Fecundación, implantación y periodo presomítico Flashcards
¿Qué es la embriología?
Es una rama de la genética, se estudian los procesos moleculares que suceden también se estudia el desarrollo morfológico y esta se va organizando para formar una nueva vida.
¿Qué sucede una vez ocurre la fecundación?
Hay múltiples eventos que están ocurriendo desde la fecundación (antes porque se incluye la gametogénesis) que después ocurrirán una serie sucesos tantos celulares como moleculares que van a generar la nueva vida.
¿En qué etapas se subdivide desde la fecundación?
➢ ETAPA EMBRIONARIA:
Día 0 al 55.
➢ ETAPA FETAL:
Día 55 al nacimiento.
Etapa embrionaria
Gametogénesis
Debe ocurrir previo a la fecundación. Es la formación de los correspondientes gametos por la meiosis. Tanto masculino como femenino.
Meiosis durante la gametogénesis
La meiosis a diferencia de la mitosis son 2 procesos de división consecutivos. Sin embargo, hay uno que es reduccional y otro ecuacional.
En la meiosis ocurre la variabilidad genética. Ocurren 2 eventos críticos que nos darán las características únicas como individuos: Permutación cromosómica y Crossing over
Meiosis I: reduccional
Se reduce el número de cromosomas. De 46 a solo 23. (Mantienen las 2 cromátidas)
Meiosis II: ecuacional
Los 23 cromosomas acá se reducen a solo 1 cromátida.
Permutación cromosómica
Cuando cambia el orden de los cromosomas homólogos en la línea del ecuador en metafase I.
Crossing over
Cuando se intercambian segmentos desde cromátidas homologas (profesor dijo hermanas, pero no es así). En profase I.
Cromátidas hermanas
Del mismo cromosoma.
Cromátidas homólogas
Cromátida dentro del mismo par, una del materno y otra del paterno que tienen el mismo tipo de información
Espermatogénesis
→ En el testículo.
→ Empieza desde la pubertad.
→ Las hormonas FSH y LH tienen efectos
→ El hipotálamo envía una señal para que la hipófisis secrete la FSH
→ Las células que secretan el andrógeno masculino que es la testosterona, son las células intersticiales
→ Estas hormonas inciden en el desarrollo de los caracteres secundarios sexuales
→ Sucede acá la meiosis
→ Uno de los eventos importante dentro de esta meiosis es la espermiogénesis o espermiohistogénesis
¿Qué hacen las hormonas LH y FSH en la espermatogenesis?
Las hormonas FSH y LH tienen efectos críticos en la diferenciación celular del gameto masculino. Son producidas en la adenohipófisis (hipófisis anterior).
Importancia del hipotálamo en la secreción de FSH
El hipotálamo envía una señal para que la hipófisis secrete la FSH y esta incide en las células sustentaculares (de Sertoli, pero el profe pidió que no le dijéramos así). Estas le entregan el sustento a las gonias en están en proceso de diferenciación. Son una especie de células nodrizas que le entregan la nutrición a las espermatogonias, espermatogonias primarias, etc. Por eso sustentacular.
¿Cómo se llamaban las células intersticiales?
Células de Leydig
¿A qué nivel influye la testosterna?
A nivel de la próstata, vesículas seminales, epidídimo, etc. que inciden en su maduración.
Esquema resumen del proceso de espermatogénesis
Acción de las hormonas gonadotropinas y testosterona sobre la espermatogenesis
Espermiohistogénesis
El espermatocito secundario sufre una serie de cambios morfológicos donde se va forman a nivel de la espermatide. En su cabeza propiamente tal, se condesa al aparato de Golgi donde se secretan enzimas, luego de esto se va formando una especie de copuchón y esto finalmente se va organizando de tal manera que va cubriendo la primera parte del cuello del flagelo
Acá se organizando las mitocondrias (en el cuello del flagelo) alrededor de esto, ya que hay movimiento flagelares ya que tiene que haber un movimiento espermático continuo, una vez se realiza la eyaculación en el canal femenino, tiene que haber energía para que se movilice.
Acrosoma de la espermiohistogénesis
Modificación del aparato de Golgi), y en esta zona, que se conoce como acrosoma posteriormente, esta llena de enzimas que luego van a degradar la corona radiada y la interacción con la zona pelúcida.
Constitución del flagelo
El flagelo lo podemos con una vaina mitocondrial donde se genera el capuchón. Mas adelante en el flagelo esta vaina no esta presente y es una serie de fibras que protegen a estos microtúbulos centrales que son parte del complejo axonemico.
Ovogénesis
→ En ovario.
→ Empieza en la etapa embrionaria y quedan detenidos en meiosis I y la meiosis II se activa cíclicamente en la pubertad por acción de las hormonas sexuales.
¿Cómo empieza la ovogénesis?
Empieza con la formación de las gónadas, suceden los primeros eventos donde a partir del folículo primario (Estos son ovocitos primarios) inician la meiosis I y quedan detenidos esperando hasta los ciclos hormonales en su edad reproductiva. Y cuando sucede esto son liberado como ovocito secundario (por acción de las hormonas FSH, LH y estrógenos) que espera la fecundación en el primero tercio del oviducto.
¿Qué células son las que empiezan a proliferar en la ovogénesis?
Las células foliculares, o de la capa granulosa que esta sobre el folículo, son las células que empiezan a proliferar.
Del folículo primordial tiene una sola capa de estas células foliculares y empieza a engrosarse según los folículos que se desarrolla.
¿Qué hace la FSH en la ovogénesis?
La FSH incide en la proliferación de las células foliculares.
¿Qué pasa en el día 14 por el peak de FSH y LH?
En el día 14 por el peak de FSH y LH desencadena la ovulación y esto también va analogado por la cantidad de células foliculares que están alrededor, que van a generar un peak de estrógenos y luego cuando se libera el estrógeno baja y se genera un peak de progesterona que viene del cuerpo lúteo y que va a mantener el endometrio.
¿Qué es el cuerpo lúteo?
El cuerpo lúteo, es el remanente de las células foliculares y de células de la teca, que se quedaron después de la ovulación en el estroma del ovario, y tienen una secreción constante de progesterona. Esto se puede mantener hasta después de la implantación, aunque después por la producción de la HGC (hormona gonadotrofina coriónica humana) mantiene la secreción constante de progesterona para mantener el endometrio.
¿Existe el óvulo?
El óvulo no existe, ya que solo se termina la meiosis II cuando hay fecundación, entonces pasa directamente a ser un cigoto. (ovulo es una construcción social ☭).
Capas del ovocito secundario
El ovocito secundario al salir queda con dos capas celulares:
➢ Corona radiada: las mas externa y rica en ácido hialuronico.
➢ Zona pelúcida: más interna
Fecundación
Esto es después del coito (sexo) y sucede el primer tercio del oviducto y suceden una serie de eventos:
→ El espermatozoide con todas las enzimas que tiene en su acrosoma tiene que atravesar las células de la corona radiada y atravesar o interaccionar con la zona pelúcida.
Fases de la fecundación
➢ Fase 1: penetración de la corona radiada por efecto de la enzima hialuronidasa.
➢ Fase 2: Atravesar de la zona pelúcida
➢ Fase 3: Se fusionan las membranas de ambos gametos y se genera la reacción cortical para evitar la poliespermia.
Reacción cortical durante la fecundación
Generado por los gránulos corticales que están ubicados en relación con la membrana del ovocito y que al momento que toman contacto los gránulos son exocitados y cambia la composición molecular de la zona pelúcida y evita que otro espermatozoide pueda fecundar.
Al cambiar la zona pelúcida molecularmente, ya que se le agregan el contenido de los gránulos, contenido proteico y glicoproteico, y otros espermatozoides no tiene las enzimas para degradar eso.
Enzimas acrosómicas
- Acrosina
- Arilsulfatasa
- Colagenasa
- Fosfolipasa C
- Β-Galactosidasa
- Hialuronidasa (corona radiada)
→ Las demás enzimas son para los compuestos de la zona pelúcida.
Zona pelúcida
Tiene una composición muy particular ya que tiene presencia de oligosacáridos y estas zonas que van desde ZP1 hasta ZP4. Que son diferentes glicoproteínas asociadas a algunos glúcidos.
¿Cómo actúan las glicoproteínas de la zona pelúcida?
Estas glicoproteínas van polimerizando (son monómeros) esta red fibrilar para interaccionar
la cara externa con la membrana del gameto masculino.
Monómero ZP3 de la zona pelúcida
Una vez que el espermatozoide llega a la zona pelúcida, tiene unos receptores especiales que permiten interaccionar con el monómero ZP3 de este complejo y se produce la reacción acrosomal (enzimas liberada por al acrosoma que van a degradar esta zona).
ZP3: estarán estas cabezas (oligosacáridos) que interacción con el receptor.
Monómero ZP1 de la zona pelúcida
Dímeros que permiten mantener unidas estos polímeros.
Fusión membrana
Cuando el espermatozoide logro pasar la zona pelúcida, entra al espacio perivitelino (espacio con liquido entre la zona pelúcida y la membrana del ovocito).
Para unir las membranas hay una serie de proteínas que permiten la interaccionar destacando la fertilinina (heterodímero: una α y una β) que interacciona con las integrinas del ovocito y esto permite el establecimiento de la unión y se produce la fusión y se produce la salida de los gránulos corticales. Y luego entra el pronúcleo del espermatozoide.
¿Cómo se produce la exocitacion de los gránulos?
- Despolarización de la membrana del ovocito, de -70mV a +10mV y activa la exocitacion de los gránulos corticales (rápido)
- Los gránulos se liberan (reacción de zona), y generan el ingreso constante de calcio a nivel intracelular es lo que permite la activación del ovocito para que continue su meiosis II (es lento).
¿Qué pasa con la zona pelúcida en la fusión membranal?
En la zona pelúcida se modifica ZP3 y se activa la “división” de ZP2 (o sea rompen los enlaces). Y no es capaz un espermatozoide de degradarlo.
Segmentación
Una vea que entra el pronúcleo y se unen entre los dos y se establece la dotación cromosómica (46), se genera la aparición del cigoto. Al principio tenemos una serie de divisiones celulares que son totipotenciales, que son capaces de permitir la generación de cualquier tejido (las células madre por excelencia). Estas se llaman blastómeros, parten con 2 y realizan varias mitosis, hasta formar la morula (muchos blastómeros que le dan forma de mora). Y Finalmente esto eclosiona (se libera de la zona pelúcida) y se inserta en el endometrio.
Compactación y cavitación
→ Luego de la morula, estas células se van organizando de tal manera que se forma un macizo (masa) celular interno, embrioblasto (polo embrionario) y una capa de células que se llama trofoblasto, que se ubican alrededor. (Polo abembrionario)
→ Existe un transporte activo de sodio (CON H2O) que al ingresar va forman esta cavidad, que es el embriocele.
Blastocisto
Esta célula se le llama blastocisto, y con los polos ya se va formando un eje de formación anteroposterior o dorsoventral. Permite la ubicación corporal. (Aunque ya desde los blastómeros ya hay un eje AP marcado por el cuerpo polar).
→ El polo embrionario es el dorsal y el polo abembrionario es el ventral. No es lo mismo que anterior y posterior, anterior es hacia la cabeza y posterior los pies.
¿Por qué son importantes los ejes?
Los ejes son importantes al momento del periodo presomitico y la formación del disco trilaminar y que determinar el plan corporal básico.
Implantación
→ En el día 6 el blastocisto se implanta en el endometrio que estaba preparado por el efecto del estrógeno y progesterona, secretada por el cuerpo lúteo.
Polo embrionario
Es el que permite la implantación, es el que va a interaccionar con el epitelio el endometrio.
Trofoblasto
El trofoblasto que esta en la superficie va a interaccionar con el epitelio del endometrio, y estas células del trofoblasto están cubiertas de heparansulfato, aparte de interacciones moleculares que van en relación con la EGF-R, etc. y eso permite que el blastocisto genera la primera reacción decidual.
Zona decidual primaria
Las células del estroma del endometrio se modifican de fibroblastos a células deciduales, estas células son característicamente abundantes en glicógenos y lípidos, y proliferan y se forman una zona rica en fibronectina, laminina, entactina, colágeno I, III, IV y V. Aumento de la permeabilidad vascular, en consecuencia, se produce a la apoptosis de las células endometriales (del epitelio).
Zona decidual secundaria
Además las células del trofoblasto empiezan a invadir donde las células endometriales hicieron apoptosis y activan otras enzimas que permiten y facilitan la implantación y que este blastocisto esté por completo capsulado por el endometrio.
¿Qué se activa en las zona decidual secundaria?
Acá se activan las metaloproteinasas (MMP) y plasminógeno, que son las remodelan la zona. Acá también se secreta interleucina 2 (IL-2) que impide el rechazo inmunológico mediado por células. (no es una inmunosupresión, sino que se altera la respuesta inmune ya el nuevo individuo tiene con antígenos que son codificados por el genoma paterno).
Remodelación de la zona decidual por MMP y TIMPs, también activadores de plasminógeno.
Infiltración leucocitaria, secretan IL-2 que impide el rechazo inmunológico mediado por células
¿Qué pasa con el trofoblasto en la zona decidual secundaria?
El trofoblasto empieza invadir continuamente, es tan alto su tasa de invasión que es comparable con la metástasis. Atraviesa el epitelio, su lamina basal y continúa proliferando para poder permitir el paso del disco germinativo bilaminar.
¿Qué formará la masa celular interna en la zona decidual secundaria?
La masa celular interna formara el disco germinal bilaminar y empieza por generar una diferenciación en 2
1. Hipoblasto
2. Epiblasto
Epiblasto
El epiblasto se organiza de una forma que da paso a una cavidad, que se forman el amnioblastos.
Citotrofoblasto en la zona decidual secundaria
Luego la capa celular externa, es el citotrofoblasto, y la que tiene capacidad de invadir es el sincitiotrofoblasto, que esto se debe a la fusión de las células del citotrofoblasto que se diferencian y empiezan a invadir el estroma.
Lagunas hemáticas en la zona decidual secundaria
Los vasos sanguíneos empiezan a generar lagunas hemáticas dentro del sincitiotrofoblasto. El vaso esta agrandado a medida que se acerca, y cuando toma contacto generara estas lagunas trofoblásticas.
Adentro del estroma…
Luego a medidas que se va adentrando dentro del estroma, donde esta el epiblasto que forma la cavidad amniótica, y está el hipoblasto. Además, se genera la membrana exocelómica, que va a permitir la formación de anexos embrionarios a posterior. (Esto rodeando lo que era la cavidad del blastocisto y que ahora es la cavidad exocelómica→saco vitelino primario). Por el día 9:
Saco vitelino
Luego se sigue diferenciando morfológicamente donde el saco vitelino primario empieza a desparecer, para generar el saco vitelino secundario. Y de hecho se genera un quiste celómico, donde esto se estira queda y en el polo abembrionario. Es constante la invasión del sincitiotrofoblasto y la formación de lagunas trofoblásticas, que se entre mezclan con la sangre materna.
Día 9 y 10
Día 11 y 12
Día 13
Acá se observa el quiste exocelomico derivado del saco vitelino primario.
Hipoblasto
genera los anexos embrionarios (endodermo extraembrionario→endodermo del saco vitelino).
Epiblasto
Importante para los órganos a posterior porque tiene epiblasto embrionario que permite generar el endodermo embrionario→cresta neural. Y la línea primitiva → mesodermo, ectodermo, endodermo y proceso notocordal (formación del tubo neural).
Periodo presomítico
La gastrulación comienza con la formación de la línea primitiva, después de la implantación.
La línea primitiva llega hasta el nodo primitivo, que se encuentra en el epiblasto la pared que delimita con el hipoblasto. Se generan la activación para que se secrete una serie de factores de transcripción, moléculas en especifico que
permiten generar la membrana bucofaríngea.
La línea se genera por la activación de una serie de genes.
Nodo primitivo del periodo presomítico
En el nodo primitivo tenemos una señalización particular (centro de señalización) Wnt, TGFβ, GFG, Cordina, entre muchos otros que permiten la migración de estas células y la diferenciación al disco trilaminar.
Inducción de la línea primitiva
Debido a la activación de determinadas proteínas que generan la inducción de la línea primitiva, sobre todo el Cordina, Nodal, critp y Vg-1. Que van de posterior a anterior hasta llegar al nodo, que es un orificio que se forma.
Migración de células del nodo primitivo
En el nodo primitivo se genera la migración de células. Desde el epiblasto ingresan como a la cavidad entre el epiblasto y el hipoblasto y empiezan a diferenciarse, permitiendo generar el disco germinativo trilaminar.
Producido por movimiento morgénicos:
1. Convergencia
2. Invaginación
3. Divergencia
Se reúnen todas las células en relación con el nodo (1), luego se van a ir invaginando (2) para ir ingresando y luego divergir.
Diferenciación desde el nodo primitivo es epitelio-mesénquima
La diferenciación desde el nodo primitivo es epitelio-mesénquima, del epiblasto de desprenden y hacen una transición desde células epiteliales a células mas mesenquimatosas ya que pierden la expresión de E-Caderina. (=que cáncer).
Cáncer
El cáncer esta muy relacionado con los procesos embrionarios, como esta transición, ya que también se diferencian y migran las células cancerosas al torrente sanguíneo.
¿Qué secreta al inicio el epiblasto?
El epiblasto al inicio secreta ácido hialuronico, que permite la migración de las células junto con la fibronectina.
Esto forma el disco germinal trilaminar:
1. Ectodermo (más apical)
2. Mesodermo
3. Endodermo
¿Cómo ocurre la migración?
No solo se genera en una zona, sino que es una migración constante, coordinado finamente por gradientes moleculares. Si esto cambia, la célula no va donde tiene que ir, generando malformaciones congénitas (como consumo de ácido retinoico). Esta migración es de caudal a rostral (posterior a anterior).
Asimetría
Existe una asimetría de izquierda y derecha, determinada por factores moleculares (solo se mencionarán los principales). Para la asimetría, tiene un rol importante los cilios embrionarios. La diferencia de los cilios del epitelio, que ya no es 9 pares de microtúbulos y 2 centrales, ahora 9 + 0. Y eso se genera el viaje de factores de transcripción hacia solo una zona.
Flujo nodal
Corriente ciliar alrededor del nodo primitivo.
¿Qué factores se producen desde el nodo?
- Shh (Sonic hedgehog): impide paso de moléculas de un lado a otro.
- Acido retinoico
- FGF-8→desplaza y se concentra en el lado izquierdo, y activa la proteína nodal.
Lefty-1
Es la que impide el paso del lado izquierdo al derecho.
Nodal
Induce expresión Pitx2 responsable de ubicación:
* Pulmones
* Intestino
* Corazón
* Estómago
* Bazo
¿Qué permite el disco germinativo trilaminar?
Permite la formación de los distintos órganos de las distintas capas embrionarias por el plan corporal básico.
Reacción acrosomal
La unión de ZP3 a los receptores en el plasmalema espermático, inducen la reacción acrosomal, donde la membrana del acrosoma se une a la del espermatozoide liberando las enzimas que permiten el paso a través de la zona pelúcida. Esta liberación es dependiente de Calcio.
Unión y fusión del espermatozoide al
óvulo
Tras atravesar el espacio perivitelino, el espermatozoide se une mediante proteínas integrales de membrana (fertilina) a integrinas (α3β1, α5β1, α6β1) y CD9 de la membrana del óvulo. Fusión de las membranas.
A y B) Penetración corona radiada: Corona radiada es una densa capa de células que presenta abundante ácido hialurónico. Hialuronidasa del espermatozoide y su motilidad permiten la penetración
C y D) Adhesión y penetración de la zona pelúcida: Zona pelúcida tiene un grosor de 13 μm y presenta 3 glicoproteínas (ZP1, ZP2 y ZP3). Espermatozoide se une a ZP-3; ZP-3 induce reacción acrosomal
E y F) Unión de la membrana e ingreso del pronúcleo masculino.
Segmentación
Compactación y Cavitación
- Las blastómeras externas se adhieren íntimamente entre sí mediante uniones ocluyentes y uniones nexo.
- Transporte de Na+ (Na+ /K+ ATPasa) y H2O forma una cavidad en el interior de la mórula, blastocele y se genera el blastocisto
- Se forma masa celular interna (embrioblasto o polo embrionario) y capa epitelial externa, el trofoblasto (polo abembrionario)
Polos embrionarios
Segmentación desde la fecundación hasta la implantación
Día 7 u 8
Día 7 u 8 desde el microscopio óptico
Día 9 a 10
Día 11 a 12
Día 13
Cuadro resumen
Origen morfológico de anexos embrionarios
Día 14: gastrulación
- Gastrulación se inicia con la formación de la línea primitiva
- En la porción más cefálica de la línea primitiva se ubica una acumulación celular pequeña, el nodo primitivo
Nodo primitivo
Centro de señalización Wnt, TGFβ, FGF, cordina, goosecoid, HNF-3β
Inducción de la formación de la línea primitiva
Células de la zona más caudal del embrión bilaminar secretan a Cordina, Nodal, cripto y Vg-1 y de esta manera se induce la formación de la línea primitiva
Gastrulación: día 16-17
El epiblasto secreta al inicio de la gastrulación abundante ácido hialurónico, lo que permite la migración de las células junto con la presencia de fibronectina.
Movimientos morgénicos
1.- Convergencia
2.- Invaginación
3.- Divergencia
Capas embrionarias
Placa precordal
Células migran hacia cefálico y pasan a ambos lados de la placa precordal (se forma entre la punta de la notocorda y la membrana bucofaríngea)
Flujo nodal
- Corriente ciliar alrededor del nodo primitivo
- FGF-8 se desplaza y se concentra en el lado izquierdo
- En el lado izquierdo se expresan nodal y lefty-1 (flia TGF-β)
- Nodal: Induce expresión de Pitx2, que es responsable de:
1.Rotación intestino y estómago
2.Posición bazo
3.Asimetría de los lóbulos pulmonares - Lefty-1 y Shh: Impide paso de moléculas del lado izquierdo al derecho
Cilios embrionarios con microtúbulos
Modelo de flujo nodal
¿Qué forma cada capa embrionaria?
Células pre-notocordales
- Las células pre-notocordales ingresan por el nodo primitivo, se desplazan por la línea media hasta llegar a la placa precordal (zona celular que emite señales para la formación del proencéfalo)
- Las células prenotocordales se insertan entre las células del endodermo: Placa notocordal
- A medida que se forma el endodermo (reemplazo hipoblasto por endodermo) se forma la notocorda
Gastrulación: día 18 y 20
Regresión de la línea primitiva
Esto sucede debido al crecimiento mayormente hacia cefálico y la diferenciación celular que se suscita, sumado a procesos de muerte celular programada que permiten este suceso de regresión, dejando un remanente que será conocido anatómicamente como núcleo pulposo.
¿Qué pasa si la línea primitiva no regresa?
Cuando la línea primitiva NO regresa se forman teratomas sacrococcígenos
Fin del período presomítico – Inicio del período somítico
Somitos y sus derivados
