviluppo del prodotto del concepimento

precedente al feto e tale periodo embrionale nell'organismo umano dura otto settimane.

• All'ottava settimana si avrà un feto in miniatura, in quanto possiede già tutte le componenti

formate ed è solamente molto piccolo.

• Nell'ultimo periodo si avrà poi un accrescimento e una maturazione delle strutture del feto.

Gametogenesi maschile

• I gameti si formano nel contesto delle gonadi (testicolo e ovaia), dove sono contenute le cellule

germinali (o gameti).

• Queste cellule alla nascita si trovano in uno stadio stabile diverso fra il maschio e la femmina e

rimarranno in tale stadio per poi permettere la formazione dei gameti.

• I gameti maschili si formano nel contesto dei tubuli

seminiferi, i quali fino alla pubertà non sono cavi ma

pieni, si parlerà quindi di cordoni.

• Nei cordoni testicolari si avranno gameti allo stadio

primitivo e cellule di supporto ma non si avrà una

cavità.

• Nel momento in cui partono gli stimoli ormonali legati

alla crescita si avrà una stimolazione a livello delle

gonadi che darà inizio al processo della gametogenesi

maschile.

• I gameti maschili presenti nei testicoli possiedono una

potenzialità mitotica e si tratta quindi di gameti in grado

di dividersi, questo sarà possibile per tutta la vita del

soggetto anche se con intensità e frequenza minore con

il procedere dell'età.

• Nel maschio si avrà allora un processo fisiologico di

invecchiamento che porterà all'andropausa.

• Le cellule che possiedono una potenzialità mitotica

saranno in grado di dividersi continuamente, cellule che

invece iniziano a fare la meiosi non saranno più in grado

di dividersi in quanto alla fine di essa si saranno

originate cellule aploidi non più in grado di dividersi.

• Le cellule geminali presenti nei tubuli seminiferi già

precedentemente alla pubertà prendono il nome di

spermatogoni, si tratta di cellule in grado di fare mitosi e

quindi in grado di dividersi per mantenere un pool di

cellule con possibilità di dividersi.

• Gli spermatogoni origineranno spermatociti di tipo I (in

grado di fare mitosi), i quali danno origine agli

spermatociti di tipo II che inizieranno la meiosi.

• Dallo spermatocita di tipo II si formeranno due

spermatidi, ovvero due spermatozoi senza coda.

• Infine lo spermatozoo acquisirà la possibilità di

muoversi attraverso la coda grazie all'intervento delle

cellule del Sertoli (poste vicino alle cellule germinali).

• Nel processo di acquisizione della coda e in generale in

tutti i processi di maturazione infatti interverranno in

maniera importante cellule poste intorno alle cellule germinali.

• Queste infatti non sono sole all'interno del tubulo seminifero

ma sono circondate, accudite e protette dalle cellule del

Sertoli.

• Le cellule del Sertoli si dispongono attorno alle cellule

germinali occupandosi del loro processo di maturazione e di

acquisizione della forma definitiva.

• Queste cellule infatti rimuoveranno dallo spermatide una quota

di citoplasma per ridurre al minimo le dimensioni della testa

dello spermatozoo, nella quale si troveranno il nucleo e l’acrosoma (grande lisosoma) e

permetteranno la formazione della coda dello spermatozoo.

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Spermioistogenesi

• La coda che si forma ha una struttura simile a un assonema e fornisce allo spermatozoo la

possibilità di muoversi per risalire le vie genitali femminili una volta compiuto il processo di

maturazione.

• Difatti essa è fatta da microtubuli, intorno ai quali si spiralizzano numerosi mitocondri, i quali

forniscono un’energia intensa allo spermatozoo per poter risalire le vie femminili e raggiungere

l'ovocita.

• Quando lo spermatozoo esce dalla gonade finisce nel tubulo seminifero (il quale nel frattempo è

diventato una cavità) non è ancora in grado di utilizzare la coda per il movimento.

• Esso infatti comincia a muoversi per gravità e per spinta delle altre cellule in un fluido presente

all'interno di tutte le vie spermatiche.

• In questo modo raggiungerà una sede ben precisa dove potrà maturare anche la sua funzione

mobile, tale sede è l'epididimo.

• In esso l'epitelio di rivestimento è un epitelio semplice pseudo-stratificato che presenta

stereociglia impegnate nel processo di secrezione.

• Il liquido secreto dalle stereociglia serve come nutrimento agli spermatozoi e fornisce loro la

possibilità di maturare la capacità motoria.

• A differenza dell'ovocita che è unico e viene fecondato gli spermatozoi sono milioni, in quanto la

via che porta all'ovocita è difficoltosa. 8

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Cellule di Leydig

• L'attività delle gonadi maschili è regolata da ormoni sessuali prodotti in piccola parte dalla zona

reticolata della corticale del surrene anche se in maggior parte le cellule che producono ormoni

necessari al trofismo della gonade si trovano nel contesto della gonade stessa.

• Le gonadi contengono anche strutture ghiandolari a secrezione endocrina, in particolare nel

contesto della gonade maschile si hanno cellule endocrine poste nel connettivo dei tubuli, a

livello dello stroma del testicolo che prendono il nome di cellule di Leydig (o cellule interstiziali

del testicolo).

• Queste cellule producono ormoni androgeni, in

particolare testosterone, che sono a loro volta in

grado di modulare l'attività dell'ipofisi in modo da

permettere la secrezione dell'FSH (stimola i tubuli

seminiferi nel caso del testicolo) e dell'LH (stimola le

cellule interstiziali).

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Gametogenesi femminile

• Nella femmina sono coinvolti più organi soggetti a

cambiamenti importanti, per cui vi si distinguono cicli che si

alternano nel loro complesso ogni 28 giorni.

• Nell'ovaio si trovano cellule germinali già allo stadio di

meiosi, ovvero gli ovociti.

• Nella fase iniziale, all'arrivo nel contesto dell'ovaio le cellule

germinali prendono il nome di ovogoni, esse andranno

rapidamente in meiosi quando raggiungeranno la gonade

indifferenziata.

• Quindi nel contesto della gonade in differenziamento le

cellule geminali diventano ovogoni che poi differenzieranno

in ovociti.

• Si tratta di una fase molto iniziale della meiosi, infatti, le

cellule germinali raggiungono l'ovaio e alla nascita si

troveranno già tutte nella profase della prima divisione

meiotica; nel tempo queste si ridurranno di numero in

quanto involveranno.

• Quando le cellule si trovano nel contesto dell'ovaio e iniziano ad assumere le caratteristiche di

ovogoni vengono circondate da cellule provenienti dal tessuto embrionale mesodermico, queste

si organizzano intorno all'ovocita formando un singolo strato di cellule appiattite per formare il

follicolo primordiale.

• Nel periodo fetale, nel contesto della gonade, si trovano solamente ovociti, quindi cellule che

hanno già compiuto meiosi, insieme a cellule di supporto che vanno a formare il follicolo

primordiale.

Follicologenesi ormono-indipendente

• Alla pubertà, sotto lo stimolo delle gonadotropine (FSH e LH, rilasciati in ordine temporale e in

relazione all'intensità di stimolo) inizia un processo di maturazione dell'ovocita e del follicolo che

prende il nome di follicologenesi, tale processo porta alla formazione del grande follicolo

ovulatorio e riguarda soprattutto le cellule follicolari.

• Il primo stadio da follicolo primordiale a follicolo primario è un cambiamento delle cellule

follicolari, le quali da appiattite diventano cellule prima cubiche e poi cilindriche aumentando di

dimensioni sotto lo stimolo degli ormoni e intraprendendo un rapporto stretto con l'ovocita.

• Le cellule follicolari e quelle dell'ovocita iniziano a interagire prendendo le distanze l'una dalle

altre e formando tra l'ovocita e le cellule follicolari una sorta di spessa membrana basale che

prende il nome di zona pellucida (o membrana pellucida).

• La zona pellucida è una trama molecolare formata da glicoproteine, proteoglicani, enzimi e altre

sostanze che formano una sorta di scudo per l'ovocita, lo scudo servirà successivamente

all'embrione.

• Le cellule poste intorno all'ovocita manterranno il rapporto con esso fino alla fine della

maturazione del follicolo, ovvero fino allo stadio di follicolo ovulatorio.

• Le cellule attorno che diventeranno poi il cumulo ooforo intratterranno con l'ovocita rapporti

anche meccanici.

• Presentano infatti prolungamenti che insinuandosi nella zona pellucida vanno a contattare la

membrana dell’ovocita in modo da mantenere sempre un rapporto con esso.

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• In seguito, sotto lo stimolo dell'FSH, il follicolo secondario aumenta di dimensioni.

• Nel contesto del follicolo primordiale si viene a formare una cavità che si ingrandisce

progressivamente andando a separare l'ovocita da tutte le altre cellule follicolari.

• Questo fenomeno andrà avanti fino al momento in cui l'ovocita si troverà sospeso nella cavità

formatasi.

• La cavità che si è venuta a formare prende il nome di antro e si parlerà allora di follicolo antrale.

• Il follicolo antrale aumenta di dimensioni e tale aumento è fondamentale per l'ovulazione.

• Le cellule follicolari sono quindi forzate ad allontanarsi dalla zona centrale, aumentano le

dimensioni del follicolo e si viene a creare una grande cavità, a questo punto l'ovocita si trova

sospeso nella cavità antrale e si prepara all'ovulazione.

• Intorno all'ovocita si trovano cellule che mantengono rapporti con esso attraverso i loro

prolungamenti, si tratta delle cellule del cumulo ooforo.

• Nel contesto dell’antro si trova infatti un'estroflessione, una specie di cumulo di cellule che

sporge dentro l'antro, all'interno del quale è contenuto l'ovocita.

• Durante questo periodo di sviluppo l'ovocita ha completato la sua meiosi I e inizia la seconda

meiosi.

• Al completamento della meiosi I si formerà un secondo ovocita (il quale inizia la meiosi II) e una

cellula molto piccola (a causa della divisione asimmetrica dell'ovulo) detta globulo polare,

contenuta fra l'ovocita e la zona pellucida.

• Sia il globulo polare che l'ovocita iniziano la seconda meiosi e si fermano in metafase II (dove i

cromosomi sono schierati all'equatore e agganciati al cinetocore, in questo momento essi sono

massimamente esposti a traslocazioni ed errori del genoma).

• Sia l'ovocita che il globulo polare rimarranno in questa fase della meiosi II fino alla

fecondazione, se invece l'ovulo non verrà fecondato morirà in questo stadio.

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Ovulazione e luteinizzazione

• L'ovulazione non è condizionata dall'FSH, il quale aveva determinato la formazione del follicolo

antrale.

• Il grande follicolo antrale crea una pressione meccanica sull'ovaio, esso cerca di adattarsi per

sostenere la pressione esercitata, tuttavia l'adattamento che assume l'ovaio non sarà sufficiente

a contenere il follicolo antrale.

• La pressione esercitata dal follicolo preme sulla superficie dell'ovaio, ovvero sulla zona più

debole (in quanto l'ovaio è rivestito da un epitelio cubico semplice e non da uno stroma, a

differenza della tonaca albuginea del testicolo).

• La pressione meccanica esercitata su cellule e vasi porta a una reazione infiammatoria che

porta a un aumento delle prostaglandine pro-infiammatorie e dei leucotrieni, questi aumentano

l'effetto della pressione del follicolo sulla parete dell'ovaio finché questa non si rompe.

• Le cellule delle granulosa che circondano l'antro si interrompono e l'ovocita viene espulso

all'esterno nella porzione prossimale della tuba (che in questa zona risulta dilatata).

• Sebbene le vie genitali femminili non siano in continuità con la gonade si ha una certa

contiguità, in particolar modo a livello dell'ampolla tubarica, poste a ridosso dell'ovaio sono

presenti espansioni tissutali che prendono rapporti con il rivestimento dell'ovaio (mesovario) e

permettono di spingere l'ovocita nell'ampolla uterina.

• A questo punto si avrà una cicatrizzazione della zona di interruzione dell'ovaio.

• Le cellule follicolari rimaste cambiano la loro attività trascrizionale e di conseguenza anche

l'attività ormonale.

• Esse avevano prodotto fino a questo momento soprattutto estrogeni e poco progesterone,

dopo la trasformazione diventano invece cellule che producono prevalentemente progesterone.

• Tali cellule vengono dette luteiniche, in quanto la struttura che resta forma una struttura piena

che prende il nome di corpo luteo.

• L'ovocita viene quindi espulso dall'ovaio mentre le cellule rimaste formano il corpo luteo.

• Nel processo di maturazione del follicolo sono in realtà coinvolte due popolazioni cellulari.

• Sono infatti coinvolte sia le cellule follicolari (le quali formano le cellule del cumulo ooforo, la

corona radiata e le cellule della granulosa) che le cellule del connettivo (inizialmente non

riconoscibili).

• Quando il follicolo aumenta di dimensioni le cellule del connettivo si organizzano intorno ad

esso, si tratta quindi delle cosiddette cellule della teca interna del follicolo.

• Le cellule della teca interna iniziano a produrre progesterone e si formano prima dell'ovulazione,

queste si confondono poi con le cellule follicolari e diventeranno il corpo luteo.

• A questo punto la teca interna non è più riconoscibile e il corpo luteo produrrà prevalentemente

progesterone.

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Ciclo ovarico e uterino

• Il ciclo dell'ovaio consiste di una fase che va dal giorno 0 (mestruazione) al giorno 14 in cui si ha

la maturazione del follicolo e l'ovulazione.

• Questa attività che porta alla maturazione del follicolo è condizionata dall'FSH mentre

l'ovulazione è determinata dall'LH, esso resta basso per i giorni precedenti mentre sale a picco

circa 24h prima dell'ovulazione.

• L'aumento dell'LH coincide con un aumento della temperatura corporea vaginale.

• Il picco dell'LH determina l'ovulazione, dopodiché si formerà il corpo luteo che determinerà

eventi importanti a livello dell'utero.

• Il ciclo ovarico difatti non è fine a sé stesso ma condiziona l'utero e di conseguenza la

possibilità di gravidanza.

• Il condizionamento permette di distinguere due fasi del ciclo uterino, di cui la prima fase

coincide con il periodo 0-14 giorni ed è la fase proliferativa.

• Al momento zero si ha il distacco della porzione spongiosa dell'endometrio ricca di vasi

sanguigni mentre rapidamente inizia una nuova attività proliferativa che ricostituirà la porzione

dell'endometrio persa, tale fase proliferativa termina in coincidenza del picco dell'LH.

• A seguito dell'ovulazione si ha poi la fase secernente che vede l'aumento delle dimensioni delle

ghiandole uterine, si passa quindi a una fase adeguata al concepimento.

• Questo è caratterizzato anche dal tempo di vita dell'ovocita, il quale sopravvive in media circa

48h.

• L'ambiente in cui è immerso l'ovocita permette lo spostamento di esso all'interno delle tube

grazie all'epitelio ciliato delle tube mentre la sua sopravvivenza è garantita dall'azione trofica

della tuba.

• Durante il periodo di cammino passivo lo zigote va incontro a una serie di modificazioni tali da

renderlo pronto per potersi annidare al momento dell'arrivo in utero.

• Il momento giusto per l'arrivo in utero dello zigote coincide a circa 5/7 giorni dopo l'ovulazione

in quanto l'utero è al massimo della sua attività secernente e può ospitare l’embrione.

ENDOMETRIO

O DECIDUA

• Quando l'ovaio viene stimolato dall'FSH maturano molti follicoli, sia a destra che a sinistra,

tuttavia solamente uno (o al massimo due) potranno arrivare allo stadio di follicolo antrale.

• Il perché uno prevalga sull'altro non &egra