Gastrulação e Neurulação em Embriologia
A embriologia estuda os eventos que levam à formação de um organismo multicelular a partir de uma única célula, o zigoto. Dois processos cruciais nesse desenvolvimento são a gastrulação e a neurulação , que transformam uma estrutura simples em um embrião complexo, com os fundamentos para todos os tecidos e órgãos do corpo.
Gastrulação
Definição
A gastrulação é o processo pelo qual o embrião unicelular em forma de disco (blastocisto em mamíferos ou blastoderma em aves) se reorganiza para formar três camadas germinativas: ectoderma, mesoderma e endoderma . Essas camadas serão responsáveis por gerar todos os tecidos e órgãos.
Características principais
- Início e duração: Geralmente ocorre na terceira semana de desenvolvimento em humanos.
- Importância: É o ponto em que o embrião adquire simetria bilateral, definindo os eixos corporais (craniocaudal e dorsoventral) e estabelecendo os precursores das células-tronco germinativas.
Processos de Gastrulação
Formação do Disco Trilaminar
O embrião no início da gastrulação é um disco bilaminar composto por:
- Epiblasto: Camada superior que dará origem às três camadas germinativas.
- Hipoblasto: Camada inferior que será eliminada pela endodermia definitiva.
Formação da Linha Primitiva
- A linha primitiva surge como um espessamento na superfície do epiblasto, estendendo-se da região caudal em direção à região cranial.
- No final, um nó primitivo (ou nó de Hensen) forma-se na extremidade cranial da linha.
Migração Celular
As células do epiblasto se movem em direção à linha primitiva, invaginam-se e migram para formar as três camadas germinativas:
- Endoderma: Primeiras células invaginadas que substituem o hipoblasto.
- Mesoderma: Células que se alojam entre o epiblasto e a endodermia.
- Ectoderma: Células remanescentes do epiblasto, que não migram.
Formação do Notocórdio
- Uma estrutura mesodérmica chamada notocórdio forma-se a partir do nó primitivo.
- O notocórdio é crucial para a indução da neurulação e para a formação do eixo corporal.
Resultados da Gastrulação
Três Camadas Germinativas
- Ectoderma: Dará origem ao sistema nervoso, epiderme e estruturas associadas.
- Mesoderma: Produz os músculos, ossos, sistema cardiovascular, enxágue e outras tecidos conjuntivos.
- Endoderma: Forma os revestimentos epiteliais do trato gastrointestinal, infecções e estruturas associadas (como fígado e pâncreas).
Simetria Bilateral
A definição de um eixo direito-esquerdo no embrião.
Base para Neurulação
O notocórdio e o mesoderma paraxial induzem a formação da placa neural no ectoderma.
Neurulação
Definição
A neurulação é o processo que forma o tubo neural , precursor do sistema nervoso central (cérebro e medula espinhal), e inicia-se imediatamente após a gastrulação.
Características principais
- Início e duração: Em humanos, ocorre principalmente na quarta semana.
- Etapas principais: Inclui a formação da placa neural, dobramento neural, fusão das dobras neurais e fechamento do tubo neural.
Processos de Neurulação
Formação da Placa Neural
- O ectoderma sobrejacente ao notocórdio diferencia-se para formar a placa neural , uma região espessada de células neuroectodérmicas.
- Essa indução ocorre devido a sinais químicos do notocórdio, como as proteínas noggin , cordina e outros fatores.
Elevação e Dobramento
A placa neural começa a dobrar-se para formar uma estrutura em forma de “U”, com as bordas sendo chamadas de dobras neurais e a parte central do sulco neural .
Fusão das Dobras Neurais
- As dobras neurais aproximam-se e fundem-se na região central, formando o tubo neural.
- A fusão progride de forma bidirecional (cranial e caudal), deixando temporariamente duas aberturas: o neuroporo cranial e o neuroporo caudal.
Fechamento do Tubo Neural
Os neuroporos fecham-se por volta do dia 25 (cranial) e do dia 27 (caudal) em humanos, encerrando o processo de formação do tubo neural.
Resultados da Neurulação
Formação do Sistema Nervoso Central
- A parte cranial do tubo neural se expande para formar o encéfalo.
- A parte caudal se diferencia da medula espinhal.
Células da Crista Neural
As células nas bordas do tubo neural tornam-se células da crista neural , que migraram e formam estruturas como:
- Gânglios nervosos.
- Células pigmentares (melanócitos).
- Tecido conjuntivo da cabeça.
Ectoderma superficial
O ectoderma que não participa do tubo neural forma a epiderme.
Interação entre Gastrulação e Neurulação
Esses dois processos estão intimamente ligados. A gastrulação fornece uma base estrutural e molecular para a neurulação:
- O notocórdio, formado na gastrulação, é essencial para a indução neural.
- O mesoderma paraxial organiza-se em somitos, que ajuda no fechamento do tubo neural e no padrão corporal.
Defeitos no Desenvolvimento
Erros de gastrulação ou neurulação podem resultar em malformações graves:
- Espinha Bífida: Fechamento incompleto do neuroporo caudal.
- Anencefalia: Falha no fechamento do neuroporo cranial.
- Defeitos de migração celular: Problemas como ausência de tecidos específicos devido à falha na formação das camadas germinativas.