Rozwój embrionalny lub embriogeneza obejmuje szereg etapów, które zapoczątkowują embrion, począwszy od zapłodnienia. Podczas tego procesu cały materiał genetyczny występujący w komórkach (genom) ulega translacji na proliferację komórek, morfogenezę i początkowe etapy różnicowania.

Pełen rozwój zarodka ludzkiego trwa od 264 do 268 dni i zachodzi w jajowodzie i macicy. Można wyróżnić różne etapy rozwoju, zaczynając od blastemy - która występuje od zapłodnienia, a kończy się gastrulacją - poprzez stadium embrionalne, a kończąc na stadium płodowym.

W porównaniu z rozwojem innych grup ssaków ciąża u człowieka jest procesem przedwczesnym. Niektórzy autorzy sugerują, że proces ten powinien trwać około 22 miesięcy, ponieważ proces dojrzewania mózgu kończy się po urodzeniu płodu.

Schemat ciała zwierzęcia jest określany przez geny zwane genami Hox lub genami homeotycznymi. Badania genetyczne przeprowadzone na różnych gatunkach modelowych wykazały istnienie tych wysoce konserwatywnych „regulatorów genetycznych” w ewolucji, od grup prymitywnych, takich jak parzyny, po złożone organizmy, takie jak kręgowce.

Gradacja

Proces embriogenezy człowieka, podzielony czasowo na tygodnie i miesiące, obejmuje następujące procesy:

Tydzień 1

Zapłodnienie

Początkiem embriogenezy jest zapłodnienie, definiowane jako połączenie komórki jajowej i plemnika. Aby ten proces miał miejsce, musi nastąpić owulacja, podczas której jajo jest uwalniane do macicy za pomocą rzęsek i perystaltyki. Zapłodnienie następuje w ciągu kilku godzin blisko owulacji (lub kilka dni później) w jajowodzie.

Wytrysk wytwarza około 300 milionów plemników, które są przyciągane chemicznie do komórki jajowej. Męskie gamety po wejściu do przewodu żeńskiego są chemicznie modyfikowane w pochwie, modyfikując budowę lipidów i glikoprotein w błonie komórkowej.

Udany plemnik musi połączyć się z osłoną przezroczystą, a następnie z błoną plazmatyczną komórki jajowej. Na tym etapie zachodzi reakcja akrosomów, która prowadzi do produkcji enzymów hydrolitycznych, które pomagają w penetracji plemnika do komórki jajowej. W ten sposób w jajowodach powstaje zygota z 46 chromosomami.

Proces powstawania jest złożony i obejmuje szereg skoordynowanych molekularnie etapów, w których komórka jajowa aktywuje swój program rozwojowy, a haploidalne jądra gamet łączą się, tworząc organizm diploidalny.

Segmentacja i wdrażanie

W ciągu trzech dni po zapłodnieniu zygota przechodzi proces segmentacji nawet w jajowodach. Wraz ze wzrostem procesu podziału powstaje zestaw 16 komórek przypominających jeżynę; stąd nazywa się morula.

Po tych trzech dniach morula przesuwa się do jamy macicy, gdzie gromadzi się w niej płyn i tworzy blastocystę składającą się z pojedynczej warstwy ektodermy i jamy zwanej blastocele. Proces wydzielania płynów nazywa się kawitacją.

W czwartym lub piątym dniu blastula składa się z 58 komórek, z których 5 różnicuje się w komórki wytwarzające zarodki, a pozostałe 53 tworzą trofoblast.

Gruczoły endometrium wydzielają enzymy, które pomagają uwolnić blastocystę z warstwy przezroczystej. Implantacja blastocysty następuje siedem dni po zapłodnieniu; W momencie przylegania do endometrium blastocysta może mieć od 100 do 250 komórek.

Semana 2

Para el octavo día posterior a la fecundación, el trofoblasto es una estructura multinucleada constituida por el sincitiotrofoblasto externo y el citotrofoblasto interno.

El trofoblasto se diferencia en vellosidades y extravellosidades. De las primeras aparecen las vellosidades coriónicas, cuya función es el transporte de nutrientes y oxígeno al cigoto. El extravelloso se clasifica en intersticial e intravascular.

En la masa celular interna ha ocurrido la diferenciación en epiblasto y el hipoblasto (que forman el disco laminar). Las primeras originan a los amnioblastos que tapizan a la cavidad amniótica.

A los siete u ocho días del proceso ocurre la diferenciación del ectodermo y endodermo. El mesénquima surge en células aisladas en el blastocele y tapiza dicha cavidad. Esta zona da origen al pedículo corporal, y unido al embrión y al corión surge el cordón umbilical.

A los doce posteriores a la fecundación ocurre la formación de lagunas provenientes de vasos erosionados en el interior del sincitiotrofoblasto. Estas lagunas se forman por el llenado con sangre de la madre.

Además, ocurre el desarrollo de tallos vellosos primarios formados por núcleos del citotrofoblasto; alrededor de este se ubica el sincitiotrofoblasto. Las vellosidades coriónicas aparecen también al día doce.

Semana 3

El suceso más llamativo de las semana 3 es la formación de las tres capas germinales del embrión por el proceso de gastrulación. A continuación se describen con detalle ambos procesos:

Capas germinales

Existen capas germinales en los embriones que dan lugar a la aparición de órganos específicos, dependiendo de su ubicación.

En los animales triploblásticos -los metazoos, entre ellos los humanos- se pueden distinguir tres capas germinales. En otros phyla, como las esponjas de mar o los cnidarios, se diferencian solo dos capas y se denominan diploblásticos.

El ectodermo es la capa más externa y en esta surge la piel y los nervios. El mesodermo es la capa intermedio y de esta nace el corazón, la sangre, los riñones, las gónadas, los huesos y los tejidos conectivos. El endodermo es la capa más interna y genera el sistema digestivo y otros órganos, como los pulmones.

Gastrulación

La gastrulación empieza formando en el epiblasto lo que se conoce como “la línea primitiva”. Las células del epiblasto migran a la línea primitiva, se desprenden y forman una invaginación. Algunas células desplazan al hipoblasto y originan el endodermo.

Otras se ubican entre el epiblasto y el endodermo recién formado y dan origen al mesordermo. Las células restantes que no experimentan un desplazamiento o migración originan al ectodermo.

En otras palabras, el epiblasto es el responsable de la formación de las tres capas germinales. Al finalizar este proceso el embrión posee formadas las tres capas germinales, y está rodeado por el mesodermo extraembionario proliferativo y las cuatro membranas extraembionarias (corión, amnios, saco vitelino y alantoides).

Circulación

Al día quince la sangre arterial materna no ha ingresado al espacio intervelloso. Luego del día diecisiete ya se puede observar un funcionamiento de los vasos sanguíneos, estableciéndose la circulación placentaria.

Semana 3 a la semana 8

Este lapso de tiempo se denomina periodo embrionario y abarca los procesos de formación de órganos por cada una de las capas germinales antes mencionadas.

En estas semanas ocurre la formación de los sistemas principales y es posible visualizar los caracteres externos corporales. A partir de la quinta semana los cambios del embrión disminuyen en gran medida, comparado con las semanas anteriores.

Ectodermo

El ectodermo origina estructuras que permiten el contacto con el exterior, incluyendo sistema nervioso central, el periférico y los epitelios que constituyen los sentidos, la piel, el pelo, las uñas, los dientes y las glándulas.

Mesodermo

El mesodermo se divide en tres: paraxial, intermedio y lateral. El primero origina una serie de segmentos llamados somitómeras, de donde surge la cabeza y todos los tejidos con funciones de sostén. Además, el mesodermo produce el sistema vascular, urogenital y glándulas suprarrenales.

El mesodermo paraxial se organiza en segmentos que forman la placa neural, las células forman un tejido laxo llamado mesénquima y da origen a tendones. El mesodermo intermedio origina las estructuras urogenitales.

Endodermo

El endodermo constituye el “techo” del saco vitelino y produce el tejido que tapiza el tracto intestinal, el respiratorio y la vejiga urinaria.

En etapas más avanzadas esta capa forma el parénquima de la glándula tiroides, paratirodies, hígado y páncreas, parte de las amígdalas y el timo, y el epitelio de la cavidad timpánica y la trompa auditiva.

Crecimiento vellositario

La tercera semana se caracteriza por un crecimiento vellositario. El mesénquima coriónico se ve invadido por vellosidades ya vascularizadas denominadas vellosidades terciarias. Además, se forman las células de Hofbauer que cumplen funciones macrofágicas.

La notocorda

En la semana número cuatro aparece la notocorda, un cordón de células de origen mesodérmico. Este se encarga de indicar a las células que se encuentran por arriba que no formarán parte de la epidermis.

En contraste, dichas células originan un tubo que formará el sistema nervioso y constituyen el tubo neural y las células de la cresta neural.

Genes

El eje embrionario antero-posterior es determinado por los genes de la caja homeótica o genes Hox . Se organizan en varios cromosomas y presentan colinealidad espacial y temporal.

Existe una correlación perfecta entre el extremo 3’ y 5’ de su localización en el cromosoma y el eje anteroposterior del embrión. Asimismo, los genes del extremo 3’ se presentan más temprano en el desarrollo.

Del tercer mes en adelante

Este lapso de tiempo se denomina periodo fetal y engloba los procesos de maduración de órganos y tejidos. Ocurre un rápido crecimiento de estas estructuras y del cuerpo en general.

El crecimiento en términos de longitud es bastante pronunciado en el tercer, cuarto y quinto mes. En contraste, el aumento de peso del feto es considerable en los últimos dos meses previos al nacimiento.

Tamaño de la cabeza

El tamaño de la cabeza experimenta un crecimiento particular, siendo más lento que el crecimiento corporal. La cabeza representa casi la mitad del tamaño total del feto en el tercer mes.

A medida que avanza su desarrollo, la cabeza representa una tercera parte hasta que llega el momento del parto, cuando la cabeza solamente representa la cuarta parte del bebe.

Tercer mes

Los rasgos van tomando un aspecto cada vez más similar al de los humanos. Los ojos van tomando su posición definitiva en la cara, ubicados ventralmente y no de manera lateral. Lo mismo ocurre con las orejas, posicionándose a los lados de la cabeza.

Los miembros superiores alcanzan una longitud importante. En la decimosegunda semana los genitales se han desarrollado a tal punto que ya el sexo puede ser identificado por una ecografía.

Cuarto y quinto mes

El aumento en términos de longitud es evidente y puede alcanzar hasta la mitad de la longitud de un bebe recién nacido promedio, más o menos 15 cm. En cuanto al peso, aún no supera el medio kilo.

En esta etapa del desarrollo ya se puede observar cabello en la cabeza y también aparecen las cejas. Además, el feto se encuentra cubierto de un vello denominado lanugo.

Sexto y séptimo mes

La piel toma un aspecto rojizo y arrugado, causado por la falta de tejido conectivo. La mayoría de los sistemas ha madurado, a excepción del respiratorio y nervioso.

La mayoría de los fetos que nacen antes del sexto mes no logran sobrevivir. El feto ya ha alcanzado un peso mayor a un kilo y mide unos 25 cm.

Octavo y noveno mes

Ocurren depósitos de grasa subcutánea, ayudando a redondear el contorno del bebe y eliminando las arrugas de la piel.

Las glándulas sebáceas empiezan a producir una sustancia de naturaleza lipídica de color blanquecino o grisáceo llamada vérnix caseosa, que ayuda a la protección del feto.

El feto puede llegar a pesar entre tres y cuatro kilos, y medir 50 centímetros. Cuando se acerca el noveno mes, la cabeza adquiere una mayor circunferencia en el cráneo; esta característica ayuda al paso por el canal del parto.

En la semana previa al nacimiento el feto es capaz de consumir el líquido amniótico, quedando en sus intestinos. Su primera evacuación, de apariencia negruzca y pegajosa, consiste en el procesamiento de este sustrato y se denomina meconio.

Referencias

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