Gastrulação em ouriço do mar e Anfioxo - Aprender

Embriologia Animal
.Gastrulação em ouriço do mar e Anfioxo
Universidade de Brasília (UnB)
Universidade Aberta do Brasil (UAB)
Aula 5:
Gastrulação em ouriço do mar e
Anfioxo
Síntese:
Definição, territórios presuntivos e características da formação dos
tecidos embrionários nestas espécies
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Sumário
Informações gerais da aula
1- Objetivos: geral e específicos
2- Conteúdo da aula: Gastrulação em ouriço do mar e no anfioxo
2.1- Introdução
2.2- Gastrulação em ouriço do mar
2.3- Gastrulação no anfioxo
3- Metodologia
4- Atividades de aprendizagem
5- Avaliação da aprendizagem
6- Bibliografia
1- Objetivos
1.1- Objetivo geral
A definir gastrulação e compreender os processos envolvidos na gastrulação do ouriço do mar e do anfioxo.
1.2- Objetivos específicos
1.2.1- Definir e caracterizar a gastrulação.
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1.2.2- Definir e caracterizar territórios presuntivos.
1.2.3- Definir e caracterizar a gastrulação no anfioxo.
1.2.4- Definir e caracterizar a gastrulação no anfioxo no ouriço do mar.
2. Conteúdo da aula: Gastrulação em anfioxo e ouriço do mar
2.1- Introdução
O termo gastrulação se refere à formação de uma cavidade primitiva, que no futuro dará origem ao intestino e a todo o sistema
digestório. Nesse processo, ocorre a primeira organização tecidual do embrião isto é a formação do ectoderma, mesoderma e endoderma. Em
todos os grupos animais, até essa etapa, é muito semelhante quanto aos processos envolvidos. A fase de organização dos tecidos embrionários
talvez seja a mais importante de todas as etapas do desenvolvimento embrionário, pois é nesse período que as células adquirem a capacidade
de determinação do seu destino.
Nessa fase, as células estão envolvidas em uma série de processos de expressão gênica, indução, multiplicação, diferenciação e
migração culminando com a formação dos três tecidos embrionários básicos: ectoderma, mesoderma e endoderma.
A gastrulação consiste no conjunto de processos morfogenéticos que ordenam a formação dos folhetos (tecidos) embrionários
fundamentais dos metazoários. São esses movimentos morfogenéticos que transformam o embrião na fase de blástula didérmico em gástrula,
tridérmico. Esses animais podem ser diblásticos, com ectoderma e endoderma ou triblásticos com ectoderma, mesoderma e endoderma. Com
exceção dos Platelmintos que são acelomados, todos os demais animais triblásticos apresentam cavidades corporais.
Em acelomados todos os espaços do corpo entre o ectoderma e o endoderma são preenchidos por tecidos derivados do mesoderma.
Ex. Platelmintos.
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Nos pseudocelomados a cavidade corporal é parcialmente revestida por tecido de origem mesodérmica. Ex. Asquelmintos.
Os animais celomados apresentam a cavidade corporal totalmente revestida por tecido de origem mesodérmica. Ex. Anelídeos,
Moluscos, Artrópodos, Equinodermos e Cordados.
Quanto ao surgimento da cavidade corporal, a formação é esquizocélica que se dá a partir de um cordão sólido de células
mesodérmicas originando fendas internas nessa massa sólida de mesoderma. Ex. Anelídeos, Moluscos e Artrópodos. Em Equinodermos e
Cordados a cavidade do corpo tem formação enterocélica e se dá a partir de vesículas mesodérmicas que se estendem do intestino primitivo.
Quanto aos padrões de desenvolvimento os animais podem ser classificados e Protostômios e Deuterostômios.
Em Protostômios durante a gastrulação a região da boca se forma a partir do blastóporo, antes da formação do ânus, quando existir. Ex.
Cnidários, Platelmintos, Asquelmintos, Anelídeos, Moluscos e Artrópodos. Em Deuterostômios a boca é formada depois do ânus que se forma a
partir do blastóporo.
2.2- Gastrulação no anfioxo.
Na Figura 1 é mostrado o esquema da gastrulação do anfioxo proposto em 1962 por Tung Wu Tung usado até hoje para a descrição do
processo. Em A, está ilustrado o mapeamento da blástula do anfioxo, nas cores azul claro e escuro respectivamente os territórios presuntivos
do ectoblasto cutâneo e neural, respectivamente que consequentemente darão origem ao ectoblasto neural e cutâneo. Territórios presuntivos
são regiões da blástula cujas células estão destinadas a originar os tecidos embrionários definitivos. Esta identificação é possível pela utilização
de marcadores, os mais utilizados são a radioatividade e os enxertos. Analisando o destino desses marcadores pode ser feito o mapeamento da
blástula antes mesmo que suas células tenham sofrido diferenciação. Note que território presuntivo é uma etapa anterior à formação dos
folhetos germinativos, ou seja dos tecidos embrionários ectoblasto, mesoblasto e endoblasto.
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Figura 1: Gastrulação em anfioxo com ilustração dos territórios presuntivos em A e B; Em C, D
e E migração celular e em E’ corte transversal no final da gastrulação. Tung Wu e Tung, 1962
Na letra B da Figura 1 é representada blástula em corte onde pode ser vista a blastocele, delimitada pelas células blastodérmicas nas
cores azul claro e escuro, vinho, amarelo e branco. Os esquemas das células em cor vinho representam os territórios presuntivos do
mesoblasto somítico e notocordal enquanto que em branco, o território presuntivo do mesoblasto das lâminas laterais. Na porção inferior
representada em amarelo está o polo vegetativo cujas células constituem-se no território presuntivo do endoblasto, o lado oposto, região
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superior forma o polo animal. Existem diferentes fatores que desencadeiam a gastrulação dentre eles destacam-se o cronológico, isto é o
tempo mínimo após a fecundação para dar início ao processo de diferenciação que ocorre a partir dessa fase, genéticos e proteicos.
Em todas as espécies, os ectoblastos cutâneo e neural darão origem aos sistemas tegumentar e nervoso respectivamente. O mesoblasto
notocordal à notocorda, que será responsável por induzir todos os processos de diferenciação celular a partir desta fase. O mesoblasto
somítico por sua vez diferenciará em somitos que irá se diferenciar nos sistemas articular esquelético e muscular além de formar a derme. O
mesoblasto das lâminas laterais de forma semelhante ao somítico formará praticamente as mesmas estruturas nas regiões laterais, ventral e
interna do corpo. Já o endoblasto formará o sistema respiratório, revestimento do sistema digestório e as glândulas anexas a este sistema.
Nas letras C, D e E pode ser observado as etapas de migração celular para o interior da blastocele a partir das células do território
presuntivo do endoblasto, representadas em cor amarela. Note que com a migração a blastocele desaparece e surge uma nova cavidade
denominada arquêntero visivelmente ilustrado na letra E, quando então a gastrulação já está finalizada. Nesta etapa os territórios presuntivos
mesoblásticos e endoblásticos migraram e passaram a tecidos definitivos mesoblasto e endoblasto. O mesoblasto notocordal, representado em
vinho se posicionou internamente na porção superior do arquêntero imediatamente abaixo do ectoblasto neural para futuramente formar o
tubo neural. Na letra E’, uma vista da secção transversal mostrada em E, onde se visualiza o embrião cilíndrico delimitado ventral e
lateralmente pelo ectoblasto cutâneo e dorsalmente imediatamente acima da notocorda o ectoblasto neural. No centro da estrutura do
embrião está o arquêntero delimitado ventral e lateralmente pelo endoblasto e dorsolateralmente pelo mesoblasto, representado em branco e
vinho. A partir do polo vegetativo houve diferenciação, migração e invaginação das células do território presuntivo do endoblasto, em
amarelo, para a blastocele e também diferenciação e migração das células dos territórios presuntivos do mesoblasto, em vinho e branco.
Como consequência houve a formação do blastóporo, única abertura de conexão do arquêntero, também formado agora, com o meio
externo. Formaram-se também os ectoblastos cutâneo e neural, dos mesoblastos notocordal, somítico e das lâminas laterais e o endoblasto.
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Esta gastrulação ocorre por invaginação é chamado de Embolia nela as células do polo vegetativo (PV) migram para dentro da
blastocele que reduz progressivamente até desaparecer dando origem ao arquêntero fica aberto para o exterior pelo blastóporo como já
citado.
Na Figura 2 é ilustrada a gastrulação do anfioxo observar em laranja o em 2a. o início da formação das vesículas enterocelomáticas em
Figura 2: Formação do mesoblasto anfioxo com a formação das vesículas enterocelomáticas. (DREWS, 1998)
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2b (sacs coelomatiques) e em 2c o destino destas células para a formação do celoma e de estruturas mesodérmicas. Observe também a
invaginação do ectoblasto neural a ser estudado na aula de neurulação. O endoblasto por sua vez evolui de 2ª passando por 2b até 2c fechando
e delimitando o intestino primitivo.
2.3- Gastrulação no ouriço do mar.
A gastrulação do ouriço do mar da mesma forma que do anfioxo é por Embolia, com migração de células do endoblasto a partir do polo
vegetativo, finalizando com a formação do tubo digestivo, boca e ânus , conforme mostrado no esquema da Figura 3.
Figura 3: Gastrulação por embolia no ouriço do mar. (ALBERTS et al., 2004)
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Na Figura 4, as ilustrações mostram as etapas da segmentação do ovo de ouriço do mar, em amarelo é representado o polo animal. As
Figura 4: Fases da gastrulação em ouriço do mar. Adaptação de
(HOUILLON, 1972)
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ilustrações D, E, F e G mostram que neste grupo animal existem três diferentes tipos de blastômeros nas cores amarelo, azul e vinho
representando os mesômeros, macrômeros e micrômeros, respectivamente.
Os mesômeros animal 1 e 2 e os macrômeros vegetativos 1 formam o território presuntivo do ectoblasto; os macrômeros vegetativos 2 e os
micrômeros, o território presuntivo do mesoblasto e, os macrômeros vegetativos 2 também formam que também formam o território
presuntivo do endoblasto.
A migração ocorre a partir dos micrômeros localizados no polo animal, ver letras H e I da Figura 4, que irão formar o mesoblasto
primário que se diferencia em espículas calcárias. Na sequencia ocorre migração os macrômeros vegetativos 2 formam o endoblasto, o
mesoblasto secundário e as vesículas enterocelomáticas, ver Figura 4, letras J, K e L.
O restante, mesômeros animal 1 e 2 e macrômeros vegetativos 1 irão formar o ectoblasto. Nas letras M, N e O da Figura 4 está a
representação da larva Pluteus onde pode ser visto o tubo digestivo, boca e ânus.
3- Metodologia
Leitura atenta dos conteúdos da aula e redação das respostas. Nem sempre somente essa leitura será suficiente, portanto, para melhor
compreensão do assunto complemente a leitura com a bibliografia indicada e com os conteúdos adquiridos em outras disciplinas estudadas.
O recurso fundamental para o seu estudo e para as respostas da atividade é este guia de aula, nele encontrarão a maior parte das
informações sobre o ciclo sexual. É importante ressaltar que para se adquirir conhecimentos mais aprofundados e críticos e respostas mais
completas das atividades propostas são necessárias apoiar em outras informações contidas não somente na bibliografia indicada mas também
de outras bibliografias de áreas complementares sobretudo de morfologia e fisiologia.
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4- Atividade de aprendizagem
Responder as quatro questões propostas após o texto explicativo. Para responder as questões das atividades propostas é necessário
estar atento aos objetivos da aula, pois eles serão os guias e suportes correções de cada uma das respostas.
Como já afirmado anteriormente, para responder as atividades é necessário leitura complementar que está indicada na bibliografia da
aula ou da disciplina, além de conteúdos de outras disciplinas da área de Morfologia.
Questões
4.1- Definir e caracterizar a gastrulação.
4.2- Definir e caracterizar os territórios presuntivos.
4.3- Descrever a gastrulação no anfioxo.
4.4- Descrever a gastrulação em ouriço do mar.
5- Avaliação da atividade
Esta atividade tem valor de 10 pontos sendo, cada resposta com valor máximo de 2,5 que deverá ser original, redigida em no mínimo
em 10 e máximo em 20 linhas e não serão aceitas cópias de textos, livros ou similares. Caso seja enquadrado nesta situação será atribuída
nota zero para a atividade além de poder haver punição por plágio.
6- Bibliografia
1- ALBERTS, J., LEWIS, R., ROBERTS, W. Biologia molecular da célula. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 1549p.
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2- DREWS, U. Atlasde poche d’embryologie. 1. ed. Paris: Flammarion Médicine-Sciences, 1998. 385p.
3- GARCIA, S. M. L., CASEMIRO, G. F. Embriologia. 3. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2012. 668p.
4- GILBERT, S. F. Biologia do desenvolvimento. 2. ed. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 1995. 563p.
5- HOUILLON, C. Embriologia. São Paulo: Edgard Blücher, 1972. 160p.
6- WOLPERT, L. Princípios de biologia do desenvolvimento. 3. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2008, 576p.
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