La quarta settimana

La madre

Amenorrea

Piccoli segni di gravidanza

Segni biologici di gravidanza

Embrione all’inizio della IV settimana corion

cavità amnios

doccia neurale

sacco vitellino

somatopleura

splancnopleura

parete amnios

L’embrione Cambiamento di forma: da disco a cilindro ripiegato a C

Acquisizione di precise caratteristiche esterne

Inizio orgnogenesi in quasi tutti i sistemi/apparati

Cambiamento di forma

Ripiegamento longitudinale (cefalo-caudale)

Ripiegamento trasversale (laterale)

Ripiegamento cefalo-caudale

Il ripiegamento cefalo-caudale dell’embrione è causato principalmente dall’allungamento del disco ectodermico, in particolare del tubo neurale, che avviene più velocemente di quello delle altre strutture

Nella regione craniale il setto trasverso (futuro diaframma), cuore e m. buccale ruotano di circa 180°assumendo una posizione ventrale

Nella regione caudale l’allantoide e la membrana anale subiscono una simile rotazione, coda

Durante i ripiegamenti

longitudinali l’abbozzo della

bocca si sviluppa da una

introflessione dell’ectoderma

che riveste anteriormente la

testa dell’embrione.

L’introflessione forma una

cavità, detta stomodeo.

Inizialmente la cavità è

separata dall’intestino primitivo

dalla membrana bucco-

faringea che comincia a

perforarsi intorno al 26° giorno

e scomparirà nel corso della

settimana successiva

processo mascellare I arco branchiale (mandibolare)

II arco branchiale

stomodeo

membrana bucco-faringea

stomodeo

La faccia

placodi olfattivi placode ottici

placode otico processo frontale

II III

processi mascellari

processi mandibolari

processi nasali

Ripiegamento laterale

Il ripiegamento laterale dell’embrione verso la linea mediana è prodotto dal rapido accrescimento del tubo neurale e dei somiti e porta alla formazione delle pliche laterali, queste si fondono ventralmente nella regione sopra-e sottombelicale, mentre rimangono separate da un piccolo spazio nella regione ombelicale

regione ombelicale

Ripiegamento laterale nella regione ombelicale

Ripiegamento laterale nella regione sopra-ombelicale

Ripiegamento laterale nella regione sotto-ombelicale

aorta dorsale

celoma

tubo neurale

Intestino primitivo

somatopleura

splancnopleura

abbozzo gonade

Delineamento dell’aspetto esterno dell’embrione

Inizio IV settimana: i somiti producono dei rilievi superficiali, il tubo neurale appare aperto anteriormente e posteriormente, nella regione cefalica sono visibili lateralmente gli abbozzi del I e II arco branchiale e ventralmente l’abbozzo del cuore

Lunghezza = 2 mm

neuroporo a.

creste neurali

creste neurali fuse

somiti

neuroporo p.

creste neurali fuse

somiti

peduncolo embrionale rigonfiamento cardiaco

I arco

margine amnios

neuroporo a.

Inizio IV settimana

Lunghezza circa 2 mm

C

R Lunghezza CR circa 5 mm

fine IV settimana

Metà IV settimana: nella regione craniale il neuroporo anteriore è chiuso, sono visibili lateralmente I, II e III arco branchiale, placodi otici e un evidente rigonfiamento ventrale in corrispondenza dell’abbozzo del cuore; abbozzo degli arti superiori; somiti, evidente la forma a C dell’embrione è dovuta alle pieghe cefalica e caudale

Lunghezza CR = 3 mm

Fine IV settimana: I,II,III e IV arco branchiale, abbozzi arti superiori e inferiori, placodi otici e ottici, somiti, abbozzo coda

Lunghezza CR = 4 mm

Circa 28 giorni

Annessi embrionali Amnios: aumenta notevolemente di volume; al termine dei movimenti dell’embrione lo avvolge completamente, ripiegandosi nella regione ombelicale attorno al peduncolo vitellino. Al termine della settimana la sua crescita oblitera quasi completamente la cavità corionica

Sacco vitellino: a seguito del ripiegamento laterale dell’embrione viene in parte incorporato nella cavità celomatica intraembrionale dove forma la regione mediana dell’intestino primitivo; rimane a questo collegato dal dotto vitellino; il residuo del sacco vitellino verrà incorporato nel cordone ombelicale; nella parete del sacco vitellino si forman0 le arterie e le vene vitelline

Corion: Cresce più lentamente dell’amnios, continua ad essere rivestito dai villi terziari che continuano a formare villi fluttuanti ed ancoranti che pescano nelle lacune sanguigne

L’embrione è collegato al corion mediante il peduncolo embrionale che incorpora l’allantoide e successivamente i residui del sacco vitellino, esso diventerà il cordone ombelicale con le arterie e le vene ombelicali

Derivati ectoderma: epiectoderma e neuroectoderma

Epiectoderma

Creste neurali

Tubo neurale

Epidermide e ghiandole annesse

Capelli, unghie e peli Placodi

Gemme dentali

Diversi derivati

Sistema nervoso centrale

Neuroectoderma

Evoluzione dell’abbozzo del sistema nervoso

La doccia neurale sprofonda al di sotto dell’ectoderma; i sui margini laterali (creste neurali) si avvicinano e si fondono nella regione mediana; anteriormente (neuroporo anteriore) la fusione avviene verso il 23° giorno, posteriormente verso il 26° giorno

NEURULAZIONE

Le creste neurali

Le cellule che si trovano ai margini laterali della placca neurale (creste neurali) sono chiamate cellule delle creste neurali e formano una popolazione di cellule pluripotenti che dopo la fusione dei margini perdono contatto con il tubo neurale e migrano in diverse regioni dell’embrione differenziandosi in vari tipi cellulari

Durante la IV settimana cellule delle creste neurali nella regione cefalica migrano formando l’ectomesenchima degli archi branchiali che darà origine a diverse strutture cartilaginee, ossee e muscolari della regione della faccia e del collo e in particolare agli odontoblasti dei denti

I arco II-V arco

Derivati dell’endoderma

-Intestino faringeo (faringe, tasche branchiali, tiroide) -Esofago, trachea, vie respiratorie, alveoli polmonari -Stomaco, intestino, pancreas, fegato, cistifellea -Basse vie urinarie (vescica, uretra)

membrana orale

I tasca

II, III, IV tasca

corpo ultimobranchiale

abbozzo tiroide

abbozzo fegato

abbozzo stomaco abbozzo pancreas ansa intestinale anteriore

allantoide

sacco vitellino ansa intestinale posteriore membrana cloacale

cloaca

IA

IM

IP

faringe abbozzo

trachea,

bronchi,

polmoni

Organi interni di un embrione alla fine della IV settimana

Lunghezza CR=4 mm

vescicola ottica

mesencefalo

romboencefalo v. cardnale s.

v. cardinale c.

v. cardinale i.

aorta dorsale

ab. fegato plesso vene vitelline

mesonefro

notocorda

cuore

4 mm

Mesoderma parassiale

somiti

Si metamerizza nei somitomeri (43 paia; tra il 10° e il 23° giorno); eccetto le prime 7 paia i somitomeri si frammentano in 36 paia di somiti suddvisi in sei gruppi: occipitali, cervicali, toracici, lombari, coccigei, sacrali

Derivati mesoderma

sclerotomo

miotomo

dermatomo

mesoderma intermedio

somatopleura splancnopleura

mesoderma parassiale

mesoderma laterale

RA

FGF8 WNT3a

Modello “clock and wavefront”

Geni oscillanti: -Hes1, Hes7 (Recettori Notch e ligandi) -Snail1 e Axin2 (EMT) -Eph and EphR

-geni Hox (determinano l’identità posizionale dei somiti)

protein

Dermatomo (fibroblasti derma, parte minore derma)

Miotomo (mioblasti)

Sclerotomo (condroblasti e osteoblasti)

Sclerotomo si differenzierà nel corso del II mese di sviluppo in: Ossa del cranio (somitomeri) Vertebre Coste Scapole

Miotomo: Muscoli oculari Muscoli lingua Muscoli tronco Muscoli arti (parte)

MO

MC

MT

ML MS

MC

Mesenchima locale che da origine ai muscoli dell’arto

ipomeri

epimeri

Mesoderma intermedio: apparato urogenitale

MI

Pr

Mes

Met

Regione cloacale di un embrione tra la fine della IV settimana e l’inizio della V settimana

Seu Me

W

Met

cloaca

Mc

Ip

Al

SU

Apparato urogenitale dell’ embrione fine IV e inizio V settimana

M SU

Le cellule germinali primordiali sono in migrazione verso gli abbozzi della gonadi che si sviluppano verso la V-VI settimana nella parete della splancnopleura che riveste il celoma intraembrionale nella regione posteriore dell’embrione.

celoma

tubo neurale

Intestino primitivo

abbozzo gonade

aorta dorsale

splancnopleura

mesonefro

Mesoderma laterale e formazione del celoma intraembrionale

Somatopleura (derma, sierose parietali, muscoli lisci, cartilagini e ossa arti)

Splancnopleura (sangue, vasi, cuore, sierose viscerali, muscoli lisci, creste gonadiche, dotti paramesonefridici)

Celoma (cavità pleurica, pericardica, peritoneale)

celoma

splancnopleura

somatopleura

Evoluzione dei tubi endocardici durante la IV settimana

visione ventrale

visione laterale

I tubi endocardici fondendosi acquistano una parete mioepicardica dalla splancnopleura (campi cardiaci secondari); l’abbozzo del cuore è ora sospeso nella cavità pericardica mediante mesodorsale

meso In

cavità end gel MiEp

Pe

tubi endocrdici

Pe

tubi endocrdici

sacco arterioso

bulbo cardiaco ventricolo primitivo

atrio primitivo

seno venoso

setto trasverso

seno coronario e atrio destro

L’abbozzo del cuore si allunga e dà origine a una alternanza di dilatazioni e costrizioni

tronco

cono

seno venoso s

seno venoso d

atrio d atrio s

venyticolo

parete mioepicardica

cavità pericardica

bulbo sacco aortico arco aortico

membrana buccale

intestino

prosencefalo

amnios

aro aortico

vena ombelicale

Il cuore continua ad allungarsi, piegandosi prima ad U e poi ad S: l’atrio e l seno venoso vengono a trovarsi dorsalmente al bulbo, al tronco e al ventricolo

Visione frontale Visione laterale

Il cuore alla fine della IV settimana

ventricolo s

cono

atrio s

atrio d tronco arterioso

archi aortici

atrio d atrio s archi aortici

seno nenoso vene cardinali

vena ombelicale s

vena vitelina d

sacco aortico

ventricolo d

1 mm

100 battiti/min 50 ml di sangue

Circolazione alla fine della IV settimana

vene cardinali comuni

vene vitelline vene ombelicali

arterie ombelicali

ab. fegato

cuore

archi aortici e aorte dorsali

vena ombelicale