Periodo somítico Flashcards
¿Cuándo ocurre el periodo somítico?
Ocurre posterior a la gastrulación.
Empieza a inicios de la 4ta semana y finales de la 3era, y ahora el embrión empieza a plegarse lateralmente, para ya no ser plano, sino que cilíndrico o tubular.
Gastrulación, recordatorio
Es la formación del disco germinal trilaminar (embrión laminar). Acá ocurre la transición epitelio mesénquima, donde la célula pierde su polaridad, e secretan enzimas que degradan la membrana basal para poder migrar hacia abajo y viajar. El epiblasto rompe la membrana y empieza a viajar por el nodo y la línea primitiva. Empiezan a migrar por esta línea en este eje anteroposterior o craneocaudal, migrando hacia los lados y adelante, formando esta capa media, que es el mesoderma y reemplazando el hipoblasto en forma de endodermo. Esto es parecido al cáncer (metástasis).
Patrón de segmentación regular
En esta etapa empieza un patrón de segmentación regular, metamérico (partes iguales). Esta bastante conservado en la evolución, es un mecanismo conservado.
Somitos
Son segmentos iguales entre ellos dispuestos de manera regular. La línea media donde están los somitos es el tubo neural. Son acúmulos de tejido mesodérmico que se organizan de tal forma que se pueden ver por dorsal.
¿Qué relación existe entre el periodo somítico y el SNC?
En este proceso ocurre la neurulación, proceso crucial para la formación del SNC.
¿Qué pasa con el embrión en este periodo?
Embrión polarizado craneocaudal, es decir es muy distinto lo que esta hacia craneal y caudal y establece el plan corporal básico.
¿Qué continúa al ectodermo?
Lo que continua al ectodermo es el amnios y el espacio se llama cavidad amniótica. (dorsal)
Y hacia abajo que se continua con el endoderma, es el saco vitelino. (ventral) No tiene mucho desarrollo, en vertebrados y mamíferos, es la yema de huevo, es el alimento.
Notocorda
Entre el mesoderma está la notocorda, es una cuerda, un cordón mesenquimático que está dispuesta de manera axial, de craneal a caudal, y es la línea media. Que se forma en la gastrulación, a partir nodo primitivo, y va a craneal ya que por caudal esta la línea primitiva. Separa al embrión en una porción izquierda de una derecha.
Día 19
En el día 19 el mesoderma empieza a diferenciarse, y empieza a crecer de manera paraxial (paralelo al axis) y también se va hacia lateral y eso corresponde al mesoderma de la placa lateral.
¿Qué pasa con el ectodermo?
Se va a ir plegando estos días para formar el tubo y cresta neural.
¿Qué pasa con el amnios?
El amnios también ira creciendo y doblándose por lateral, entonces también se va “doblando” el embrión por lateral y no solo por dorsal.
¿Qué rodea al amnios y al saco vitelino?
Lo que rodea al amnios y el saco vitelino (mas rosado en foto) es también mesoderma, y es el mesoderma extraembrionario. Y se continua con el mesoderma intraembrionario (rojo más oscuro).
Mesoderma paraxial
El mesoderma paraxial va a empezar a dividirse en los primeros segmentos metaméricos, muy chicos (somitomeros), posteriormente estos se desarrollan a somitos. Incluso los somitomeros se empiezan a desarrollar en la gastrulación.
Somitomeros
Se forman desde el nodo primitivo, que son acúmulos de células mesenquimáticas muy pequeños. (visibles solo con MET o MEB). Son discos bicóncavos, que van hacia hacia caudal que, salen del nodo y van en paralelo a la notocorda, y la línea primitiva va achicándose. (crecen a medida que se achica la línea primitiva). Los somitomeros van en pares, uno en cada lado de la notocorda.
¿Cuántos somitomeros habrán alrededor de la notocorda?
Se llegan a formar hasta 50 somitomeros alrededor de la notocorda, y desde el numero 8 al resto son los que se diferencian a somitos, del 1 al 7 van a formar nueromeros. (relacionado con la formación del encéfalo y el nacimiento la medula espinal→mesoderma asociado al tubo neural).
¿Qué tan grandes son los somitos?
Los somitos que son bloques de células mesodérmica, que son tan grandes, uno a cada lado de la notocorda y tubo neural. Son tan grandes que se puede ver por dorsal.
Bloques metaméricos
Protruyen hacia dorsal, recubierto por el ectoderma y forma los bloques metaméricos. (dispuestos de forma iguales). Esto provoca que ya desarrollado también tengamos metamérismos (como la vertebras). Subyace a la columna, la musculatura epiaxial y disposición de los nervios espinales Inter segmentarios.
¿Cuál es la principal estructura que se diferenciará en este proceso?
Los somitos se van a diferenciar a muchas estructuras, por eso esta etapa se llama periodo somítico.
Etapas somitogénesis
- Periodicidad y separación
- Epitelización
- Especificación
- Diferenciación
- Etapa de periodicidad y separación
Ocurre una ola de craneal hacia caudal, ya que el mesoderma paraxial crece de una manera bastante acelerada, mucha mitosis. Mientras van proliferando, la zona que va hacia caudal va expresando el factor de crecimiento fibroblástico 8 (FGF-8) (Este factor fue descrito en fibroblasto, no es que sea un fibroblasto) y la zona que esta más hacia craneal (ya no están proliferando) van a producir acido retinoico. Por eso hay dos gradientes.
Resumen: las que se alejan del nodo, desde donde se forman, van a dejar de producir FGF-8 y empiezan a producir acido retinoico.
Modelo clock and wavefront (reloj y frente de onda)
Modelo teórico que esta siendo demostrado experimentalmente
Morfógeno
El FGF-8 es uno, son proteínas que son expresar por centro organizadores, como la notocorda. Y el morfogeno y se difunde en el microambiente y actúa sobre las estructuras colindantes e inducir al tejido colindantes. Como actúa en el microambiente, es una gradiente, entre mas cerca mayor concentración. Morfo= forma, geno= formador.
Relación entre ubicación de tubo neural y la notocorda
El tubo neural está dorsal a la notocorda.
Equilibrio entre ácido retinoico y FGF-8
El equilibrio de ambas gradientes (acido retinoico y FGF-8) es el frente de determinación, y eso hace que el
mesoderma que está pasando en ese equilibrio de la gradiente, se corte y forme un bloque. Y así sigue avanzando y cortando los bloques.
Segmentación de somitos
Esta segmentación es perioditica, 1 somito cada 4-5 horas, y se demora 20 dias en formar todos. Y de alguna manera (aun no se sabe) hay un reloj que lo determina, y va expresando de manera oscilatoria, donde se va expresando los factores y se dejan de expresar y así. Estos son los factores “Lunatic fringe” (LFGN) Y “C-hairy”. Estos ayudan a la separación del somito.
¿Qué pasa una vez se genera el frente de determinación?
Una vez que se genera el frente de determinación, se expresa hacia craneal (anterior) LFGN y hacia caudal C-hairy, y sirve para que LFGN exprese Efrina-A y C-hairy se expresa Efrina-B. Ambas efrinas se repelen, que hacen que se corten, y formen un bloque independiente. Todas estas son proteínas. (Factores de transcripción, LFGN activa expresión para la producción de la proteína Efrina A por ejemplo)
¿Dónde aparecen los primeros somitos?
Los primeros somitos aparecen en el día 20, a nivel cervical (ya que el cuello a este nivel esta en la mitad→mitad craneal y mitad caudal es cuerpo). Esto comienza a crecer de craneal a caudal y se empieza a cerrar el tubo neural, y se forman 3 somitos al día, y le da la periodicidad.
Se puede medir la edad del embrión por la cantidad de somitos.
Diferente edad embriológica a edad clínica (no ven fecundación sino menstruación)
Al final de 5ta semana
Hay 44 somitos.
* 4 occipitales (que desaparecen en
su mayoría, quedan 1 o 2)
* 8 cervicales (para formar las 7 vertebras, ya se vera porque
“sobra una”)
* 12 torácicos
* 5 lumbares
* 5 sacros
* 8-10 coccígeos (en humanos la
mayoría desaparece y quedan 5 no más, porque no tenemos cola)
- Etapa de epitelización
El somito empieza a epitelizarse, y empieza a formar una cavidad por dentro, y corresponde al somitocele. (cele=cavidad)
Somitocele en la etapa de epitelización
Esta cavidad tiene epitelio por fuera y células mesenquimáticas por dentro y se forma el lumen.
Mesoderma somito
El mesoderma que es el somito se llama mesoderma somito. Ambos lados del surco o tubo neural y notocorda
Placa lateral de mesoderma
Se va dividiendo en dos hojas.
* Mesoderma somático
* Mesoderma esplácnico
(asociado al endoderma)
Mesoderma intermedio.
Lo que une al mesoderma somito de la placa es el mesoderma intermedio.
Embrión cilíndrico
El amnios ya se empieza a plegar hacia lateral y ya no es algo plano sino embrión plegándose lateralmente para empezar a formar un embrión cilíndrico.
Celoma
La cavidad entre mesoderma somático y esplácnico se forma el celoma, que adentro del embrión se llamara celoma intraembrionario, y es el origen de las cavidades del cuerpo (pleural y peritoneo)
Uniones celulares en la epitelización
Como se epitelial ya hay uniones celulares: por cadherinas para formar uniones adherentes, y se forma matriz extracelular con fibronectina.
Región primaxial
La región del somito rodeando a tubo neural corresponde región primaxial.
Región abaxial
Región del somito que colinda con el intermedio es el abaxial.
- Etapa de especialización
Especificación genes homeoticos, son unas “cajitas” que se encuentran en los cromosomas, y que están dispuesto de 3’ a 5’ y estos genes están determinando las distintas partes del organismo. Y de 3’ a 5’ va de craneal a caudal.
Genes homeóticos (def. de google)
Son genes que participan en el
desarrollo de los organismos y que
determinan la identidad de los segmentos o partes individuales del embrión en sus etapas iniciales.
¿Cómo se expresan los genes homeóticos?
Dispuesta de manera secuencial y
espacial en el que se expresan.
Genes homeóticos (según Fabrizio)
Son factores de transmisión que van a desencadenar la transcripción de todos los genes que forman parte de esa área.
Proporciona la base del eje del
anteroposterior (craneocaudal).
Por lo tanto, especifican y determinan
regiones concretas en el organismo,
donde los pies deben estar y no en el tórax
- Etapa de diferenciación
Con el somito tenemos 2 regiones:
- Ventromedial (hacia la zona
ventral y al tubo neural)
- Dorsolateral (hacia mesoderma
intermedio y el dorso)
Región ventromedial del somito
En la ventromedial, la notocorda y
tambien la porción ventral del tubo
neural, ambos juntos empiezan a expresar moléculas (morfogenos):
1. Noggin
2. Shh (Sonic heaghock): por el tubo neural
Morfógenos
Y como son morfogenos actúan sobre los tejidos circundantes, en este caso sobre la porción ventromedial que hace que la célula epitelizada y se vuelve mesenquimática y expresen:
* Pax-1
* Pax-9
Gen maestro: pax 1 y 9, son maestros de orquesta, como factor de transcripción de distintos genes que son del esclerotomo.
Esclerotoma
Esa región (ventromedial) son esas células celestes, que ahora están separadas y van a proliferar y corresponde a Esclerotoma.
Región dorsolateral
El ectoderma y el mesoderma lateral
somático (en ppt esta malo) y aparte el tubo neural dorsal, secretan Wnt-6 (wint-6) que hace que se convierta en el dermomiotono. (donde dice dermatoma). Que forma un epitelio.
Esclerotomo
Tiene 4 porciones: dorsal, lateral, ventral y central
Formará el esqueleto axial.
Porción dorsal del esclerotomo
Rodea al tubo neural
por dorsal y lateral a el, para formar el meningotomo (forma la meníngeas) y sigue rodeando al tubo neural para formar el arco neural y la vertebra, y también por arriba arco neural y procesos espinosos de la vertebra.
Porción lateral del esclerotomo
Va ir mas lateral y ventral y forma la parte distal de las costillas, lo que llega al esternón.
Porción ventral del esclerotomo
Rodea a la notocorda y pasar por ventral al tubo ventral para formar el cuerpo vertebral y los discos
intervertebrales.
Porción central del esclerotomo
Forma la parte proximal de las costillas, cerca de la vertebral, el arco neural para ayudar a formarlo y los procesos transversos de la vértebra.
Células mesenquimáticas del esclerotomo
Son células mesenquimáticas que
rodean el tubo neural y la notocorda.
Somito
El somito esta por fuera del
esclerotomo y el dermomiotono es el
epitelio que esta por fuera del somito.
Entre los somitos aparecen las arterias intersegmentarias, y lo verde es la notocorda.
Esclerotomo que formará el cuerpo
El esclerotomo que formará el cuerpo, por la parte caudal es mas denso y craneal mas laxo, obliga que los nervios pasen por al medio del somito. Y termina estando entre las vertebras formadas por la porción caudal de un somito y la porción craneal del otro. Y la arteria queda entre las vértebras.
Núcleo pulposo
La notocorda en los mamíferos
desparece, pero queda un remanente que es el núcleo pulposo, en el disco
intervertebral.
Arterias intersegmentarias
Las arterias intersegmentarias salen del tejido mesodérmico y de la aorta.
Nervios intersegmentarios
Las células de la cresta neural van a migrar a lateral para formar los nervios intersegmentarios.
Dermomiotono
Tiene un borde dorsomedial y uno ventrolateral forma que el miotono. Mio es musculo, formara el musculo.
Porción dorsomedial del dermomiotono
La porción dorsomedial viene la expresión
1. Wnt: viene de la porción dorsal
del tubo neural
2. Shh: viene del tubo neural ventral
→ Hace que exprese genes especiales del músculo, los genes maestros:
1. MYF5
2. MYOD
Que lleva que se expresen las fibras del músculo
→ Por lo tanto, estos se llamará miotomo medial
Porción ventrolateral del dermomiotono
Recibe:
1. BMP-4: del mesoderma somático
2. Wnt: viene del ectoderma
circundantes.
Hace que exprese:
1. FGF. Hará que migre (al igual que
hacia con los somitos)
2. MYF5
→Se llama miotomo lateral
Dermatomo
→ Dermatomo: entre ambos bordes.
→ Este recibe desde la porción dorsal del tubo normal NT-3 (neurotrofina 3) hace que este epitelio secrete PAX-3. Y empieza a diferenciarse en la dermis del cuerpo y en la región plana de la escapula.
Miotomo medial
Va a formar la musculatura epiaxial es decir todos los músculos dorsales intrínsecos del cuerpo
Miotomo lateral
Tiene mayor capacidad
de migración y proliferación por lo migra a través del mesoderma lateral somático para formar las paredes ventrolaterales del cuerpo y también la musculatura apendicular (mmii y mmss).
Mesoderma intermedio
Se forma un lumen: es un cordón
compacto que recorre lateral al somito de manera caudal y esto origina los nefrotomos. Genera los riñones primitivos. Forma estructuras renales, el desarrollo del riñón: Pronefro: riñones por delante (peces)
Mesonefro: riñones al medio (anfibios)
Metanefro: atrás (mamíferos)
¿Qué recibe el mesoderma intermedio?
Recibe:
BMP: de mesoderma somático
Activina: tambien del somático
Y estos llevan a que expresan los genes (Pax- 2) para formar los tejidos del sistema renal.
¿Qué forma el mesoderma intermedio?
- Gónadas y vías genitales
- Corteza adrenal
Proceso en relación al mesoderma intermedio
→ El amnios se pliegue hasta formar la pared ventral, y forma el embrión tubular, y se cierra el endoderma, y cuando todavía esta conectado con el saco vitelino y el tubo (intestino primitivo), está unido por el conducto vitelino, y luego se separa y queda el intestino completamente separado de la pared ventral.
→ Así el mesoderma somático queda
relacionado el ectoderma y el mesoderma esplácnico asociado al endoderma.
→ Los tubitos que se ven arriba del
mesoderma somático en la fotos superior, van a formar estos nefrotomos, el pronefro que es solo vestigios embrionario.
Después se desarrolla el mesonefro que es un poco mas importante que se desarrolla el conducto nesonefrico y después se desarrolla el metanefro que aun funciona y produce la orina, para producir el líquido amniótico.
¿Qué pasa si no hay ningún estímulo en el mesoderma intermedio?
Si no hay ningún estimulo se desarrolla el paramesonefrico y eso es el femenino, entonces todos somos mujeres hasta que se estimule lo contrario.
Somatopleura
La hoja que somática que se asocia al ectoderma se llama somatopleura. Rodea por ventral también tambien, rodea al cuerpo.
Esplacnopleura
La hoja esplácnica que se asocia al
endoderma se llama esplacnopleura.
Rodea las vísceras.
→ Se desarrollan vasos sanguíneos, con el corazón. Empieza a latir a los 23 días.
→ Se forma el intestino primitivo, en su porción ventral en la 5ta semana aparece una venita va a unificarse el sistema respiratorio.
Proceso en relación a la somatopleura
→ El miotomo lateral empieza a
diferenciarse en ciertas regiones.
→ En la región mas anterior, el
mesoderma somático va a expresar FGF- 10, hace que se forme una cresta en el ectoderma
→ Cresta apical ectodérmica, esta produce FGF-8 para que siga proliferando el mesoderma somático (efecto recíproco). Está en el eje dorsoventral o podría ser palmodorsal o en los pies palntodorsal.
Zona mesenquimática de la somatopleura
La zona mesenquimática va a producir, además de recibir el FGF8, Shh y eso hace que empiece a crecer el miembro en longitud (eje próximo-distal) y esa zona que mas crece se le llamara zona de progreso, que será la más distal.
Zona activa polarizante de la somatopleura
En la zona activa polarizante (cerca de axila) se secreta aparte FGF8, la 2 y 4, y eso formara el eje anteroposterior o cráneo caudal. Los somitos que van a ese miembro el cual C4,6 8, y T2 se genera la musculatura del miembro anterior.
Primero los miembros anteriores y luego los miembros posteriores
Miotomo y somatopleura
El miotomo migra hacia la somatopleura, forma la pared ventral, la musculatura lateral y ventral del cuerpo además va a migrar hacia el miembro en desarrollo y formara su musculatura. (musculatura hipaaxial)
Genes homeóticos y somitos
Los genes homeóticos van a determinar los somitos que van a ese miembro el cual C4,6 8, y T2 se genera la musculatura del miembro anterior.
Musculatura epaxial
La formará el miotomo medial
Musculatura hipaxial
La formará el miotomo lateral
Desarrollo muscular
Miocitos del miotomo se van a fusionar para formar la miofibra, la cual después desplaza su núcleo a la periferia.
Osificación
Recién a la 5ta semana aparecen los
primeros centros de condrificación, que son acúmulos de mesénquima, van a sintetizan componentes de matriz cartilaginosa y se empieza la osificación endocondral (indirecta).
Formación extremos distales
Se forman unas aletitas, que tiene unos rayos apoptóticos, que todavía tienen la cresta apical ectodérmica, que ocurre que las regiones que no tiene los rayos van a empezar a hacer apoptosis por BMP. Pero donde están los rayos digitales esa región ectodérmica se va a mantener por FGF8
