Embriologia Por: Lucas F. Barcelos Trabalho realizado para o cumprimento parcial da disciplina Biologia, coordenado e orientado pelo professor Nóslen. Outubro de 1998 – CENSA – São Mateus ES I - Introdução Tentar-se-á mostrar neste trabalho uma projeção real, resumida e qualificada para instruir o leitor a compreender todos as incógnitas reais que se apresentam em todas as fases e partes importantes da embriologia animal, dando ênfase a tudo que se refira a embriologia humana. Também mostrando fatos e ocorrências decorrentes lateralmente a este assunto abordado. Mostrar-se-á subjugadamente as partes mais ínfimas e ao mesmo tempo tão importantes, resumidas detalhadamente num complexo explicativo moderno e dinâmico. Facilitando e acessando o devido leitor a compreender e guardar para sempre as informações que lhe foram dadas com tanta clareza. II – Desenvolvimento 2.1 - Embriologia Quando o espermatozóide (gameta masculino) e o óvulo (gameta feminino) se fundem ocorre a fecundação, formando se uma nova célula, a célula-ovo ou zigoto, que sofrerá sucessivas divisões celulares, dando origem a um novo indivíduo. Na espécie humana, a fecundação ocorre nas trompas e os espermatozóides devem vencer o pH ácido da vagina, o muco do colo uterino, o trajeto pelo interior do núcleo e os movimentos peristáuticos da trompa, bem como o movimento ciliar do epitélio tubário. Quando alcançam o óvulo, os espermatozóides, passam a eliminar a hialuronidadase (para desfazer o ácido hialurônico, que organiza as células da corona radiada). Depois que penetra o primeiro espermatozóide no óvulo, a membrana deste último sofre alteração e impede a entrada de outros (monospermia) pode ocorrer a polispermia, mas os outros espermatozóides degenerarão. Apenas o núcleo de um espermatozóide, o pronúcleo masculino, se junta ao pronúcleo feminino caracterizando a anfimixia, que é a etapa final da fecundação, resultando uma célula de diplóide, que é a célula-ovo ou zigoto. Chama-se embriogênese a formação do embrião que, para cada espécie, dura um tempo determinado. Terminada a embriogênese, surge o feto, que já apresenta todos os órgãos e estruturas formadas. Por exemplo, na espécie humana, a formação do embrião dura aproximadamente três meses. A parte da biologia que estuda o desenvolvimento do ser vivo desde a formação do zigoto até o nascimento chama-se embriologia. 2.2 - Óvulo São células germinativas não fecundadas de uma fêmea. OBS.: ovo é uma célula germinativa fecundada ou não de uma fêmea. Os óvulos podem ser classificados conforme o teor e a distribuição do vitelo (substância nutritiva armazenada dentro ou com um ovo para nutrição do futuro embrião). Dessa maneira, podem-se reconhecer quatro tipos fundamentais de óvulos. a) Oligolécitos ou isolécitos ou alécitos: (oligos = pouco; iso = igual; a = negação; lécito = material nutritivo, vitelo). São aqueles que apresentam pequena quantidade de vitelo uniformemente distribuída pelo citoplasma. Ocorre em poríferos, celenterados, equinodermos e mamíferos. b) Telolécito: Apresenta grande quantidade de vitelo e, de acordo com sua distribuição, pode ser: - Telolécito com diferenciação polar incompleta, heterolécitos ou mesolécitos: o vitelo tende a ficar em um dos pólos, o pólo vegetativo ou nutritivo, enquanto o núcleo fica deslocado para o pólo oposto, isto é, o pólo animal. Ocorre com os platelmintos, molusculos, anfíbios, anelídeos e peixes. - Telolécitos com diferenciação polar completa, telolécitos completos ou megalécitos: o vitelo existente em grande quantidade ocupa quase todo o ovo, ficando o citoplasma e o núcleo reduzidos a uma pequena área, a cicatrícula ou disco germinativo. Ocorre com os répteis, aves, certos peixes e molusculos. c) Centrolécito: Apresenta boa quantidade de vitelo. O citoplasma se localiza em duas porções, a central, contendo o núcleo, e outra periférica, circundando o vitelo. Ocorre com artrópodes, principalmente os insetos. 2.3 - Desenvolvimento embrionário Após a fecundação, o ovo sofre sucessivas divisões, dando origem a várias células, que permanecem unidas. Inicialmente, mesmo com o aumento do número de células, não há aumento do volume total do embrião. A esse período em que o volume não aumenta, embora a célula se multipliquem, chamamos de segmentação. A fase seguinte é a gastrulação. Nessa fase, ocorre o aumento do número de células acompanhado do aumento do volume total, e a formação dos folhetos embrionários. Estes darão origem a todos os tecidos do indivíduo. No estágio seguinte ocorre a formação dos órgãos: é a organogênese. a) Segmentação: Depois que o ovo se forma, inicia-se o processo da segmentação ou clivagem, que é o desenvolvimento embrionário até a formação de uma estrutura denominada blástula. As células originárias da divisão do zigoto denominam-se blastômeros. À medida que os blastômeros vão se formando, origina-se a mórula, que é um aglomerado maciço de células semelhantes ao fruto amora. Em seguida forma-se a blástula, envoltório celular envolvendo uma cavidade, cheia de líquido. A segmentação pode ser: Holoblástica ou total: Quando o ovo se segmenta completamente. Ocorre com os zigotos provenientes de óvulos alécitos e heterolécitos. Porém, a segmentação ocorre de modo diverso em cada um deles, devido à diferente distribuição do vitelo. A segmentação total é igual quando os blastômeros são do mesmo tamanho. Ocorre com os oligolécitos. No ovo heterolécito, formam-se células com tamanhos diferentes, umas grandes e outras pequenas. As pequenas são chamadas micrômeros e as grandes, macrômeros. É uma segmentação desigual. Meroblástica ou parcial: Quando o ovo se segmenta parcialmente; ocorre em ovos megalécitos e centrolécitos. Nos megalécitos é discoidal, pois se dá apenas no pólo animal ou disco germinativo. Nos centrolécitos é superficial, ocorrendo na região periférica do ovo. Na espécie humana, a mórula, uma vez formada, é invadida por líquido que promove o deslocamento dos blastômeros para a periferia. Forma-se assim a blástula ou blastocisto, estrutura que apresenta uma cavidade cheia de líquido, denominada blastocélia, e uma camada celular constituída de micrômeros e macrômeros, denominada blastoderme. O trofoblasto originará a placenta. O embrião e os anexos embrionários surgirão a partir do embrioblasto. O blastocisto é formado do quinto ou sexto dia após a fecundação, já num estado, e daí começa o processo de nidação, que é a fixação do pequeno embrião no endométrio (camada mais interna e vascularizada do útero), o fenômeno que dura dois ou três dias e que ocorre normalmente na parte superior da parede posterior do útero. b) Gastrulação: Após a formação da blástula, ocorrem transformações que terminam por formar uma nova estrutura embrionária, a gástrula. As divisões celulares, são muito intensas durante a mórula e a blástula tendem a diminuir de ritmo na gástrula. Nesse estágio as camadas de blastômeros empreendem migrações muito importantes, formando os folhetos embrionários ou germinativos. Na gastrulação as células continuam a se dividir e pode-se notar aumento do volume total do embrião. Além do aumento de volume, três outras características da gastrulação são importantes: - Ocorre a formação dos folhetos embrionários, que darão origem a todos os tecidos e órgãos do indivíduo. - Forma-se o intestino primitivo ou arquêntero. - Forma-se o blastóporo, orifício que dará origem à boca ou ao ânus. Embriológicamente, os animais podem ser classificados de acordo com o(a): b.1 - Número de folhetos embrionários: - Diblásticos ou diploblásticos: Apresentam ecto e endoderme. Tribásticos ou triploblásticos: Apresentam ecto, meso e endoderme. b.2 - Presença de celoma: - Acelomados: Não tem celoma. - Celomados: Quando a cavidade do corpo é totalmente revestida pela mesoderme. - Pseudocelomados: Quando a cavidade do corpo, é, em parte revestida pela mesoderme e, em parte, pela endoderme. b.3 - Evolução do blastóporo: - Prostostômios: Quando o blastóporo origina a boca. Deuterostômios: Quando o blastóporo origina a ânus. A gastrulação pode ocorrer por embolia (penetração de um dos pólos da blástula para o interior da blastocela) e por epibolia (migração dos micrômeros para o campo dos macrômeros). A primeira é encontrada nos ovos oligolécitos e a Segunda em ovos telolécitos. b.3.1 - Gastrulação por embolia: Na gastrulação por invaginação ou embolia os macrômeros entranham-se na blastocela formando o blastóporo. Formam-se, deste modo, duas camadas de blastômeros, sendo que a mais interna reveste uma cavidade. A mais externa é o ectoderma, a interina, o endoderma, e a cavidade que as reveste é o arquêntero ou intestino primitivo. b.3.2 - Gastrulação por epibolia: A gastrulação por delaminação ocorre quando cada célula da camada de blastômeros, que forma a blastoderme, divide-se por mitose, formando duas camadas de célula. A camada mais interna pode se destacar da que ficou externa, formando assim o ectoderma e o endoderma. A região dorsal dos embriões, após a gastrulação, apresenta-se achatada, sendo denominada placa neural, onde ocorre grande atividade mitótica. O ectoderma passa a crescer sob a placa neural, formando, inicialmente, o sulco neural, que termina por formar o canal ou tubo neural que, futuramente, constituirá o sistema nervoso central. Ao mesmo tempo que o tubo nervoso está se formando, o endoderma, abaixo da região da placa neural, sofre profundas modificações, que se constituem em invaginações do arquêntero. Tais invaginações, duas laterais e uma mediana, constituem a notocorda, que nos vertebrados será substituída pela coluna vertebral. As laterais que se constituem o mesoderme crescem entre o ectoderme até que se forme o celoma. c) Organogênese: É o processo de formação dos órgãos que constituem o animal a partir dos três folhetos germinativos ou embrionários. Folhetos germinativos Estruturas originadas Epiderme e seus anexos Ectoderma Revestimento bucal, nasal e anal. Sistema nervoso: encéfalo, medula espinhal e gânglios. Receptores sensoriais. Esmalte dos dentes. Celoma. Mesoderma Derme; um dos constituintes da pele. Serosas: Peritônio, pleura e pericárdio. Músculos lisos e estriados. Esqueleto. Sistema urogenital e circulatório (coração, vasos e sangue) Tecido conjuntivo. Tubo digestivo (exceção das mucosas anal e bucal). Endoderma Fígado e pâncreas. Revestimento do tubo digestivo. Revestimento da bexiga urinária. Revestimento do trato respiratório d) Anexos embrionários: São estruturas que se formam a partir dos folhetos embrionários, não participam da formação do corpo do embrião, e, posteriormente, atrofiam-se ou são expulsos com o nascimento do animal. Apresentam, durante o desenvolvimento, várias funções fundamentais para a manutenção da integridade do embrião, garantindo o seu desenvolvimento. Os anexos embrionários são: 1 – Saco vitelínico: é uma bolsa que abriga o vitelo e que participa do processo de nutrição do embrião. Apresenta-se bem desenvolvido nos peixes, nas aves e répteis. Nos mamíferos é muito reduzido. 2 – Âmnio ou bolsa amniótica: é uma membrana que envolve o embrião de répteis, aves e mamíferos, delimitando uma cavidade denominada cavidade amniótica. Essa cavidade contêm o líquido amniótico, cuja função é proteger o embrião contra choques mecânicos e desidratação. OBS.: Popularmente o âmnio é chamado de bolsa-d’-água. O extravasamento do líquido amniótico é o prenúncio de parto iminente. 3 – Alantóide: é o anexo originário do intestino, que ocorre nos répteis, nas aves e mamíferos. Nos répteis e nas aves promove a eliminação de excretas e a mobolização de parte do cálcio presente na casca do ovo. Além disso, permite as trocas de gases respiratórios entre o embrião e o meio ambiente. Nos mamíferos o alantóide é reduzido. 4 – Córion: é uma membrana que recobre o embrião e os outros anexos. Tem função protetora. Ocorre com répteis, aves e mamíferos. Na maioria dos mamíferos, o córion une-se à parede uterina e essas duas estruturas formam a placenta. A placenta, portanto, é formada por tecidos da mãe (parede do útero) e por tecido derivados do corpo do embrião (córion). 5 – Placenta: é um anexo exclusivo dos mamíferos, resultando da fusão do alantocórion com a mucosa uterina. Assim, é constituída de uma porção fetal (alantóide e córion) e uma porção materna (parede do útero). Tem por função nutrir o embrião, promover trocas respiratórias e eliminar excretas. Além disso, tem função hormonal, uma vez que produz gonadotrofina coriônica e progesterona, importantes para manter a gravidez. 6 – Cordão Umbilical: é um anexo exclusivo dos mamíferos, que permite a comunicação entre o embrião e a placenta. OBS.: Em alguns animais é constante a formação de vários embriões a partir de cada óvulo fecundado. Podem ocorrer formações de dois ou mais embriões, e esse fenômeno é chamado de poliembrionia. 2.4 - Cronologia do desenvolvimento humano 1ª Semana – O embrião é um grupo de células que não realizou ou ainda está realizando a nidação. 2ª Semana – O embrião já é visível, aparecendo como um pequeno caroço preso no útero. 3ª Semana – Inicia-se a formação do sistema nervoso. Na região dorsal do embrião aprofunda-se uma dobra, cujas dobras se unem para formar um tubo. Esse tubo originará a medula e na sua extremidade se desenvolverá o encéfalo. 4ª Semana – Com apenas alguns milímetros, o embrião apresenta uma cabeça volumosa, mas os membros ainda não estão formados. Já dispões de coração, que bate suavemente e estabeleceu-se uma circulação. 8ª Semana – A esta altura do desenvolvimento, o novo ser recebe o nome de feto. Os olhos podem ser identificados, proeminentes, embora não tenham pálpebras. Nos pés e nas mão já formados, podem ser encontrados os dedos. Os esqueleto está se ossificando e o embrião já apresenta alguns reflexos. 3º Mês – O novo ser tem cerca de dezessete centímetros de comprimento, e o sexo já pode ser reconhecido externamente; cada um dos seus membros está nitidamente dividido em três segmentos. A pele é translúcida e rósea, e as pálpebras fechadas ocultam os globos oculares. 4º Mês – O coração bate acelerado, cerca de duas vezes mais rápido que o da mãe. Movimenta-se com freqüência, e uma pelagem aveludada – a lanugem – recobre-lhe todo o corpo. 5º Mês – As pálpebras começam a separar-se. No feto masculino, os testículos descem para a bolsa escrotal. Os cabelos já estão crescendo e as unhas se formando. O feto mede mais ou menos 31 centímetros e muda freqüentemente de posição, usando de preferência os membros inferiores. 6º Mês – A retina já é sensível à luz e a musculatura se desenvolve com muita rapidez. O feto mede cerca de 37 centímetros de comprimento. 7º Mês – O novo ser já teria boa chance de sobreviver fora do útero. Mede aproximadamente 41 centímetros, pesando um pouco mais de um quilo e meio em média. 8º Mês – Em virtude do desenvolvimento da camada de gordura sobre a pele, as formas do feto se tornam arredondadas. A lanugem que havia sobre pele desaparece. Mede cerca de 47 centímetros. 9º Mês – O feto está pronto, em condições de nascer. Tem cerca de 51 centímetros de comprimento (as meninas são, em geral, um pouco menores) e pesam em torno de três quilos. 2.5 - Gemealogia É a parte da Biologia que se ocupa do estudo dos gêmeos. Os gêmeos são de dois tipos: a) Gêmeos univitelinos, uniovulares, idênticos, monozigóticos ou verdadeiros: São os resultantes de um só ovo que sofre divisões precoces, formando embriões separados. Os gêmeos univitelinos são do mesmo sexo, são geneticamente iguais, tem os cabelos e os olhos da mesma cor. b) Gêmeos bivitelinos, fraternos, biovulares, dizigóticos ou falsos: São formados a partir de óvulos distintos fecundados por espermatozóides diferentes. Apresentam anexos embrionários distintos, podem ser de sexos diferentes e psiquicamente apenas parecidos. Na espécie humana, o caso de gêmeos é relativamente raro: mais ou menos 1/80 ou 1/90. No entanto, deve-se observar que esta questão de estatísticas de gêmeos deve Ter mudado substancialmente devido ao uso de anticoncepcionais anovulatórios: eles aumentam a freqüência de gêmeos. (Uma vez suspensa a ingestão de pílulas, “amadurecem” vários ovos num ciclo...) III - Conclusão Conclui-se que na realidade por mais que se dê importância a este aspecto físico da embriologia, o mundo realmente nunca dará a importância que ela necessita, pois ainda há pontos que são dados como totalmente explorados, da consciência embriológica, onde na verdade não são. O conjunto de transformações que acontece para o indivíduo nascer é extremamente complexo. Delimitamos aqui, a escrever apenas as principais etapas do desenvolvimento humano, relacionando com as épocas em que ocorrem. IV – Bibliografia Almanaque Abril 1996. Enciclopédia Barsa. SUMÁRIO I – Introdução II – Desenvolvimento 2.1 – Embriologia 2.2 – Óvulo 2.3 – Desenvolvimento embrionário 2.4 – Cronologia do desenvolvimento humano 2.5 – Gemealogia III – Conclusão IV - Bibliografia