Resumen embrio 1ua

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Resumen embrio 1ua
1° parcial
Gametas:
Estructura: (no pongo texto porque no es mucho más que esto y lo otro lo tenemos de histo)
Gametogénesis:
Es el proceso mediante el cual se forman las gametas masculinas y femeninas. Se divide en cuatro
fases:
1. El aumento del número de células
2. El origen extraembrionario de las células germinales y su migración a las gónadas germinales mediante
mitosis
3. La reducción del número de cromosomas mediante meiosis
4. La maduración estructural y funcional de los óvulos y los espermatozoides.
FASE 1:
Las células germinales salen del saco vitelino y se dirigen hacia el epitelio del intestino primitivo
posterior, y después migran hasta alcanzar los primordios gonadales. Una vez que llegan a las gónadas, las
células germinales primordiales comienzan una fase de proliferación mitótica rápida, produciendo dos células
diploides que son genéticamente iguales.
El patrón de proliferación mitótica difiere entre las células germinales masculinas y femeninas. Las
ovogonias, nombre que reciben las células germinales mitóticamente activas en la mujer, atraviesan un
período de intensa actividad mitótica en el ovario embrionario desde el segundo hasta el quinto mes de
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gestación. Durante este tiempo crece el nivel de la población celular germinal y llega hasta varios millones,
esta cifra es el número máximo que habrá en los ovarios. Luego de esto, una gran cantidad de ovogonias sufre
atresia (proceso de degeneración natural).
Las espermatogonias siguen un patrón diferente de proliferación mitótica; la mitosis comienza en los
testículos embrionarios pero, a diferencia de las células germinales femeninas, mantienen la capacidad de
dividirse a lo largo de toda la vida posnatal. Desde la pubertad, las espermatogonias experimentan oleadas
periódicas de mitosis.
FASE 2
Las gametas se forman mediante el proceso de meiosis ya que deben reducir el número diploide (2n) a
haploide (1n). Este proceso consta de dos grupos de divisiones. Antes de la primera, el ADN ya fue duplicado,
entonces comenzamos con: 2n, 4c (n es el número de cromosomas de la especie, c es la cantidad de ADN en
un único grupo).
En la primer división meiótica, llamada división reduccional, una profase prolongada da lugar al
apareamiento de los cromosomas homólogos y a frecuentes entrecruzamientos. Durante la metafase I, las
parejas de cromosomas se alinean en la placa ecuatorial de manera tal que, en la anafase I, un cromosoma de
un par homólogo se desplaza hacia un polo del huso mientras que el otro va al polo opuesto.
Al final de la primera meiosis cada célula hija tiene un número haploide de cromosomas (1n) pero
todavía consta de dos cromátidas (2c) unidas por un centrómero. La segunda división meiótica, llamada
división ecuacional, es similar a una división mitótica ordinaria, excepto porque antes de la división la célula es
haploide (1n, 2c). Cuando los cromosomas se alinean a lo largo de la placa ecuatorial en la metafase II, los
centrómeros situados entre las cromátidas hermanas se dividen, lo cual permite que las correspondientes de
cada cromosoma migren hacia los polos opuestos del huso durante la anafase II. Cada célula hija de la
segunda división meiótica es realmente haploide (1n, 1c).
FASE 3
Meiosis femenina: Cuando las ovogonias comienzan la primera división meiótica se denominan ovocitos
primarios; este proceso en la mujer es muy lento. Cuando los ovocitos primarios entran en la fase de diplotena
de la primera división meiótica a lo largo de los primeros meses tras el nacimiento, se produce el primero de
los dos bloqueos del proceso meiótico. A menos que degeneren, todos los ovocitos primarios permanecen
detenidos en la fase de diplotena de la meiosis hasta la pubertad.
Durante los años fértiles, un número reducido de ovocitos primarios completa la primera división
meiótica en cada ciclo menstrual y comienza el desarrollo posterior. Los otros ovocitos primarios permanecen
detenidos en diplotena, algunos hasta 50 años. Con la conclusión de la primera división meiótica poco antes
de la ovulación se producen dos células hijas desiguales. Una es grande y se denomina ovocito secundario, y
la otra es pequeña y se denomina primer cuerpo polar. Los ovocitos secundarios comienzan la segunda
meiosis pero vuelven a detenerse, esta vez en la metafase II y para que se reanude es necesario que sea
fecundado por un espermatozoide, de lo contrario no completan la 2da división meiótica, la cual también es
desigual ya que una de las células hijas es relegada y termina formando el segundo cuerpo polar.
Meiosis masculina: Comienza después de la pubertad y a diferencia de las mujeres, no todas las
espermatogonias inician la meiosis al mismo tiempo. Cuando los descendientes de una espermatogonia han
entrado en el ciclo meiótico como espermatocitos primarios, tardan varias semanas en concluir la primera
división meiótica. El resultado de la meiosis I es la formación de 2 espermatocitos secundarios que
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rápidamente entran en la meiosis II de la cual se obtienen 4 espermátidas haploides (1n, 1c). La duración de la
espermatogénesis es de 64 días.
FASE 4 Esta la sufrimos en histología
Ovogénesis: El óvulo, junto con las células que lo rodean, se denomina folículo. La maduración del óvulo está
íntimamente unida a la formación de su cubierta celular. En el embrión las ovogonias están desnudas, pero
tras el inicio de la meiosis, las células del ovario rodean en parte a los ovocitos primarios para formar los
folículos primordiales. En el nacimiento, estos ovocitos primarios quedan revestidos por una o dos capas
completas de células foliculares (de la granulosa), y el complejo constituido por ambos elementos se
denomina folículo primario.
La detención de la meiosis en el estado de diplotena, en la primera división meiótica, es el resultado de
un conjunto de interacciones entre el ovocito y sus células foliculares que lo rodean. El principal factor que
mantiene la meiosis detenida es una alta concentración, en el citoplasma del ovocito, de adenosina
monofosfato cíclico (AMPc). Las altas concentraciones de AMPc en el interior del ovocito inactivan el factor
promotor de maduración (MPF), el cual en última instancia conducirá al ovocito a abandonar el bloqueo
meiótico, con lo que se conseguirá completar la primera división meiótica.
A medida que se configura el folículo aparece la zona pelúcida entre el ovocito primario y las células
que lo rodean. La zona pelúcida tiene receptores para los espermatozoides y otros factores que son
imprescindibles para la fecundación y los primeros estadíos de desarrollo embrionario. Un ovocito con más de
una capa de células granulosas es un folículo secundario. Luego adquiere un estroma que al comienzo es
denominado teca folicular, que posteriormente se va a diferenciar en 2 capas: una teca interna y otra externa.
El desarrollo inicial del folículo se produce sin una influencia hormonal significativa, pero según se
acerca la pubertad, la maduración folicular ulterior requiere la acción de la gonadotropina hipofisaria hormona
foliculoestimulante (FSH) sobre las células de la granulosa, que en este momento ya expresan receptores de
membrana para la FSH. Tras la unión de la FSH, las células de la granulosa son estimuladas y comienzan a
producir estrógenos.
El folículo continúa desarrollándose y ahora presenta un antro, que es una cavidad llena de líquido
folicular. En ausencia de un estímulo directo procedente del ovocito, las células granulosas siguen una vía por
defecto consistente en elaborar en sus superficies una serie de receptores hormonales. Las células cumulares
que no expresan esos receptores hormonales, bajo la influencia del ovocito, sufren cambios que facilitan la
liberación del óvulo en el momento de la ovulación. El aumento de tamaño del folículo se debe en gran
medida a la proliferación de las células de la granulosa.
En respuesta al estímulo de las hormonas hipofisarias, los folículos secundariosfabrican cantidades
importantes de hormonas esteroideas. Las células de la teca interna poseen receptores para la hormona
luteinizante. La teca interna produce andrógenos que atraviesan la membrana granulosa hasta llegar a las
células de la granulosa. La influencia de la FSH induce en estas células la síntesis de la enzima (aromatasa) que
convierte los andrógenos procedentes de la teca en estrógenos. El estradiol estimula la formación de
receptores de LH en las células de la granulosa. Mediante este mecanismo, las células foliculares son capaces
de responder al gran pico de LH que precede inmediatamente a la ovulación. Por efecto de múltiples
influencias hormonales, el folículo aumenta de tamaño con rapidez y presiona contra la superficie del ovario.
En este punto se denomina folículo de De Graaf. Entre 10 y 12 horas antes de la ovulación se reanuda
la meiosis. La reanudación de la meiosis en respuesta al pico de secreción
de LH es iniciado por las células de la granulosa, ya que el ovocito carece de receptores para la LH. Como
respuesta, las células cumulares cierran sus uniones nexo, reduciendo la transferencia de AMPc. El ovocito
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secundario se localiza ahora en el cúmulo oóforo, que es un montículo de células en uno de los polos. El
folículo terciario protruye en la superficie del ovario como una ampolla y es finalmente expulsado (ovulación).
Espermatogénesis: comienza en los túbulos seminíferos durante la pubertad en los cuales hay proliferación
mitótica de las espermatogonias; en el epitelio seminífero hay varias de estas poblaciones: las
espermatogonias tipo A representan la población de células madre que mediante mitosis mantiene un
número equilibrado de espermatogonias a lo largo de toda la vida. También hay espermatogonias tipo B que
se originan de las tipo A y van a ser las que entren en meiosis (estimulada por el ácido retinoico) y dan a los
espermatocitos primarios que se desplazan hacia el interior de los túbulos (antes no lo hacían porque estaban
unidos a las células de sertoli, remember?).
Después de completar la primera división meiótica, el espermatocito primario da 2 espermatocitos
secundarios que entran inmediatamente en la segunda meiosis, la cual es muy rápida y suele durar unas 8
horas, como resultado se obtienen 2 espermátidas de cada espermatocito secundario (o sea 4 en total).
Después de esto, las espermátidas no continúan dividiéndose pero si sufren una serie de cambios que las
convierten en espermatozoides altamente especializados en un proceso denominado espermiogénesis.
Durante este proceso hay una reducción progresiva del núcleo y condensación del material
cromosómico asociada a la sustitución de histonas por protaminas; también se da una reorganización en el
citoplasma, el cual se aleja del núcleo y el acrosoma se forma por una condensación del aparato de Golgi, en el
extremo opuesto crece un flagelo a partir de la región centriolar y las mitocondrias se disponen a su alrededor
en la porción más proximal de este flagelo. A medida que continúa este proceso, el resto del citoplasma
(cuerpos residuales) se separa del núcleo y es eliminado a lo largo de la cola; al final de la espermiogénesis, el
espermatozoide es una célula muy especializada, adaptada al movimiento.
Maduración y capacitación del espermatozoide:
Los espermatozoides se diferencian en los testículos, luego transcurren en las vías espermáticas y en el
epidídimo sufren un proceso de maduración en donde adquieren capacidad móvil y fecundante en tanto
interactúen con moléculas del líquido tubárico; se modifica la organización química de superficie de los
espermatozoides debido a que se le incorporan varias proteínas con varias funciones que le van a permitir
interactuar con moléculas del entorno del ovocito II, de la corona radiata, de la membrana pelúcida y la
membrana plasmática del ovocito II. Otras proteínas que se incorporan, mantienen a los espermatozoides
estabilizados y en latencia (factores descapacitantes) que los mantiene en un estado no apto para la
fecundación, como por ejemplo:
● Disminución de la actividad ATPasa
● Modificación de azúcares del glucocáliz
● Aumento de cargas negativas de superficie
● Cambios en la composición lipídica de la superficie
● Redistribución de proteínas de membrana periacrosómica
Estos factores son removidos de la superficie de los espermatozoides en el tracto genital femenino
debido a las interacciones con los componentes de éste. Es entonces cuando los espermatozoides se capacitan
y adquieren capacidad fecundante la cual aumenta en función del tiempo de permanencia en el tracto genital
femenino. Los espermatozoides que entran en contacto con líquidos uterotubáricos, especialmente con el
folicular, fecundan más rápido; en esta etapa pierden las moléculas estabilizadoras que adquirieron en el
epidídimo por el líquido seminal.
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Una vez iniciada la capacitación también comienza el envejecimiento de los espermatozoides que van a
perder su capacidad fecundante en unas 12 horas. Durante la capacitación quedan expuestos receptores de la
membrana periacrosómica del espermatozoide, que reconocen a ZP3 (molécula receptora) y van a permitir el
primer reconocimiento de la fecundación. Fenómenos moleculares producidos en la reacción acrosómica:
● Algunas proteínas del fluido de la ampolla, como la albúmina, remueven el colesterol de la membrana
plasmática, aumentando su fluidez y facilita la fusión de membranas necesaria para la reacción
acrosómica.
● Intercambio de iones con el medio que activa la producción de AMPc y facilita la fusión de membranas
necesaria para la fusión acrosómica.
● Fosforilación de proteínas de membrana que contribuyen a estos cambios.
● Eliminación de glucoproteínas “descapacitantes” de la superficie del espermatozoide, que enmascara
sitios de reconocimiento para la membrana pelúcida.
● Cambio en el patrón de movimientos y la intensidad del batido del flagelo.
La mayoría de los espermatozoides cumple sus funciones de modo que solamente unos pocos llegan a
penetrar la membrana pelúcida y un número menor toma contacto con el ovocito II.
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Fecundación:
Conviene estudiarla considerando como etapa inicial el momento en el que se produce la ovulación y
como etapa final, la anfimixis.
La ovulación se da en la mitad del ciclo reproductivo femenino y consiste en la eliminación del
complejo ovular, integrado por:
● El ovocito II en metafase
● La membrana pelúcida
● La corona radiante
● Células foliculares libres del cúmulo oóforo
● Líquido folicular
Todos estos elementos son liberados en la superficie ovárica y luego son captados por las fimbrias de
las trompas; el resto del folículo de Graaf se transforma en el cuerpo amarillo, el cual controla la fase
progestacional del ciclo, si hay fecundación va a participar en el control de la gestación, si no, es degradado.
La eyaculación consiste en la eliminación de semen (líquido seminal + espermatozoides) el cual suele
ser depositado en el fondo de saco vaginal que rodea al exocérvix, frente al orificio externo del cuello uterino.
Después de un período de coagulación, el semen se licua y los espermatozoides inician su ascenso a través del
cuello, cuerpo uterino y los oviductos. El transporte de las gametas depende de las contracciones peristálticas
del tejido liso del tracto genital femenino (estimuladas por las prostaglandinas presentes en el semen), del
movimiento ciliar de su ep. de revestimiento y en menor medida, del movimiento de los espermatozoides la
cual es importante en los lugares estrechos (en cuello uterino y unión tubouterina).
La movilidad del espermatozoide está programada para cumplir su capacidad en el momento del
encuentro con el ovocito II y no durante su ascenso; en el encuentro su movilidad es crucial ya que es
estimulada por el líquido folicular que también induce la reacción acrosómica. El ovocito II se encuentra
rodeado por la corona radiata, la cual contiene altos niveles de ácido hialurónico y que es degradadopor
enzimas acrosómicas. El movimiento es crucial durante la penetración de la membrana pelúcida que también
es un proceso de degradación enzimática, incrementado por la frecuencia de colisión de la membrana
acrosómica interna, que expone la cabeza del espermatozoide, contra sus sustratos de la membrana pelúcida.
El aumento de la degradación sumado a la propulsión del flagelo posibilita la penetración de la
membrana pelúcida y el contacto con el ovocito II, por lo tanto todos los mecanismos nombrados son
mecanismos que facilitan el ascenso y el encuentro de las gametas. Si los espermatozoides tienen un déficit en
su movilidad se asocia a la infertilidad, por lo que impiden el contacto con el ovocito II ya que no llegan a
alcanzarlo. Algunos líquidos foliculares son son muy eficaces en producir hiperactivación y otros no, por lo que
esto también se asocia a la incapacidad de alcanzar el ovocito II y por lo tanto se asocia también a la
infertilidad.
Cuando la hialuronidasa comienza a disgregar a las células de la corona radiata y a producir canales de
entrada para los espermatozoides estamos hablando del proceso de denudación, en el que se deja expuesta a
la membrana pelúcida. La denudación se ve facilitada por la hiperactivación que sufren los espermatozoides,
ya que incrementa la energía de agitación de los espermatozoides, aumenta la probabilidad de colisión con el
ovocito II y contribuye a la penetración de la membrana pelúcida.
El reconocimiento entre el espermatozoide y la membrana pelúcida es una unión especie-específica
mediada por varios sistemas de reconocimiento que se dan de una manera sucesiva entre componentes del
espermatozoide y de la membrana pelúcida. En el primer contacto y reconocimiento es necesario que los
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espermatozoides recién llegados no hayan sufrido aún la reacción acrosómica ya que deben tener la
membrana periacrosómica con sus correspondientes moléculas de reconocimiento de la ZP3.
El contacto con ZP3 provoca la reacción acrosómica en los que todavía no la sufrieron y son los que
mayor probabilidad de fecundar tienen (ya que tienen su dotación enzimática intacta). La acrosina y
neuramidasa, entre otras proteínas son las que permiten la penetración de la membrana pelúcida. Con
exposición de la membrana acrosómica interna (como consecuencia de la reacción acrosómica, en donde se
perdió la membrana acrosómica externa) quedan expuestas otras moléculas receptoras que realizan un
segundo reconocimiento por unión a la ZP2 y de esta manera se impide que el espermatozoide se desprenda
de la membrana pelúcida.
Una vez que el espermatozoide la atraviesa, se encuentra con la membrana plasmática del ovocito II y
se inicia la activación del mismo. Importante: los espermatozoides solamente pueden unirse a la superficie de
la membrana pelúcida que presenta moléculas que median el contacto-reconocimiento, y el ZP3 es específico
por especie.
Contacto-reconocimiento entre el espermatozoide y el ovocito:
Involucra interacciones de varias moléculas específicas de las membranas de ambas gametas. luego de
los primeros 2 reconocimientos, el tercero se da entre las proteínas de superficie del espermatozoide,que
operan como ligandos, y proteínas receptoras de la membrana del ovocito II. Por un lado se inicia la fusión de
las membranas de las gametas y luego este proceso es inhibido por medio del bloqueo rápido de la
polispermia. El contacto entre espermatozoide y ovocito genera la activación del ovocito que consiste en un
conjunto de procesos que van a facilitar la fecundación y conducen al inicio del desarrollo. Esta activación es
descrita como una cascada de eventos ordenados temporalmente. Es probable que el contacto entre las
gametas involucre a una o más proteínas receptoras de membrana del ovocito II y que diversas moléculas de
superficie del espermatozoide operen como ligando o señales que inician vías de señalización celular. Los
procesos ocurridos en la activación del ovocito pueden ser categorizados:
1. Fenómenos involucrados al ingreso del núcleo y centriolo del espermatozoide
a. Fusión de membranas: necesaria para la fusión de las gametas y la formación de la célula huevo
(CH)
b. Penetración: es necesaria ya que la fusión no garantiza el ingreso del núcleo y del centriolo del
espermatozoide, sino que estas partes se incorporan mediante una reorganización del
citoesqueleto cortical, que permite la formación de una abertura en la corteza del ovocito para
permitir el ingreso del núcleo y el centriolo por fagocitosis.
c. Migración del pronúcleo masculino: el núcleo del espermatozoide tiene que recorrer el
citoplasma del ovocito II hasta llegar al polo animal en donde suele formarse el pronúcleo
femenino. En este proceso de migración participan el centriolo del espermatozoide (opera
como centro organizador de microtúbulos) y el citoesqueleto del ovocito II que forman redes y
se ensamblan.
2. Fenómenos vinculados al bloqueo de la polispermia
a. Bloqueo temprano/rápido: depende de la reacción transitoria de la membrana del ovocito. El
contacto con el primer espermatozoides produce la despolarización de la membrana del
ovocito, lo cual evita la fusión de membranas con otros espermatozoides.
b. Bloqueo tardío/definitivo: depende de la reacción cortical del ovario por medio de la cual se
exocita el contenido de las vesículas corticales. La reacción cortical posee varios efectos: el más
importante es la degradación de ZP3 y ZP2 de la membrana pelúcida. Luego de ocurrida la
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reacción cortical queda anulado el reconocimiento espermatozoide-ovocito; la membrana
pelúcida se vuelve irreconocible para otros espermatozoides y también se sueltan los que
estaban unidos a la membrana o penetrándola.
3. Fenómenos vinculados al inicio del programa de desarrollo de la embriogénesis
a) Terminación de la meiosis: se inician procesos que conducen a la finalización de la meiosis II
que dependen de fenómenos cíclicos de degradación y síntesis de proteínas de control del ciclo
celular y ciclinas. Estas ciclinas causan la continuación de la meiosis II y el control temporal de
los ciclos proliferativos durante la segmentación. El aumento del Ca++ intraovocitario, operando
como segundo mensajero, inicia la degradación de ciclinas, lo cual permite la salida de la
metafase y la finalización de la meiosis II.
b) Sincronización de los pronúcleos: en el momento de la fecundación, los núcleos del
espermatozoide y del ovocito II se encuentran en diferente estado: el espermatozoide ha
completado la meiosis, su núcleo posee un conjunto haploide de cromosomas simples y el ADN
está en un estado de máxima compactación. En ese estado, el ADN espermático no puede ser
replicado ni transcrito. El ovocito II se encuentra detenido en la metafase de la segunda
división. Mientras el ovocito completa la meiosis, el núcleo del espermatozoide se
descompensa, la envoltura nuclear se desensambla, y el material nuclear entra en contacto con
el citoplasma del ovocito. El ADN se descondensa y las protaminas son reemplazadas por
histonas sintetizadas y almacenadas en el ovocito. La envoltura nuclear se reconstruye y se
inicia la replicación del ADN espermático. Así se forma el pronúcleo masculino que sigue siendo
haploide pero con cromosomas duplicados. Estos procesos ocurren mientras los pronúcleos se
desplazan uno hacia el otro.
c) Activación del programa de la embriogénesis: el gran tamaño de la célula huevo es por el
almacenamiento de moléculas informativas que se sintetizan durante la ovogénesis a partir de
información genética materna, por lo que que considera que la etapa más temprana del
desarrollo está bajo control genético materno únicamente. El genoma aportado por el
espermatozoide aún no participa. En el citoplasma del ovocito se encuentran almacenados
distintos tipos de moléculas informativas: reservas de proteínas y ARN ribosómicos con una
gran cantidad de ribosomas, ARN mensajeros para sintetizar una gran variedad de proteínas
queparticipan en el desarrollo temprano, ARN de transferencia para la síntesis de proteínas
nuevas, proteínas enzimáticas y proteínas reguladoras de enzimas, proteínas que integran
diferentes vías de señalización celular y proteínas estructurales que participan de la
organización del citoesqueleto que mantienen la organización interna de los elementos del
ovocito y que participan del ensamblado y la orientación de los husos mitóticos durante cada
división celular. Todos elementos moleculares mencionados constituyen un programa de
desarrollo que es iniciado una vez que se reanuda la meiosis II en el ovocito II.
Luego, los pronúcleos ingresan en la primera división mitótica, en donde en la prometafase todos los
cromosomas se ubican en el plano ecuatorial, a esto se lo denomina anfimixis.
Gemelación: es un proceso que lleva a la formación de más de un embrión en un único embarazo. Se produce
por:
● la formación de dos células huevo mediante los procesos de fecundación (gemelación dicigótica)
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● la formación de dos embriones a partir de uno resultante de un único proceso de fecundación
(gemelación monocigótica)
Gemelación dicigótica:
Se produce cuando en un mismo ciclo ovárico se liberan 2 ovocitos y ambos participan en la fecundación. Los
factores que contribuyen a la ovulación múltiple se son: edad materna avanzada (+35), contextura física
materna (+1.64 y +30 IMC), números de hijos previos, factores genéticos, tabaquismo, consumo de ácido fólico
en torno al tiempo de concepción, concepción inmediata luego de la concepción de aco.
Gemelación monocigótica:
Se produce por la formación de dos embriones a partir de uno resultante de un único proceso de fecundación.
No existe asociación clara entre la gemelación monocigótica y factores maternos, ambientales o genéticos. Se
considera que es el resultado de anomalías del desarrollo producidas durante la gametogénesis, la
fecundación, la segmentación o la gastrulación, entonces la gemelación sería, así, consecuencia de la alta
capacidad regulativa que posee el embrión durante el desarrollo temprano.
Se puede clasificar en 3 grupos dependiendo de la fase del desarrollo en la que se produce:
● ⅓ de los casos se produce antes de la compactación, mayoritariamente durante el 2º día de desarrollo
en el estado de 2 a 4 células.
● ⅔ de los casos se producen en el estado de blastocisto, antes de la formación de la hendidura
amniótica, entre los días 4 y 7.
● Un pequeño porcentaje de los casos se produce en el estado de embrión unilaminar, luego de la
formación de la hendidura amniótica, entre los días 7 y 17; la separación incompleta de estos
embriones, generalmente producida después del día 14, puede conducir a la formación de gemelos
unidos. Otra patogenia posible para la formación de gemelos unidos es que se formen 2 embriones
separados a partir de un embrión unilaminar y luego tomen contacto nuevamente y se fusionen.
Estos diferentes mecanismos que ocurren en diferentes momentos del desarrollo generan diferentes modos
de relación de los anexos embrionarios con el embrión. Hay hipótesis actuales que consideran que la
gemelación monocigótica es consecuencia de alteraciones en:
● Polaridad del ovocito: se propuso que durante la gametogénesis, un grupo de células foliculares dirige
la distribución asimétrica de moléculas involucradas en la transducción de señales, resultando éstas
más concentradas en la región animal a través de la cual se produce la liberación de los cuerpos
polares. Se postula que las alteraciones de la gametogénesis producidas, por ej, por estimulación
hormonal con gonadotrofinas podrían alterar el establecimiento de la polaridad donde ovocito y
generar gemelación.
● Segmentación de la célula huevo: las alteraciones en la polaridad del ovocito pueden lleva a que la
primera división celular se produzca en un plano con orientación diferente del habitual establecido por
el 2º cuerpo polar y el sitio de entrada del espermatozoide. Esto podría llevar a la duplicación de ejes y
a la formación de 2 embriones. Alteraciones en la formación del blastocele podrían conducir a la
separación del embrioblasto en 2 poblaciones.
● Gastrulación: la duplicación del organizador o del mesodermo axil puede llevar a la formación de 2 ejes
corporales que, si están lo suficientemente alejados, pueden llevar a la formación de embriones
separados; si están muy próximos podrían producir duplicaciones de estructuras embrionarias, como
por ejemplo la médula espinal y, si están a una distancia intermedia, podrían generar gemelos unidos.
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Segmentación
La segmentación implica la operación temporoespacialmente organizada de varios comportamientos
celulares del desarrollo. El eje del primer huso mitótico es perpendicular al eje animal-vegetativo y el primer
plano de segmentación es meridional, formando dos blastómeras. El segundo plano de segmentación es
perpendicular al primero, y se produce simultáneamente en las dos blastómeras.
El tercer plano de segmentación es ecuatorial, y también se hace simultáneamente en las cuatro
blastómeras. Esto posibilita que cada blastómera tenga una parte del citoplasma de la célula huevo original.
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En los mamíferos, las blastómeras se organizan en una macizo celular interno y un macizo celular
externo, y por lo tanto, se determinen diferentemente.
La ubicación de los asteres, la orientación del eje del huso mitótico y la orientación en el espacio de los
planos de segmentación deben estar adecuadamente integrados para que la división celular se produzca
normalmente. Estos procesos se encuentran tempranamente controlados por los genes maternos.
Los asteres controlan el ensamblaje del huso mitótico (necesario para la cariocinesis), y la
determinación de la posición del anillo contráctil, responsable de la cariocinesis.
Datos que flores nos tira para hacernos peor el día:
El espermatozoide aporta un centriolo a la célula huevo, y es éste el que genera los ásteres que
organizan el aparato mitótico. La penetración de más de un espermatozoide genera una segmentación
anormal, con una cantidad de husos mitóticos acordes con el número de ásteres presentes.
Adhesión celular
Las moléculas de adhesión celular se expresan en las blastómeras desde los E2c a E4c, pero sólo a
partir de E8c ejercen su efecto compactante.
Desde el E4c en adelante, como preparación para la compactación, las blastómeras experimentan una
redistribución y localización asimétrica (polarización) de algunas proteínas de membrana. Algunas proteínas se
concentran en la zona más externa de las blastómeras, y otras se localizan internamente. Esta polarización
depende de interacciones entre blastómeras adyacentes.
Hasta el estadio de ocho células, las células son esféricas, y se adhieren débilmente entre sí. Luego de
este estadío, aumenta la adhesión entre las blastómeras, que se unen fuertemente y se produce la
compactación. Luego de la siguiente división, cuando el embrión llega a 16 células, se forma una mórula con 2
o 3 células internas rodeadas por células externas. Esta organización se da gracias al desarrollo de uniones
estrechas (u occludens si te sentís muy fancy) entre las células externas. Las células internas, en cambio,
desarrollan entre sí uniones nexo. A partir de la compactación, el embrión puede ser definido como mórula.
Luego de la compactación, se pueden diferenciar 1° un conjunto de células centrales, el macizo celular
interno, y 2° un conjunto de células periféricas, denominado macizo celular externo. Estas poblaciones
celulares se determinan y restringen su potencia evolutiva. El MCI originará solo tejidos embrionarios y anexos
no-embrionarios, y el MCE originará solo tejidos extraembrionarios de la placenta.
Entre los E32c y E64c, el embrión adquiere una cavidad, delimitada por las células externas. La
cavitación resulta de cambios en la adhesividad entre las células internas y externas y del bombeo activo de
iones, seguido de la entrada de agua en el espacio intercelular.El macizo celular externo se diferencia en trofoblasto, y acumula líquido en el interior del embrión. Se
forma entonces una cavidad, el blastocele, que crece más que el macizo celular interno, o embrioblasto, que
queda adosado a la cara interna del trofoblasto.
A partir de esta segmentación, el embrión recibe el nombre de blastocisto. Aún sigue rodeado por la
membrana pelúcida, que es degradada al final de la segmentación, cuando se abre en ella un orificio, y el
embrión queda libre en la cavidad uterina. A partir del proceso de eclosión, se puede iniciar la implantación.
Determinación
Las interacciones entre el núcleo y el citoplasma constituyen la base de la diferenciación celular. Una
célula huevo sin núcleo puede iniciar el desarrollo. Se inicia la segmentación, pero el desarrollo se detiene
antes de la diferenciación. Esto indica que el citoplasma posee almacenados productos de su interacción con el
núcleo durante la ovogénesis, y explican el fenómeno del control genético materno de la embriogénesis
temprana.
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La actividad nuclear es regulada por moléculas presentes en el citoplasma, y que, o son generados en
respuesta a moléculas señal, o de productos de la propia célula. Los comportamientos celulares del desarrollo,
entonces, dependen de la información genética propia y de componentes del medio ambiente.
El primer fenómeno de determinación en los mamíferos depende de una asimetría en el estado de
mórula. Las células externas están definidas por las secreciones de las células del tracto genital femenino, y el
interno por la actividad biosintética propia de las células de la mórula.
Concepto de no equivalencia
La no equivalencia de las blastómeras hace referencia a la capacidad informativa de cada una de estas
células en el E4c. Las blastómeras que retienen elementos que sirven de referencia poseen mayor capacidad
informativa para organizar los comportamientos celulares del desarrollo, que las que pierden estos elementos.
Esta no equivalencia tiene un papel en establecer la polaridad cefalo-caudal del embrioblasto.
-03-
Gastrulación:
La gastrulación consiste en una reorganización de las células del embrión. Al principio, el embrioblasto
tiene forma circular (disco embrionario), y su superficie dorsal está adherida al trofoblasto, que va a dar origen
a tejidos encargados de la implantación y del mantenimiento de relaciones embrio-maternas. Al inicio de la
implantación, su zona central se desprende del trofoblasto y se genera una cavidad, la hendidura amniótica,
que lo separa de él. Luego, el embrioblasto sufre procesos de determinación y diferenciación, por lo que se
generan tres poblaciones celulares: amnioblastos, que recubren dorsalmente la hendidura amniótica, y dos
capas epiteliales: una dorsal o epiblasto, y una ventral o hipoblasto.
El epiblasto, es un epitelio cilíndrico que tiene la potencia de generar al embrión, a anexos
embrionarios y a las células germinales primitivas. El hipoblasto, de posición ventral, es un epitelio plano
simple, que origina estructuras vestigiales transitorias. Ambas láminas forman al denominado embrión
bilaminar.
Desde su inicio, las células del hipoblasto se desplazan debajo del epiblasto, y migran sobre el
trofoblasto formando una capa de células planas simple, la membrana de Heuser, que delimita una cavidad, el
saco vitelino primitivo.
La cavidad delimitada por el citotrofoblasto (antes trofoblasto) crece más que el saco vitelino primitivo,
y el espacio es ocupado por células de origen hipoblástico, que se sueltan de la membrana de Heuser y forman
un tejido muy laxo, denominado mesénquima no-embrionario primitivo.
Línea primitiva y nódulo
La gastrulación involucra desplazamientos de células epiblasticas que tienen efectos morfogenéticos. El
primer cambio es la aparición de un engrosamiento medial longitudinal en la región caudal del epiblasto,
denominado línea primitiva. Esta línea surge por la convergencia de células de las mitades derecha e
izquierda, en la línea media. En el extremo cefálico de la línea primitiva, también convergen células, que
forman el nódulo de Hensen.
Ambas estructuras luego se transforman en depresiones: la línea primitiva se convierte en el surco
primitivo, y en el nodo se forma la fosa primitiva. Se dan por una invaginación del epiblasto, y luego ingresan
células desde el epiblasto al espacio subepitelial.
La línea primitiva es un conglomerado de células epiblasticas, y el primer signo del inicio de la
gastrulación. Aparece en la zona caudal del disco embrionario, e incrementa su longitud en sentido cefálico. En
la zona medial donde se origina la línea primitiva, las células que convergen se intercalan unas con otras.
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Comienza a formarse exactamente en el punto donde se inicia la formación del hipoblasto, que es el
encargado de secretar la señalización para que se intercalen las células, y se forme la línea.
La señal que secreta el hipoblasto es una proteína denominada Cerberus, que inhibe la acción de la
proteína señal Nodal (expresada por el epiblasto). A medida que el hipoblasto se desplaza en sentido cefálico,
deja de secretar Cerberus, y por lo tanto, deja de inhibir a la señal Nodal, que causa que el epiblasto comience
a formar la línea primitiva.
La proteína Cerberus inhibe la formación del surco primitivo, de la notocorda, y de otras poblaciones
que participan en el desarrollo de las regiones caudales del tubo neural y del tronco, por lo que inhibe el
desarrollo de estructuras troncales y estimula el desarrollo de estructuras cefálicas.
El desplazamiento del hipoblasto hacia el extremo cefálico del disco embrionario permite que se
generen dos zonas en el epiblasto: una caudal donde se forma el surco primitivo, y otra cefálica que conserva
su morfología epitelial. En la zona cefálica, el hipoblasto secreta FGF, y promueve la expresión de factores de
transcripción que llevan a la inducción neural.
La placa neural es un engrosamiento medial de la hoja dorsal, ubicado cefalicamente al nodo de
Hensen. Es la diferenciación de las células del epiblasto en ectodermo neural, y está acompañado de la
migración de células del nodo de Hensen, que ingresan por la fosa primitiva, y desde allí, por debajo del
epiblasto, se elongan en sentido cefálico a lo largo de la línea media, formando el mesodermo precordal.
Luego, se forma otra estructura axial, la notocorda. Ambas estructuras forman un cordón medial entre las
hojas dorsal y ventral del disco embrionario.
Al principio, la notocorda es hueca: tiene una cavidad que se continúa con la fosa primitiva y se
denomina conducto notocordal. Luego, las células del piso del conducto notocordal contactan con las de la
hoja ventral, y la zona de contacto se disgrega. El conducto se transforma entonces en un canal notocordal,
abierto ventralmente hacia el saco vitelino.
Mecanismos de la migración celular
Las migraciones de células epiblasticas a través del surco primitivo no se da al azar, sino que las células
se desplazan siempre desde sus sitios originales a otras regiones embrionarias. Estos patrones de
desplazamientos permiten identificar territorios presuntivos en el epiblasto pregastrular, es decir, porciones
del epiblasto desde donde las células migran a una región determinada.
Las células de los presuntivos realizan desplazamientos en forma integrada, sincronizada y ordenada, y
concluyen sus desplazamientos en diferentes regiones del embrión postgastrular.
Los territorios presuntivos se acomodan con respecto al organizador, el nódulo. Las futuras células
dorsales se posicionan cefalicamente al nódulo, y las futuras células ventrales, caudales a él.
La migración celular dirigida es un comportamiento celular del desarrollo, que ocurre gracias a una
interacción con la matriz extracelular y diferentes señales. Consiste en un desplazamiento activo (las células
migratorias generan su movimiento).
Las células se desplazan siguiendo trayectos determinados por las condiciones fisicoquímicas del
medio.Para que una célula migre, se requieren: 1° moléculas del citoesqueleto, que puedan deformar la
superficie celular, y 2° contactos focales, que se unen a la matriz extracelular y sirven de punto de fijación.
Las células migratorias también poseen en su superficie proteínas receptoras, que las habilitan a
detectar proteínas señal del medio, que estimulan o regulan la migración; y proteínas asociadas a receptores,
que inician las vías de señalización intracelular involucradas en la remodelación del citoesqueleto.
Las moléculas del entorno que controlan la dirección de movimiento se dividen en las que funcionan
como puntos de apoyo, y son invadidas fácilmente; y moléculas que evitan que las células se puedan adherir a
la MEC, y por lo tanto, evitan su migración.
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Los procesos de migración celular están acompañados de proliferación celular. Las células migratorias
que llegan a destino no son las que partieron, sino descendientes de ellas. Este proceso de amplificación de las
células migrantes también está sometido a control, mediante factores de mantenimiento o de crecimiento.
Para que las células lleguen a destino se utilizan proteínas de señal quimiotáctica. Si las células en la
zona de destino final secretan una señal quimiotáctica, hay una mayor probabilidad de que las células lleguen
al destino correcto.
Por esto, todas las células migratorias deben cumplir los siguientes requisitos:
1. Poseer actividad contráctil, y ser capaces de cambiar su forma, extendiendo prolongaciones como los
pseudópodos o los lamelipodios.
2. Ser capaz de adherirse al sustrato, sobre el cual migra. También tiene que ser capaz de despegarse y
volver a adherirse en algún punto más adelante.
-04 y 05-
Período somítico
Va desde el día 20 al 30 (4ta semana de desarrollo) y es una etapa organogénica, al igual que la 5ta
semana. Su estado inicial es el embrión trilaminar plano y su estado final es el embrión cilíndrico con el plan
anatómico básico de los cordados.
A fines de 3ra semana el mesodermo forma una capa epitelioide, entre el ectodermo y el endodermo y posee:
● Elementos axiles mediales (mesodermo precordal y notocorda).
● Elementos no axiles, bilaterales y simétricos.
A comienzos de la 4ta semana, el mesodermo no axil se regionaliza en tres zonas simétricas:
● Mesodermo paraxil.
● Mesodermo intermedio.
● Mesodermo lateral.
Las capas germinativas van a dar origen a poblaciones celulares precursoras de aparatos, sistemas e
incluso órganos, estas poblaciones celulares reciben el nombre de esbozos.
Un esbozo es una población precursora de una estructura que es identificable dentro de un sistema de
referencia temporoespacial del cual derivan su relación con el resto del organismo así como su propia
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organización interna. Es caracterizable como un sistema de desarrollo completo debido a que en él se
encuentran todos los elementos estructurales e informativos (1 o más poblaciones celulares) que van a
generar el órgano.
Las poblaciones celulares que van a dar lugar a los esbozos de las estructuras se encuentran
determinadas, por lo que tienen potencia evolutiva restringida o acotada a la información de dicha
estructura; estas poblaciones deben ser capaces de generar una estructura con estas características para ser
consideradas un esbozo:
● Compleja: alude a las diversas estructuras biológicas que lo conforman.
● Completa: se refiere a que la población llamada esbozo debe ser capaz de generar todas las partes que
componen al órgano o estructura definitiva.
● Armónica: alude a las relaciones de posiciones, tamaños y volúmenes que deben poseer todas las
partes del esbozo.
● Estructural y funcional: alude a que para cumplir la función se necesita de una estructura óptima que
permita el cumplimiento de ésta.
Este proceso puede ser caracterizado como fenómenos que involucran al embrión como totalidad
(fenómenos generales), fenómenos que involucran que involucran a capas germinativas en particular y
fenómenos que corresponden a los niveles de organización de aparatos o sistemas, orgánico, tisular, celular y
subcelular.
Fenómenos generales:
El fenómeno más genérico es la adquisición del plano anatómico básico de los cordados que está
acompañado de un intenso crecimiento del embrión.
Fenómenos referidos a la formación de aparatos y sistemas:
● Sistema nervioso central: la placa neural se transforma en tubo neural que va a originar el SNC.
Durante el PS se regionaliza, metameriza y se constituyen 2 de las 3 poblaciones neuronales básicas
correspondientes a cada segmento.
● Sistema nervioso periférico: asociada al tubo neural se general las crestas neurales que son precursoras
del SNP, que durante el PS se va a metamerizar y originar tejidos y células que no pertenecen a estos
sistemas.
● Aparato digestivo: la esplacnopleura se transforma en tubo primitivo, que inicia su regionalización y
origina esbozos de varios órganos anexos.
● Sistema circulatorio: se forma el corazón y los principales vasos arteriales y venosos; el sistema
circulatorio primitivo empieza a funcionar.
● Sistema hematopoyético: aparecen las primeras células madre hematopoyéticas que van a empezar a
colonizar distintos órganos a lo largo del desarrollo.
● Aparatos excretor y reproductor: se forman los blastemas de órganos excretores y de las gónadas y los
esbozos de conductos genitales
● Aparato osteomuscular: se originan poblaciones celulares que forman huesos, músculos, cartílagos,
articulaciones y tendones.
● Aparato respiratorio: se forma el esbozo de la tráquea, los bronquios y los pulmones.
● Aparato tegumentario: se generan poblaciones celulares mesodérmicas que, asociadas al ectodermo
epidérmico y a células de la cresta neural.
Fenómenos referidos a la formación de órganos:
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● Órganos de los sentidos: a partir de la placa neural y del ectodermo epidérmico, se generan los esbozos
de los sentidos.
● Órganos del sistema endocrino: se originan los esbozos de varias glándulas endocrinas.
● Órganos del sistema inmunitario: se especifican regiones del endodermo que albergarán linfático.
● Órganos del tubo digestivo: se originan los esbozos de algunas glándulas exocrinas y endocrinas que
derivan de la esplacnopleura.
● Órganos del aparato reproductor: se originan los esbozos de las gónadas y conductos genitales
externos.
Adquisición del plan anatómico de los cordados
Hay 3 cambios generales:
● Plegamiento: porque el embrión pasa de ser plano a ser cilíndrico.
● Metamerización: el embrión adquiere una organización consistente en la reiteración de metámeras a lo
largo del eje céfalocaudal.
● Celomización: el embrión adquiere un celoma (cavidad corporal) que separa los componentes parietal,
que va a originar estructuras que sirven a la vida de relación, y visceral, que va a originar estructuras de
la vida vegetativa.
Plegamiento del embrión
Es un cambio global en la disposición espacial de las 3 capas germinativas y los derivados que generan
durante este período somítico y se debe a que las estructuras que ocupan la región medial del embrión plano
(la placa neural, la notocorda y el mesodermo paraxil, que son las estructuras más rígidas que posee y pueden
generar tensiones en los demás tejidos)crecen más rápido que los bordes del mismo y entonces se curva,
adquiriendo una convexidad dorsal; por lo tanto es resultado de CCD, que implica un conjunto de fenómenos
de crecimiento diferencial que producen cambios en las posiciones de las diversas regiones del embrión y
modifican su organización global. En este proceso se da un desplazamiento de los bordes laterales en sentido
ventral y medial, al mismo tiempo, los extremos cefálico y caudal se curvan en sentido ventral. Como el
crecimiento longitudinal es más rápido que el transversal, el plegamiento se va a manifestar primero en los
extremos cefálico y caudal.
Durante este proceso se forma el tubo digestivo o intestino primitivo, paralelamente a este proceso, la
cavidad del saco vitelino se separa gradualmente del intestino aunquesiguen comunicados mediante el
pedículo vitelino. Durante el plegamiento, el amnios acompaña el movimiento de manera que termina
envolviendo casi completamente al embrión.
Desarrollo del mesodermo
Después de atravesar la línea primitiva, las células mesodérmicas se desplazan entre el ectodermo y el
endodermo, formando una capa de células mesenquimatosas. En la localización más cercana al tubo neural
hay una columna engrosada de células, que se denomina mesodermo paraxial o placa segmentaria. Luego,
este tejido se organiza en somitos.
En la parte lateral del mesodermo paraxial existe una región compacta de mesodermo intermedio que
da lugar al sistema urogenital. Más hacia lateral, el mesodermo lateral se desdobla en dos capas y forma la
mayor parte de los tejidos de la pared corporal.
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En el mesodermo paraxial hay una serie de pares regulares de segmentos que se denominan
somitómeros. Se forman a lo largo del nódulo primitivo a medida que este regresa al extremo caudal del
embrión. El primer par de somitos no aparece hasta que se han formado casi 20 pares de somitómeros y el
nódulo primitivo ha presentado una regresión caudal casi completa.
Después de establecerse el primer par de somitos (día 20), se van formando nuevos somitos a medida
que la línea primitiva sufre una regresión. Los primeros 7 pares de somitómeros en la región craneal no sufren
una mayor segmentación, y son las que formarán parte de la musculatura esquelética de la cabeza.
La somitogenesis se da en varios pasos. El primero es la segmentación del mesodermo paraxial por
adición secuencial de nuevos segmentos. Implica dos mecanismos: el modelo de reloj, y el frente de onda.
El frente de onda se asocia con el alargamiento del polo caudal del cuerpo, producido por la
proliferación de las células mesenquimatosas situadas en la porción más posterior de la región no segmentada
de la línea primitiva. Se dividen por influencia de FGF-8, mientras que las células más cercanas al último
somito quedan expuestas a concentraciones crecientes de ácido retinoico. Con el alargamiento caudal
continuo del embrión y el añadido de nuevos somitos, la localización del frente de onda se va extendiendo
caudalmente en el embrión, permaneciendo a una distancia constante del último par de somitos.
El reloj de segmentación se inicia en aquellas células presomíticas que han pasado por el umbral
anterior. Las células situadas en el límite anterior del somito en formación expresan receptor de efrina EphA, y
ya que las células situadas en el límite posterior expresan el ligando efrina B, las células de los dos somitos
adyacentes no se mezclan, por lo que se forma una fisura.
Las células del somito epitelial se disponen de manera que sus superficies apicales rodean una
pequeña luz central, el somitocele, y sus superficies basales externas quedan rodeadas por una lámina basal.
Al poco tiempo de la formación de este somito, las células de su pared ventromedial tienen un estímulo
inductivo por las moléculas Sonic hedgehog y noggin, que se originan a partir de la notocorda y de la pared
ventral del tubo neural. La respuesta es la expresión de Pax1 y Pax9 en la mitad ventral del somito, que ahora
se denomina esclerotomo.
Esto da lugar a un elevado número de mitosis, a la pérdida de moléculas de adhesión intercelular, a la
disolución de la lámina basal en esta región y a la transformación de las células epiteliales en células
mesenquimáticas (mesénquima secundario). Estas células migran o se desplazan medialmente desde el resto
del somito y comienzan a producir moléculas de la matriz extracelular, a medida que se agrupan alrededor de
la notocorda.
Conforme el esclerotomo se desarrolla, se divide en varios compartimentos, cada uno de los cuales
origina un derivado específico. Las células de alguno de los compartimentos del somito colaboran para formar
una vértebra, mientras que las de los compartimentos central y lateral formarán las costillas.
Posterior en el desarrollo del esclerotomo, las células de su borde medial (meningotomo) rodean la
médula espinal para formar las meninges y su vascularización. Las células del somitocele (artrotomo) se unen
a algunas células ventrales para formar los discos intervertebrales y las superficies articulares de las vértebras.
La mitad dorsal del somito epitelial se transforma en el dermomiotomo. Las células que se originan a
partir de los bordes dorsomedial y ventrolateral del dermomiotomo forman una capa separada, el miotomo,
bajo el epitelio somítico restante, que ahora se denomina dermatomo.
Desarrollo del endodermo
Durante la gastrulación, el intestino se va regionalizando en sentido craneocaudal. La formación del
endodermo depende de la señal nodal y, ya que es la región adyacente al nódulo primitivo, las células
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endodérmicas adquieren un fenotipo craneal. El intestino caudal expresa el factor de transcripción Cdx-2, que
fomenta la identidad caudal, suprimiendo el fenotipo craneal del intestino.
El endodermo sufra la transformación de una banda endodérmica intraembrionaria plana en un
intestino tubular, debido al plegamiento lateral del cuerpo embrionario, y a la curvatura ventral de los
extremos craneal y caudal en forma de C. Esto causa una clara delimitación del saco vitelino respecto al tubo
digestivo.
La expansión de los extremos de la placa neural da lugar al pliegue de la cabeza y el pliegue de la cola a
lo largo del plano sagital del embrión. Este proceso, junto con el pliegue lateral, hace que se empiecen a
formar las estructuras tubulares del intestino anterior y del intestino posterior.
El intestino embrionario queda por encima del saco vitelino. La porción del intestino que todavía se
abre en el saco vitelino se denomina intestino medio, y los puntos de transición entre este y el intestino
anterior y posterior se denominan aberturas intestinales anterior y posterior.
El extremo anterior del intestino permanece sellado temporalmente por una bicapa
ectodermo-endodermo denominada membrana orofaríngea, que separa la futura boca (estomodeo), que está
revestida por ectodermo, de la faringe, que representa la parte anterior del intestino, revestida por
endodermo.
Mientras comienza a plegarse la cola (la burra para les amigues), una evaginación tubular del intestino
posterior se extiende hasta el mesodermo del pedículo de fijación, denominada alantoides.
En la zona caudal al alantoides hay una bicapa ectodermo-endodermo que se denomina placa cloacal o
membrana proctodeal. Esta membrana, cubre la cloaca que en el embrión inicial representa un tracto de
salida común para los sistemas digestivo y urogenital.
Mesodermo intermedio
La conexión entre el mesodermo paraxial y lateral en el embrión consiste de un pequeño cordón de
células denominado mesodermo intermedio. Es el precursor del sistema urogenital. En la región lateral del
mesodermo intermedio, aparece un conducto pronéfrico longitudinal a cada lado del embrión, que es
importante para organizar el desarrollo de gran parte del sistema urogenital del adulto.
Mesodermo lateral
Se divide al poco tiempo en dos capas. La capa dorsal se denomina mesodermo somático, y la
combinación de esta con el ectodermo se llama somatopleura. La capa ventral se denomina mesodermo
esplácnico, está muy asociada al endodermo, y su combinación se denomina esplacnopleura. Las capas
somática y esplácnica forman un continuo con las capas del mesodermo extraembrionario.
Mientras estas capas adoptan su configuración, todo el cuerpo del embrión experimenta un proceso de
plegamiento lateral que transforma su forma desde la configuración en tres capas germinales planas hasta una
estructura cilíndrica, con un tubo de endodermo (intestino) en el centro, una cubierta tubular externa de
ectodermo (epidermis), y una capa intermedia de mesodermo. Esto ocurre antes de la aparición de los
miembros.
Mesodermo paraxil
Al comienzo del período somítico, el mesodermo paraxil forma dos bandas llamadas mesodermo
presomíticoo placas de segmentación, laterales al mesodermo axil. Más adelante se distinguen dos regiones
bien definidas por su posición y diferente potencia de desarrollo: la región adyacente al encéfalo recibe el
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nombre de mesodermo paraxil craneal mientras que el resto es mesodermo paraxil caudal o troncal. El
primer indicio de metamerización en esta región es la aparición de cúmulos de células mesenquimáticas
aplanadas que forman somitómeros. En la región craneal se forman 7 pares de somitómeros mientras que en
la región troncal se originan metámeros más complejos, denominados somitas (son somitómeros
diferenciados en estructuras epiteliales con una cavidad central llamada somitocele). Existe 1 par de somitas
por segmento corporal, en total se forman de 42 a 44 pares de somitas. Durante el PS solamente se forman los
primeros 30 pares, el resto se forman durante la 5ta semana. Los somitómeros craneales originan estructuras
preoccipitales que se distribuyen en las regiones cefálica y branquial. Hacia el final del período somítico, los
somitas se extienden desde la curvatura cervical hasta la caudal, ocupando toda la región dorsal del embrión,
a los lados del tubo neural y la notocorda. Los somitas producen relieves en el ectodermo que los recubre.
Los somitómeros craneales y los somitas son transitorios y poseen diferente potencia de desarrollo.
Los somitómeros craneales originan tejidos del extremo cefálico, cara y parte del cuello, mientras que los
somitas forman tejidos más caudales. Durante el plegamiento el mesodermo paraxil craneal pasa a ocupar una
posición lateral al tubo neural y dorsolateral respecto del tubo digestivo. La placa cardiogénica se ubica en
posición ventral y medial respecto del intestino anterior (aún en formación). De esta manera se forma una
nueva región llamada branquial, localizada en en la superficie lateral del embrión, limitada dorsalmente por el
tubo neural y ventralmente por la región cardíaca; en esta región se forma el intestino anterior.
Las crestas neurales y los somitómeros craneales se encuentran superpuestos a lo largo del borde
dorsolateral de la región cefálica. Durante el período somítico ambos se diferencian en mesénquima y sus
células migran sentido ventrolateral, pasando lateralmente al intestino anterior y forman bandas transversales
de mesénquima conocidos como arcos branquiales a ambos lados de la faringe; en la superficie externa entre
los arcos quedan depresiones llamadas surcos branquiales y en la superficie interna entre los arcos se forman
evaginaciones endodérmicas llamadas bolsas faríngeas. Estos tejidos con el tiempo van a converger en la línea
media ventral para formar estructuras faciales y el cuello. La mayor parte del mesénquima de los arcos viene
de las crestas neurales. Además de formar los arcos branquiales, las células de los somitómeros y de las
crestas neurales craneales migran hacia el extremo
cefálico y generan parte del mesénquima cefálico que
rodea el extremo cefálico (prosencéfalo) del tubo
neural.
Las células de las crestas neurales y de los
somitómeros craneales generan tejidos conectivos del
sistema de contención neurosensorial y musculatura
asociada a los sentidos (en el caso de la lengua su
musculatura deriva de la región hipoaxil de los somitas
occipitales).
Mesodermo extraembrionario
Las capas de mesodermo extraembrionario que
cubren el revestimiento ectodérmico del amnios y el
endodérmico del saco vitelino son continuas con el
mesodermo somático y esplácnico. El extremo
posterior del embrión está conectado con los tejidos
trofoblásticos (futura placenta) por el pedículo de
fijación mesodérmico.
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A medida que crece el embrión, aparece un sistema circulatorio funcional, los vasos sanguíneos crecen
a través del pedículo de fijación para irrigar la placenta, y el pedículo queda mejor definido como cordón
umbilical. El mesodermo extraembrionario que reviste la superficie interna del citotrofoblasto se convierte en
el componente mesenquimatoso de la placenta.
Sistema circulatorio
Debido a que el desarrollo de helen brión depende de la distribución de nutrientes y O2 y de la
eliminación de desechos metabólicos y CO2, el sistema circulatorio exhibe un gran desarrollo desde el
principio de la 4ta semana de desarrollo; es el sistema que más tempranamente funciona durante el
desarrollo.
Desarrollo de los vasos arteriales:
Las primeras arterias son las aortas izquierda y derecha, que al comienzo del período somítico recorren el
embrión longitudinalmente. Son ventrolaterales a la notocorda y al mesodermo paraxil y dorsales al tubo
digestivo. El resto de las arterias aparecen a lo largo del período y ya para el final del período somítico se han
formado:
● Un par de aortas dorsales que en la mitad caudal del embrión se fusionan formando una única aorta
medial.
● Cinco pares de arcos aórticos que llevan la sangre del corazón a las aortas dorsales.
● Un par de arterias intersegmentarias bilaterales por cada segmento corporal.
● Varios pares de arterias vitelinas.
● Un par de arterias umbilicales.
Desarrollo de los vasos venosos:
Su desarrollo es similar al de las arterias. Hacia el final del período somítico se encuentran los siguientes vasos:
● Un par de venas cardinales anteriores (precardinales).
● Un par de venas cardinales posteriores (poscardinales).
● Un par de venas cardinales comunes.
● Un par de venas intersegmentarias por cada segmento corporal.
● Un par de venas vitelinas.
● Un par de venas umbilicales.
El sistema de venas cardinales (formado por las pre y poscardinales) recorre las regiones laterales del
embrión en el mesénquima de la pared corporal, dorsalmente a las aortas. Las venas cardinales se unen a la
altura del septum transversum y forman las venas cardinales comunes, que se van a dirigir en sentido ventral,
pasando lateralmente al tubo digestivo e ingresan en el septum transversum y desembocan en las porciones
derecha e izquierda del seno venoso. Este sistema drena la sangre de las venas intersegmentarias.
Las venas vitelinas se forman en el mesodermo esplácnico del saco vitelino y del tubo digestivo. Nacen
en el SV, ingresan al embrión a través del pedículo vitelino y se dirigen en sentido cefálico; luego van a ingresar
en el septum transversum y desembocan en el seno venoso (porc. der e izq).
Las venas umbilicales se forman en el mesénquima somático del corion, del pedículo de fijación y de la
somatopleura. Desde las vellosidades coriales confluyen hacia el pedículo de fijación y a través de este
ingresan en el embrión y ascienden hasta ingresar en el septum transversum y desembocar en los senos
venosos..
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Circulación sanguínea durante el período somítico:
Al final de período somítico, el corazón y los vasos forman un sistema circulatorio eficaz#.
● La sangre del saco vitelino y del tubo digestivo llega al corazón por medio de las venas vitelinas.
● La sangre del corion llega al corazón por las venas umbilicales.
● La sangre de la pared corporal es drenada por las venas cardinales anteriores y posteriores y
luego por las cardinales comunes.
Todos los vasos son bilaterales y simétricos. La sangre luego circula por la aurícula primitiva, el ventrículo
primitivo y el bulbo cardíaco; sale del corazón por los arcos aórticos que desembocan en las aortas dorsales y
llevan la sangre hacia los extremos cefálico y caudal. La sangre que se dirige al extremo cefálico vuelve al
corazón por las venas cardinales anteriores. Parte de la sangre que va hacia el extremo caudal, por medio de
las arterias intersegmentarias, irriga la pared corporal y regresa al corazón por las venas cardinales posteriores.
La sangre de ambas cardinales regresa al corazón por medio de las cardinales comunes. La otra parte de la
sangre que se dirige hacia el extremo caudal, por las arterias vitelinas, va al tubo digestivo y al saco vitelino y
regresa por las venas vitelinas. Otra parte de la sangre que va hacia el extremo caudal se dirige por medio de
lasarterias umbilicales al corion en donde la sangre realiza el intercambio de nutrientes y oxígeno con la
sangre materna y regresa por las venas umbilicales.
Salvo por la torsión que sufrió el corazón, el sistema circulatorio en esta etapa es bilateral y simétrico; luego se
introducen modificaciones que comienzan a ser distintas hacia la izquierda y hacia la derecha, llevando a la
pérdida de la simetría bilateral.
Formación del celoma
Celoma
A medida que el embrión se pliega, se forman pequeñas vesículas celómicas en el interior del
mesodermo lateral, que se unen y forman la cavidad celómica.
Durante el período somítico el mesodermo lateral se deslamina en dos hojas:
● Una hoja somática (parietal), que se adosa al ectodermo y forman la somatopleura.
● Una hoja visceral (esplácnica) que se adosa al ectodermo y forman la esplacnopleura.
La formación de estas 2 hojas contribuyen a segregar estos dos conjuntos de poblaciones celulares
precursoras de órganos; entre estas 2 hojas está el celoma, que va a ocupar toda la extensión del mesodermo
lateral. Más adelante se tabica en 3 compartimentos: pericardio, pleura y peritoneo. La formación del celoma
contribuye a la generación del patrón anatómico y genera la distribución más básica (los órganos de relación
superficialmente y los de la vida vegetativa internamente). La formación del celoma otorga cierto grado de
independencia de los órganos de la vida vegetativa.
Los celomas extraembrionario y embrionario se comunican a lo largo del borde embrionario, excepto
en la región cardiogénica; durante el plegamiento, esta zona de comunicación se desplaza a la región ventral.
Al final del plegamiento, el embrión queda formado por dos cilindros, uno esplacnopleural y otro
somatopleural, separados uno de otro por el celoma excepto en las regiones cefálica y caudal en donde se
encuentran unidas y el ectodermo se continúa con el endodermo.
Metamerización del embrión
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Alude a la adquisición de una organización en segmentos corporales (metámeros) que se repiten (con
simetría bilateral) a lo largo del eje céfalo-caudal. Las estructuras que se segmentan durante este período van
a darle al embrión un carácter metamérico. Es un proceso que se da de manera diferente en las regiones
cefálica y caudal del embrión. Cada segmento corporal queda definido por la presencia de un segmento de
cada una de estas estructuras. Para el caso de las estructuras que van a ser parte de la vida de relación se
distinguen 2 regiones:
● Región craneal: va a dar estructuras preoccipitales o cefálicas.
● Región troncal: va a dar estructuras occipitales y posoccipitales.
Formación de los somitas
Se forman a partir de una población celular precursora del mesodermo paraxil, que va a desplazarse en
sentido caudal dejando 2 bandas mesodérmicas (placa de segmentación) a los lados del mesodermo axil
cordal (notocorda) y del surco neural. Las células del mesodermo presomítico forman un mesénquima laxo
que se compacta hacia el extremo cefálico. Luego, cuando las células van a formar un somita, sufren una
transición mesenquimático-epitelial, las células se adhieren fuertemente entre sí, se separan de los somitas
adyacentes y forman una estructura epiteloide que se va a diferenciar en somita epitelial con una luz central,
el miocele, ocupada por células mesenquimáticas.
La longitud del mesodermo presomítico
varía en función del tiempo y depende del balance
entre 2 factores:
● La velocidad a la cual se forman los
somitómeros; y
● La velocidad de incorporación de
nuevas células desde la población
celular precursora del mesodermo
axil al mesodermo presomítico.
Por lo tanto se puede decir que el proceso
de somitogénesis se cumple según orden espacial
(se forman a intervalos espaciales regulares),
direccional (los nuevos se forman a partir de los
precedentes) y desde un punto de vista temporal
es cíclico o periódico (se forman nuevos
segmentos a intervalos regulares). Además exhibe
una dinámica regulada bilateralmente (la
formación de nuevos segmentos es sincronizada).
El control temporal depende del reloj biológico.
Neurulación primaria
A medida que el tubo neural aumenta su
longitud céfalo-caudal, sobrepasa el extremo
cefálico de la notocorda y se pliega aún más. El
sistema nervioso comienza a desarrollarse durante
el período presomítico con la formación de la
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placa neural, que crece más en la región cefálica y se ensancha.
El ectodermo embrionario aumenta su altura en las células destinadas a formar parte del sistema
nervioso. Aparecen con forma de una placa neural engrosada y visible dorsal del embrión inicial. Luego, la
placa neural se estrecha y alarga, las células ectodérmicas se desplazan hacia la línea media y se alargan en
sentido craneocaudal y se estrechan lateromedialmente, lo que da como resultado la formación de una placa
neural en forma de llave.
La formación del tubo neural se inicia con la formación del surco medial en la placa neural. En la región
cefálica, las células mediales se originan directamente del ectodermo neural, mientras que en la región caudal,
las células provienen del nódulo de Hensen.
Las células mediales, promovidas por el mesodermo subyacente, sufren cambios en su forma: de
cilíndricas pasan a ser cónicas o piramidales. Esto ocurre gracias a un anillo de microfilamentos de actina en el
citoplasma apical, que “comprime” a la zona apical, dando lugar al efecto de la bisagra medial.
El efecto de la bisagra medial eleva los bordes de la placa medial hacia el dorso. La notocorda, y la
placa del piso se encuentran fuertemente adheridas (forman la notoplaca), y funcionan como punto de
anclaje, por lo que cuando comienzan a elevarse los pliegues neurales, se elongan.
Los bordes de la placa se elevan, dejan de estar en contacto con el mesodermo paraxil, y eso permite
que la superficie basal de la placa neural se adhiera directamente con la superficie basal del ectodermo
general. Estas adhesiones acentúan los pliegues neurales, por lo que sobresalen hacia el dorso.
En las regiones laterales de la placa, gracias al contacto con el ectodermo general, se generan cambios
de la forma celular que dan los efectos de bisagras laterales. Estas curvan el borde libre del pliegue hacia la
línea media.
Una vez que los labios del surco neural contactan en la línea media, las células epiteliales pierden su
polaridad, se desestabilizan porque pierden su referencia posicional al estar en contacto con tres poblaciones
celulares. Esto causa cambios en la expresión de las E-cadherinas, que lleva a que las células de los bordes
derecho e izquierdo de la placa neural se desprendan del ectodermo general, para luego fusionarse entre sí.
Entre el ectodermo general y el tubo neural quedan las células de la cresta neural.
El tubo neural, en su región más anterior, se dilata en tres vesículas primarias: el cerebro anterior
(prosencéfalo), el cerebro medio (mesencéfalo), y el cerebro posterior (rombencéfalo). En el momento en el
que se cierra el extremo posterior del tubo neural, desde cada lado del prosencéfalo se extienden
lateralmente prominencias secundarias, las vesículas ópticas.
El prosencéfalo se subdivide en el telencéfalo (más anterior), y el diencéfalo (más caudal). El
telencéfalo va a formar los hemisferios cerebrales, y el diencéfalo formará las regiones talámica e
hipotalámica, que reciben sus aferencias de la retina (la retina es un derivado del diencéfalo).
El mesencéfalo no se subdivida, y finalmente se convierte en el acueducto cerebral. El rombencéfalo se
subdivide en un mielencéfalo posterior y en un metencéfalo anterior. El mielencéfalo va a formar el bulbo
raquídeo, y el metencéfalo da origen
al cerebelo.
El rombencéfalo forma
dilataciones periódicas en el lugar
donde se originan ciertos nervios,
denominadas rombómeras. Estas
dividen al rombencéfalo en
subcompartimentos, y presentan
territorios de desarrollo separados, en
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los que las células dentro de cada rombómera pueden mezclarselibremente dentro de ésta, pero no con
células de rombómeras adyacentes.
La región dorsal del tubo neural es el lugar donde las neuronas reciben las aferencias sensoriales,
mientras que la región ventral es donde residen las neuronas motoras. El patrón ventral es impuesto por la
notocorda, mientras que el patrón dorsal es inducido por la epidermis.
Sonic Hedgehog es secretado desde la notocorda, e induce a las células bisagra mediales a convertirse
en la placa del piso del tubo neural. Estas células también secretan shh y forman un gradiente más elevado en
la porción más ventral del tubo neural.
Los destinos dorsales son establecidos por la placa del techo del tubo neural, que secretan TGF- .
Placodas
A medida que la región craneal comienza a tomar forma, aparecen varias series de placodas
ectodérmicas, que son engrosamientos en la parte lateral del tubo y de la cresta neural. Se forman a partir de
los tejidos superficiales que recubren a las vesículas encefálicas: ectodermo general, mesénquima cefálico, y
mesénquima faríngeo. Las células de la cresta neural migran dorsalmente para formar células gliales que guían
a las neuronas desde las placodas hacia el cerebro, lo que permite una inervación sensorial.
Las placodas son precursoras de algunos neuroepitelios receptores, de algunas células de ganglios
craneales y parte del mesénquima regional.
1. Las placodas olfatorias aparecen como engrosamientos ectodérmicos a cada lado del neuroporo
craneal, y durante el plegamiento, quedan ubicadas a ambos lados de la línea media, cerca del techo
del estomodeo.
2. La vesícula óptica se origina en la pared del tubo neural. Durante el cierre del tubo, en la superficie
medial de los pliegues neurales del prosencéfalo se forman dos surcos ópticos. Cuando el prosencéfalo
se cierra, estos surcos se convierten en dos prominencias laterales, las vesículas ópticas, que forman
parte del prosencéfalo, y se encuentran separadas del ectodermo general por una capa de
mesénquima cefálico.
3. Las placodas lentales originan las lentes. Se forman al final del periodo somítico en el ectodermo
general que recubre las vesículas ópticas, como respuesta a estímulos generados en el mesénquima
cefálico y en las vesículas ópticas.
4. La placoda ótica aparece al principio del periodo somítico, en la región dorsal del ectodermo, al lado
del romboencéfalo, y cefalicamente a los primeros somitas. Origina las neuronas y células sensoriales y
tejidos no neurales del oído interno. En el estado de 14 somitas, la placoda se ubica cerca del primer
surco branquial. La placoda se invagina y forma la fosa ótica. En la quinta semana, se desprende del
ectodermo y forma la vesícula ótica.
5. Las placodas epibranquiales son un conjunto de pequeñas placodas en el ectodermo general de la
región branquial. No generan neuroepitelios pero dan origen a células que se invaginan en el
mesénquima, y junto a células de las crestas neurales, forman algunos ganglios sensoriales de nervios
craneales.
Formación de las placas alares y basales:
Durante el período somítico se inicia la histogénesis del SNC y comienzan a formarse las primeras
poblaciones de futuras neuronas. Estas células pierden capacidad proliferativa y se acumulan cerca del
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superficie apical del neuroepitelio; la alta proliferación provoca que se acumulen varias neuronas jóvenes
post-mitóticas que se distribuyen en 2 grupos distinguibles en la pared del tubo neural y que están separadas
por el surco limitante:
● La placa alar, que ocupa la región dorsal del tubo neural
● La placa basal, que ocupa la región ventral del tubo neural.
Las regiones mediales, ventral y dorsal, del tubo neural no originan neuronas y se denominan placa del piso y
placa del techo respectivamente. De esta forma se constituyen las 2 poblaciones neuronales básicas del SNC:
● Las neuronas de asociación entre el input y output del SNC, que son generadas en la placa alar.
● Las neuronas eferentes que llevan el output del SNC a efectores periféricos que son generadas en la
placa basal.
La población de neuronas sensitivas deriva de las crestas neurales de cada región corporal; para cada
segmento corporal se genera una población típica de los 3 tipos de neurona. Ellas componen un segmento de
SNC y de la cresta neural, localizada junto a un segmento del mesodermo paraxil que originará los elementos
dérmicos (receptores), esclerotómicos (huesos) y miotómicos (musculares) correspondientes al segmento en
cuestión.
Desarrollo del sistema digestivo:
Está formado por el tubo digestivo y sus órganos anexos que vierten sus secreciones al tubo digestivo
ya que son glándulas exócrinas.
La mayor parte del tubo digestivo es de origen esplacnopleural. La morfogénesis del tubo digestivo
primario (intestino primitivo) se inicia con el plegamiento del embrión en donde la membrana precordal y el
surco primitivo se desplazan fuera de los límites del embrión plano. El desplazamiento en sentido cefálico de la
membrana precordal, que se continúa con el endodermo, genera un divertículo tubular, el intestino primitivo
anterior, ubicado dorsalmente a la cavidad pericárdica.
En el extremo caudal se dan fenómenos similares y se forma un divertículo caudal, que es el intestino
primitivo posterior. La porción media entre ambos intestinos constituye el intestino primitivo medio.
El plegamiento de la región cefálica del embrión produce dos protusiones en la superficie ventral:
prominencia frontal y prominencia cardíaca. Entre ellas queda una depresión denominada estomodeo o boca
primitiva, en cuyo fondo se encuentra la membrana precordal o faríngea. En el extremo caudal, entre la cola
del embrión y el pedículo de fijación se forma otra depresión: el proctodeo o ano primitivo en cuyo fondo se
ubica la membrana cloacal. Las membranas faríngea y cloacal cierran los extremos cefálico y caudal del
intestino primitivo, separándolo del saco amniótico. La membrana faríngea se disgrega hacia el final del
período somítico y la cloacal lo hace recién en la 7ma semana.
Neurulación secundaria
Involucra la condensación de las células mesenquimáticas, para formar un cordón medular por debajo
del ectodermo superficial. Este cordón luego se ahueca, formando el tubo neural. Se da en la porción caudal al
mielómero S2.
Las células mesenquimáticas ocupan la línea media de la eminencia caudal, y el tubo neural se
continúa como un cordón neural macizo. Mediante apoptosis, el cordón se cavita, y se continúa con la luz del
tubo neural primario.
Médula espinal
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La segmentación de la médula espinal está impuesta por señales procedentes del mesodermo paraxial.
Conforme el eje corporal se alarga y los somitos se van formando, la región más caudal de la placa neural tiene
características de célula madre. Estas células proliferan sin sufrir diferenciación, bajo la influencia de FGF-8,
secretado por el mesodermo paraxial presomítico adyacente.
Algunas células hijas quedan atrás, y son influenciadas por el ácido retinoico producido por los somitos.
Este ácido estimula a las células a diferenciarse en neuronas, y también inhibe la acción de FGF-8. La
proliferación del mesénquima del esbozo de la cola se reduce, y causa el cese del desarrollo en esa zona.
ACTIVIDAD
Las extremidades de los vertebrados tienen una organización asimétrica en tres ejes: proximal-distal,
anteroposterior, y dorsoventral.
En todos los vertebrados terrestres solo hay cuatro esbozos de extremidades por embrión y están
siempre opuestos entre sí con respecto a la línea media. Su posición es constante con respecto al nivel de
expresión de los genes Hox a lo largo del eje anteroposterior.
El desarrollo de la extremidad comienza cuando las células mesenquimáticas proliferan desde la hoja
somática del campo de la extremidad de la lámina del mesodermo lateral (precursores esqueléticos), y desde
los somitas (precursores del músculo). Estas células se acumulan bajo el tejido ectodérmico general para crear
una prominencia circular,