Embriogénesis y Diferenciación Celular

MSc. Mblgo. Antero Enrique Yacarini Martínez

Facultad de Medicina

EMBRIOLOGIA: Inicio de la Vida Humana MEIOSIS

GAMETOGÉNESIS:

• MASCULINA (Espermatogénesis . Espermiogénesis)

• FEMENINA (Ovogénesis. Ciclo ovárico)

FECUNDACIÓN

DESARROLLO EMBRIONARIO:

• 1ª SEMANA (Segmentación. Embrión unilaminar)

• 2ª SEMANA (Implantación ó Nidación. Embrión Bilaminar)

• 3ª SEMANA (Embrión trilaminar)

• EVOLUCIÓN DE LAS HOJAS GERMINATIVAS

DESARROLLO FETAL

PLACENTA

PATRONES GENÉTICOS

Duración relativa

División Celular

Gametogénesis

Oogénesis

• Fusión del gameto masculino con el femenino, en la

ampolla de la trompa uterina, para formar un cigoto, el cual

constituye un nuevo individuo.

Fecundación:

• Etapa 1: El espermatozoide que va a fecundar antes deentrar al ovocito debe en primer lugar atravesar lacorona radiada, solo uno pasa y se cree que los demásayudan a que esto pase

• Etapa 2: la permeabilidad de la zona pelúcida semodifica cuando la cabeza del espermatozoide entraen contacto con la superficie del ovocito se liberanenzimas lisosomicas que impiden la penetración deestos espermatozoides.

Procesos previos a la Fecundación

• Fase 1: Penetración de la coronaradiada

• Fase 2: Penetración de la zonapelúcida (reacción de zona)

• Fase 3: Fusión de membranascelulares del ovocito yespermatozoide.

FASES FECUNDACIÓN

1º.- Mb espermatozoide – Corona Radiata

2º.- Penetración en zona pelúcida

3º.- Reacción de zona (bloqueo polispermia)

4º.- Fusión (mb esperm. – mb Ovocito)

5º.- 2ª división meiótica (pronucleo ♀)

6º.- Pronucleo ♂

7º.- Fisión

8º.- Anfimixia

ACTIVACIÓN: RECONOCIMIENTO:Mb espermatozoide - Corona Radiata Reacción acrosómica Hialuronidasa.Mb espermatozoide – Mb pelúcida (se une a glicoproteina ZP3)Mb espermatozoide– Mb ovocito FUSIÓN – FISIÓN (esterasas, acrosina,neuraminidadsa + enzimas gránulos corticales)Entrada cabeza y centriolo proximal del espermatozoideFormación Pronúcleo masculino

REGULACIÓN POLISPERMIA:Bloqueo rápido (2’’): Fusión Mb espermatozoide – Mb ovocito Potencial eléctrico(Na+/K+) Repulsión otros espermatozoidesBloqueo lento: Gránulos corticales Enzimas + mucopolisacáridos sulfatados +Prots estructurales Retención de agua Aumento espacio perivitelino

MEMBRANA FECUNDACIÓN↑[Na+]; ↑[Ca++]; ↑pH activación OVULAR

ACTIVACIÓN OVULAR:Cambios tempranos: Terminación Meiosis Expulsión 2º corpúsculo polarCambios tardíos: Preparación 1ª división mitótica

ANFIMIXIA O CARIOGAMIA:Entrada cabeza espermatozoide + centriolo proximal activación aster (monoaster) duplicación centriolo anfiaster duplicación DNA pronúcleos (diaster) aproximaciónpronúcleos ANFIMIXIA formación nucleo fecundación inicio mitosis

RESUMEN FECUNDACIÓN

Estimula la finalización de la 2ª división meiótica.

Reestablecimiento del número diploide de cromosomas (46).

Genera variación en la especie humana gracias a la mezcla decromosomas maternos y paternos.

Determinación genética del sexo cromosómico

Inicio de las primeras divisiones mitóticas (segmentación).

CONSECUENCIAS DE LA FECUNDACIÓN

CIGOTO (0,15 mm)BLASTOCISTO (0,15 mm)

6-7 días

Segmentación

Cuando el cigoto ha llegado al periodo bicelular, sufreuna serie de divisiones mitóticas que aumentan elnumero de células.

Segmentación

OOCITO

FECUNDACIÓN

(permanece 3 d)

CIGOTO

30 h

(2 células)Cuerpo polar

Zona

pelucida

Blastómero

2 d

(4 células)2.5-3 d

(8 células)

4 d

(12-16 cél. = Mórula)

Masa

celular

interna

Blastocele

Trofoblasto

ENDOMETRIO

5 d

6 d (50-60 blastómeros)

HipoblastoSEMANA 1 Epiblasto

COMPACTACIÓN

Estadío de 8 células

Mediada por cadherina E

Liberación de Na+ y H2O → Blastocele = CAVITACIÓN

FGF-4FGF-4

FGF-4

FGF-4

FGF-4

Mitosis rápida → Interfases breves → No formación citoplasma →

Reducción citoplasma blastomeros → reestablecimiento núcleo/citopl.

No variación de tamaño entre cigoto y blastocisto.

Formación de 2 polos (embrionario y vegetativo).

Formación del trofoblasto, Macizo celular interno(embrioblasto), futuro endodermo.

CONSECUENCIAS DE LA SEGMENTACIÓN

1. Finaliza la maduración ovular2. Capacitación espermática y penetración de las células

foliculares3. Unión de los espermatozoides a la zona pelúcida4. Reacción acrosómica y penetración espermática a la zona

pelúcida5. Fusión de la membrana del espermatozoide con la del óvulo6. Incorporación del primer espermatozoide al citoplasma7. Reacción cortical8. Termina la meiosis y se expulsa el 2º cuerpo polar9. Formación de pronúcleos10. Singamia

La secuencia de eventos que concluyen con la fertilización son:

CRITERIOS BIOÉTICOS FRENTE A LA

FORMACIÓN DEL EMBRIÓN HUMANO PRE-

IMPLANTATORIO

SER HUMANO ?

COSA ?

30 hrs de la

fecundación

A las 40 hrs

3er día

Masa celular

interna

Masa celular

externa

• Mórula entra a la cavidad uterina.

• La zona pelúcida ha desaparecido para dar paso a laimplantación

Blastocisto: Días 4-5

Días 4-5

• En el endometrio de la parte anterior o posterior del útero

• Las células del trofoblasto comienzan a penetrar en las células epiteliales de la mucosa uterina.

• En el 6º día: integrinas y fibronectina

• Útero en fase luteinica.

Días 5-6 implantación

• El blastocisto esta parcialmente incluido en elestroma endometrial.

• Se ha diferenciado en 2 capas:sincitiotrofoblasto y citotrofoblasto.

• Embrioblasto da lugar a 2 capas: epiblasto ehipoblasto.

Día 7 y 8

Día 7-8

BLASTOCISTOS DIA 7-8

Día 9• El blastocisto se ha

introducido mas

profundamente en el

endometrio.

• La cavidad del blastocisto

se ha transformado en la

cavidad exocelomica

• En el sincitiotrofoblasto-

periodo lacunar

• Amnioblastos forma liquido

amniótico

Día 13

• Medio por el cual el epiblasto da origen a todas las capas germinativas del embrión

Gastrulación

Inicia con la formación

de la línea primitiva en

el epiblasto.

Día 16-17 Gastrulación

El mesodermo

invaginándose se ha

desplazado a la línea

primitiva en sentido

cefálico para formar lo

que será el: mesodermo

definitivo y el

endodermo

El endodermo ser

formara por las

células epiblasticas

restantes.

Gastrulación: línea primitiva, prolongación notocordal, notocorda

Embrión trilaminar (aparición del mesodermo intraembrionario):

Ectodermo Surco neural, línea primitiva, nódulo primitivo (de Hensen),

Endodermo Placa procordal y placa cloacal

Mesodermo intraembrionario Placa cardiogénica, notocorda, somitas,

mesodermos laterales (somático y esplácnico)

Aparición del alantoides

Neurulación: Placa neural surco neural tubo neural cresta neural

Celoma intraembrionario: Somatopleura (pared cuerpo embrionario);

Esplacnopleura (intestino embrionario)

Vellosidades primarias Vellosidades secundarias Vellosidades

terciarias (coriales)

Sistema cardiovascular: Vasculogenesis y angiogenesis + Sistema

cardiocirculatorio primitivo

RESUMEN: GASTRULACIÓN

ECTODERMO

EPIDERMIS

PELOS, UÑAS

GLÁNDULAS CUTÁNEAS

GLÁNDULAS MAMARIAS

HIPÓFISIS ANTERIOR

ESMALTE DENTARIO

OIDO INTERNO

CRISTALINO

ECTODERMO SUPERFICIAL NEUROECTODERMO

SNC

RETINA

PINEAL

HIPÓFISIS POSTERIOR

TUBO NEURAL CRESTA NEURAL

GANGLIOS Y NERVIOS (craneales y

sensitivos)

MÉDULA SUPRARRENALES

CÉLULAS PIGMENTARIAS

CARTÍLAGO ARCO-FARÍNGEO

MESENQUIMA Y CONJUNTIVO DE

LA CABEZA

REBORDES BULBARES

CANAL DEL CORAZÓN

Capas Germinativas

MESODERMO

PARAXIALMÚSCULOS CABEZA

MÚSC. ESQUELÉTICOS

ESQUELETO

DERMIS DE LA PIEL

TEJIDO CONJUNTIVO

INTERMEDIOAPTO. UROGENITAL

GÓNADAS

GLÁNDULAS ACCESORIAS

CONDUCTOS

LATERAL

TEJ. CONJ. VISCERAS

MUSC. VISCERAS

MEMBRANAS SEROSAS

CORAZÓN PRIMITIVO

CÉLULAS SANGUÍNEAS

CÉLULAS LINFÁTICAS

BAZO

CORTEZA SUPRARRENAL

ENDODERMOEPITELIOS:

TRAQUEA, BRONQUIOS, PULMONES, DIGESTIVO

HIGADO, PÁNCREAS, VEJIGA, FARINGE

TIROIDES, CAVIDAD TIMPÁNICA

TUBA AUDITIVA, AMIGDALAS, PARATIROIDES

Histología: Estudio del origen , morfología

y tipos de tejidos como agrupación de

células

• Agrupación de células con una estructura determinadaque realizan una función especializada, vital para elorganismo.

• Los tejidos animales adquieren su forma inicial a partir delóvulo fecundado.

• A medida que las células se van diferenciando,determinados grupos de células dan lugar a unidades másespecializadas para formar órganos que se componen, engeneral, de varios tejidos formados por células con lamisma función.

Tejido

Histología: estudio de los tejidos biológicos.

Existen sólo unos pocos tejidos básicos:

1.El epitelial

2.El conjuntivo

3.El muscular

4.El nervioso

Tipos de Tejidos

Diferenciación celular. Tejidos y órganos.

• Las células han de diferenciarse para ejercer su

función:

• Diferenciación: cambios estructurales y

funcionales de las células a medida que proliferan en

el embrión para formar los diferentes tejidos y

órganos.

• Consecuencia de la represión selectiva del

genoma.

• Una célula normal expresa menos de la mitad de su

genoma (nº genes ~ 25000).

• Células con funciones similares se agrupan

formando TEJIDOS (NERVIOSO, EPITELIAL,

MUSCULAR, CONJUNTIVO).

• Los ORGANOS están normalmente formados por

los 4 tipos de tejido

Diferenciación celular. Tejidos y órganos.

Tejido epitelial

• Las células epiteliales forman

estructuras membranosas.

• Funciones:

- Revestimiento (epitelios

simples o estratificados)

- Secretoras ( glándulas de

moco, hormonas…).

Figura 3. Riñón. Nótese la disposición de las células de la cápsula parietal del glomérulo, constituida por un epitelio simple plano; aunque los núcleos de las células aparecen distantes (flechas), ellas hacen contacto entre sí a través de sus prolongaciones citoplasmáticas. Puede apreciarse el epitelio simple cúbico de los túbulos contorneados que rodean la cápsula glomerular. Coloración H&E.

MUSCULARTipos:

Muscular lisa: Células uninucleadas con forma de huso

Movimiento involuntario

vasos sanguíneos y órganos internos

Muscular estriada: miofibrilla de actina /miosina

Esquelético: Cilíndricas dinucleadas

Movimiento voluntario

Huesos, tendonesCardíaco: Cilíndricas polinucleadas, mas

cortas.Movimiento involuntarioCorazón

NERVIOSOCélulas:

Neuronas: Unidad funcional básica

Estructura: Cuerpo soma

Prolongaciones Dendritas y Axon

Estimulo Dendritas Soma Axón sinapsis Estimulo Dendritas

Neuroglia: Células no nerviosas

Funciones metabólicas, soporte y protección

Ejemplo: células de Schwann – Envuelven el axon -- Parkinson

Tejido Nervioso

• Neuronas, especializadas en generar y conducir impulsos eléctricos.

• Células de la glía: sostén

NERVIOSO

Figura 19. Neuronas.

Diferenciación celular. Tejidos y órganos.

Tejido conjuntivo (conectivo)

• Conjunto heterogéneo de tejidos derivados del mesodermo, formados por células

rodeadas de grandes cantidades de material extracelular

• Función de sostén y separación de los diferentes elementos tisulares y también

se convierte en un medio logístico (p.e. plasma de la sangre).

• Tipos:

- No especializado (TC propiamente dicho)

- Especializado (adiposo, cartílago, hueso, médula ósea, sangre)

Figura 20. Conjuntivos.

Diferenciación celular. Tejidos y órganos.

Tejido conjuntivo (conectivo)

FIBRAS COLÁGENAS FIBRAS ELÁSTICAS

CÉLULAS

CÉLULAS FIJAS:

- FIBROBLASTOS FIBROCITOS

- MIOFIBROBLASTOS

- CÉLULAS ADIPOSAS

- PERICITOS

- CÉLULAS CEBADAS O MASTOCITOS

- CÉLULAS PIGMENTARIAS

CÉLULAS MÓVILES:

- CÉLULAS PLASMÁTICAS

- LINFOCITOS

- NEUTRÓFILOS

- EOSINÓFILOS

- BASÓFILOS

- MONOCITOS

- MACRÓFAGOS

Gracias