Desarrollo Embrionario temprano

Biología de desarrollo

Riohacha, 1- 2014

Segmentación

• División mitótica. Blastómeros

• No hay crecimiento celular

• Proceso rápido: rana 37. 000 en 43 h

• Drosophila 50.000 en 12 h

• Medidad por FPM ( Factor Promotor de la Mitosis). Ciclina B

Mecanismos citoesqueléticos de la mitosis

• Cariocinesis y Citoquinesis • Tubulina - Actina

• Insectos Citocalasina B

Patrones de segmentación Embrionaria

• El vitelo inhibe la segmentación, por esta razón en el polo animal los procesos son más rápidos y mayores, pues hay menos vitelo.

• En términos generales la segmentación es holoblástica y meroblástica.

Clasificación de cigotos

vitelo – Tipos de segmentación. • Isolecíticos u oligolecíticos. Contienen poco vitelo,

generalmente en forma de finas granulaciones

distribuidas de manera uniforme por todo el

citoplasma. Presentes en: esponjas, cnidarios,

nemertinos, la mayoría de los moluscos, los

equinodermos, los urocordados, los cefalocordados y

los mamíferos (tanto los marsupiales como los

placentarios, incluyendo el ser humano). En este último

caso, se habla a veces de huevos alecíticos, porque

están prácticamente desprovistos de vitelo. La

segmentación es holoblástica y en general desigual,

pero unos pocos huevos isolecíticos presentan

segmentación igual.

• Heterolecíticos o mesolecíticos. Tienen una

cantidad más abundante de vitelo que forma

granulaciones más heterogéneas y se distribuye de

manera desigual; las granulaciones más gruesas se

acumulan cerca del polo vegetativo y las más

pequeñas cerca del polo animal o germinativo,

cerca del núcleo. Son huevos característicos de

anélidos, moluscos (excepto cefalópodos),

teleósteos y anfibios. La segmentación es siempre

Holoblástica y desigual.

• Telolecíticos. Contienen una gran cantidad de

vitelo que se reúne en una masa que relega al

citoplasma y al núcleo al polo germinativo, con lo

que se origina una zona bien diferenciada, el disco

germinativo o cicátrula. Los óvulos son voluminosos

y son característicos de los cefalópodos, selacios,

reptiles, aves y mamíferos prototerios. La

Segmentación es meroblaática discoidal.

• Centrolecíticos. El vitelo es muy abundante y forma

una masa central rodeada por el citoplasma, que

se extiende por toda la periferia, donde también se

sitúa el núcleo. Son típicos de los artrópodos.

• La segmentación es holoblástica superficial.

TIPO DE HUEVO REPRESENTANTES TIPO DE

SEGMENTACIÓN

Isolecíticos u

oligolecíticos

esponjas, cnidarios, nemertinos,

la mayoría de los moluscos, los

equinodermos, los urocordados,

los cefalocordados y los

mamíferos.

Holoblástica,

Igual o desigual

Heterolecíticos

o mesolecíticos

anélidos, moluscos (excepto

cefalópodos), teleósteos y

anfibios

Holoblástica,

Desigual

Telolecíticos

cefalópodos, selacios, reptiles,

aves y mamíferos prototerios

Meroblástica

Discoidal

Centrolecíticos artrópodos Meroblástica

Superficial

Gastrulación

1. Eventos principales de la gastrulación. 2. Movimientos morfogenéticos. 3. Mapas de predeterminación. 4. Organizador primario y determinación celular. 5. Inducción.

Término embriológico que designa movimientos celulares que se producen en casi todos los animales al final del período de segmentación. Los movimientos actúan sobre las células cuyas descendientes formarán los futuros órganos internos desde su posición superficial en la blástula hasta su posición aproximadamente definitiva en el interior del embrión.

La gastrulación consiste en el desplazamiento de las partes del embrión joven. Los esbozos de los órganos endodérmicos y mesodérmicos se retiran de la superficie del embrión, donde los materiales de que se forman se hallan en la fase de blástula, desplazándose hacia el interior del embrión, donde se encuentran los órganos respectivos en el animal diferenciado. Al mismo tiempo, las células del blastodermo, dan origen a tres capas germinales: Ectodermo, Endodermo y Mesodermo.

Dentro de los tipos de movimientos que podemos encontrar durante la gastrulación se encuentran los catalogados como movimientos externos e internos. Los movimientos externos son: La invaginación o embolia, convergencia y la involución. Dentro de los movimientos internos que se llevan a cabo dentro del arquénteron son: divergencia, delaminación y elongación.

• Se presenta típicamente en huevos isolécitos. • Se da en el endodermo del polo vegetativo. • Por este movimiento se forma la invaginación que es un

hundimiento en forma de dedo de guante que lleva hacia adentro el endodermo.

• La invaginación resultante produce una nueva cavidad: el arquénteron (Transforma en tubo digestivo), formándose también el blastoporo que corresponde al orificio externo circular del arquénteron.

• A medida que la invaginación avanza, se hunde el endodermo primero y luego los mesodermos notocordal y somítico.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación

Externos: 1. Invaginación o Embolia

• Durante este proceso, se produce una proliferación activa de células ectodérmicas en el polo animal.

• La proliferación de células se van corriendo progresivamente hasta cubrir la superficie de la blástula.

• La epibolia, es por lo tanto, un movimiento típico del ectodermo.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación

Externos: 2. Epibolia

• Consiste en la emigración o acercamiento de los

blastómeros, desde la porción externa de la blástula hasta el margen externo del blastoporo.

• Por lo tanto, las áreas que sufren de convergencia son aquellas que van a penetrar por el blastoporo y corresponden en la mayoría de los casos al endodermo y a las diferentes categorías del mesodermo.

• El movimiento de convergencia tiene la finalidad de limitar los elementos presuntivos de la corda a un área bastante más pequeña, mediana y dorsal.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Externos: 3. Convergencia

• La convergencia afecta al material somítico que, como

los elementos de la notocorda (cordón esquelético), convergen primero en la superficie hacia los labios laterales del blastoporo y luego en profundidad hacia ambos lados de la corda.

• El mesodermo caudal, que forma una banda estrecha sobre la blástula, converge hacia los labios del blastoporo.

• Al finalizar la gastrulación, se halla formado un área pequeña alrededor de la hendidura blastoporal.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Externos: 3. Convergencia

• El movimiento de involución se confunde a

menudo con el de invaginación. • La involución afecta básicamente a todas las

variantes de mesodermos, que giran alrededor de los labios blastopóricos para curvarse seguidamente hacia el interior del embrión.

• En los anfibios la involución consiste en un verdadero enrollamiento o repliegue que va desde el exterior del blastoporo hacia el interior.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Externos: 4. Involución

• Cuando ya han penetrado los tejidos al interior del arquénteron

se realizan movimientos de ubicación definitiva. • En la región superior del arquénteron o tubo del mismo, se

realizará la divergencia del mesodermo somítico a uno y otro lado del mesodermo notocordal.

• El mesodermo de las láminas laterales o mesodermo lateral tapizará el interior de la región lateral del arquénteron.

• La importancia del fenómeno de divergencia, es que durante éste, las áreas mesodermicas y endodérmicas que han penetrado se acomodan en posición definitiva.

• Así el mesodermo cordal adquiere posición dorsal y axial y el mesodermo somítico es también dorsal, pero en posición para-axial o sea es ubicado a uno y otro lado de la notocorda.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Internos: 1. Divergencia

• Este tipo de movimiento es típico del mesodermo lateroventral. • En este caso consiste en la separación de las láminas laterales en dos

estratos, lámina interna y lámina externa. • Lámina interna se adosa al endodermo del intestino y forma la

esplacnopleura u hoja visceral (capa inferior del mesodermo lateral aplicada al endodermo, forma el conducto alimenticio y en amniotos, el saco vitelino y la alantoides).

• Lámina externa se pega al ectodermo para formar la somatopleura u hoja parietal (Ectodermo lateral asociado con la hoja externa del mesodermo lateral, en el embrión de vertebrados forma la pared corporal del tronco, así como el amnios y el corion en vertebrados superiores).

• Entre la hoja somática y esplácnica se formará la cavidad secundaria del cuerpo o celoma(cavidad donde se halla suspendido el tubo digestivo).

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Internos: 2. Delaminación

• A medida que avanza la gastrulación se observan varios procesos de elongación.

• Los más evidentes son los relacionados con el aumento del eje anteroposterior del cuerpo, que se da en la fase final de este estadio.

• En relación a éste se produce una evidente elongación de los mesodermos, que ahora parecerán como bandas alargadas en dirección anteroposterior.

• A medida que avanza la gastrulación y el embrión se convierte en una gástrula tardía se hace evidente la elongación del huevo.

• Junto con ella aparecen los procesos de formación de placa neural y progresivamente la etapa de surco neural y tubo neural.

• En este momento la gastrulación ha concluido y se está formando ya el inicio del sistema nervioso central, que marca la diferenciación de los esbozos primarios de los órganos y por lo tanto la organogénesis.

Movimientos morfogenéticos de la gastrulación Internos: 3. Elongación

1 . Durante la segmentación (escisión), la mayoría de las células no crecen. Más bien , el volumen de los ovocitos se dividen en numerosas células . Las principales excepciones a esta regla son los mamíferos. 2 . El ciclo celular de blastómeros se rige por la síntesis y la degradación de la ciclina . La ciclina promueve la formación de MPF (promueve la mitosis ). 3 . " Blastómero¨: Un blastómero es una célula derivada de la escisión en un embrión temprano . La blástula es una estructura embrionaria compuesta por blastómeros . La cavidad en la blástula es el blastocele . Si la blástula carece de un blastocele , se trata de una blástula estéreo . Un blástula mamíferos se llama un blastocisto, y la invaginación donde comienza la gastrulación es el blastoporo . 4 . Los movimientos de gastrulación incluyen invaginación , la involución , ingresión , delaminación y epibolia .

Desarrollo Temprano de Invertebrados y vertebrados

5 . Tres ejes son los cimientos de la institución: el eje antero- posterior ( cabeza a la cola o la boca para ano) , el eje dorsal -ventral (vuelta al vientre) , y el eje derecha-izquierda ( entre las dos partes laterales del cuerpo ) . 6 . En el tunicados , caracoles y el nemátodos, la gastrulación se produce cuando hay relativamente pocas células , y el blastoporo se convierte en la boca. Este es el modo Protostomia de la gastrulación . 7 . En el erizo de mar, la gastrulación se produce sólo después de miles de células se han formado, y el blastoporo se convierte en el ano. Este es el modo deuterostomado de la gastrulación , y es característico sólo de los equinodermos y los cordados .

Formación de ejes

Desarrollo embrionario temprano del Erizo

• Segmentación holoblástica radial

• Estereotípica en las primeras 7 divisiones

• Tercera polo animal y vegetal

• Cuarta Mesomeros – Macromeros - Micromeros

Formación de blástula

ᵦ Catenina y Especificación de micromeros

Gastrulación del Erizo

Mapas de predeterminación