Desarrollo Embrionario: Semanas 3-8 Presentación

DE LA TERCERA A LA
OCTAVA SEMANAS:EL
PERIODO EMBRIONARIO
DR FERNANDO SILES ORELLANA
Plegamientos del Embrión
Evolución del Ectodermo
Derivados del Ectodermo
Evolución del Mesodermo
Diferenciación del Somita
Formación de Sangre y Vasos Sanguíneos
Derivados del Mesodermo
Evolución del Endodermo
Derivados de Endodermo
Correlación con la Clínica
El segundo mes de vida intrauterina y se caracteriza
por una rápida diferenciación celular mediante la cual
cada hoja germinativa ya formada (ectodermo,
mesodermo y endodermo) da origen a tejidos y
órganos específicos (histogénesis u organogénesis)
y se establece la nutrición por circulación
placentaria.
También los cambios que se producen en esta etapa
le proporcionan al embrión una forma cilíndrica y se
destacan algunos caracteres externos del cuerpo.
Plegamientos del Embrión
La adopción de la forma cilíndrica del embrión esta
determinada por los plegamientos que ocurren a nivel
del disco germinativo trilaminar, estos plegamientos
son:
Plegamientos laterales: Los bordes laterales del disco
se pliegan en dirección ventral a consecuencia del
crecimiento de unas estructuras mesodérmicas
conocidas como Somitas.
Plegamiento cefalo-caudal: El extremo cefálico y caudal
del disco se pliegan a consecuencias del crecimiento de
una estructura ectodérmica conocida como Tubo Neural.
A continuación se aprecia una secuencia de estos
plegamientos.
Amnios
Cavidad Amniótica
Ectodermo
Notocorda
Mesodermo Extraembrionario
Endodermo
Saco Vitelino
Plegamiento Lateral
Plegamiento Lateral
Plegamiento Lateral
Plegamiento Lateral
Plegamiento Lateral
Plegamiento Lateral
Amnios
Cavidad
Amniótica
Alantoides
Area Cardiogénica
Lámina Precordal
Endodermo
Lámina Cloacal
Plegamiento Cefalo-Caudal
Plegamiento Cefalo-Caudal
Plegamiento Cefalo-Caudal
Plegamiento Cefalo-Caudal
Evolución del Ectodermo
Al comenzar la tercera
semana del desarrollo la
hoja germinativa
ectodérmica tiene forma de
disco aplanado, más ancho
en la región cefálica que en
la caudal.
1
Con la formación de la
notocorda y por inducción
de ésta, el ectodermo
suprayacente por delante
del nódulo primitivo
aumenta de grosor para
formar la placa neural (1).
2
1
Las células de la placa
componen el
neuroectodermo y su
inducción representa el
inicio de la neurulación.
La placa neural tiene
forma de zapatilla y se
extiende en dirección
caudal. Posteriormente
sus bordes se elevan
formando los pliegues
neurales (1) que
delimitan una
depresión llamada
surco neural (2).
Poco a poco los pliegues neurales se acercan en la línea
media donde se fusionan cerrando el surco neural,
convirtiéndolo en una estructura tubular llamado tubo
neural. La fusión de los pliegues neurales comienza en
la región del futuro cuello el embrión y progresa en
ambos sentidos.
Se aprecia una
microfotografía
de un embrión en
la etapa en que
comienza el
cierre de los
pliegues
neurales y
formación del
tubo neural.
1
2
En los extremos
cefálico y caudal del
embrión el tubo queda
en comunicación con la
cavidad amniótica por
medio de los
neuroporos craneal (1)
y caudal (2) ,
respectivamente. El
neuroporo craneal
cierra el día 25,
mientras que el caudal
lo hace el 27.
Las células ectodérmicas del borde de los pliegues
neurales que no intervienen en la fusión de estos forman
un par de columnas que se sitúan entre el tubo neural y el
ectodermo superficial, las cuales se denominan crestas
neurales. Esta población celular a su salida del
neuroectodermo experimenta una transición de epitelial a
mesenquimática. Estas células dan origen a una serie
heterogénea de tejidos.
El resto del ectodermo se transforma en el epitelio de
cubierta del cuerpo y constituye la epidermis de la piel.
Las células ectodérmicas del borde de los pliegues
neurales que no intervienen en la fusión de estos forman
un par de columnas que se sitúan entre el tubo neural y el
ectodermo superficial, las cuales se denominan crestas
neurales. Esta población celular a su salida del
neuroectodermo experimenta una transición de epitelial a
mesenquimática. Estas células dan origen a una serie
heterogénea de tejidos.
El resto del ectodermo se transforma en el epitelio de
cubierta del cuerpo y constituye la epidermis de la piel.
Las células ectodérmicas del borde de los pliegues
neurales que no intervienen en la fusión de estos forman
un par de columnas que se sitúan entre el tubo neural y el
ectodermo superficial, las cuales se denominan crestas
neurales. Esta población celular a su salida del
neuroectodermo experimenta una transición de epitelial a
mesenquimática. Estas células dan origen a una serie
heterogénea de tejidos.
El resto del ectodermo se transforma en el epitelio de
cubierta del cuerpo y constituye la epidermis de la piel.
2
3
1
Las células ectodérmicas del borde de los pliegues
neurales que no intervienen en la fusión de estos forman
un par de columnas que se sitúan entre el tubo neural (1) y
el ectodermo superficial, las cuales se denominan crestas
neurales (2). Esta población celular a su salida del
neuroectodermo experimenta una transición de epitelial a
mesenquimática. Estas células dan origen a una serie
heterogénea de tejidos.
El resto del ectodermo se transforma en el epitelio de
cubierta del cuerpo y constituye la epidermis de la piel (3).
1
El crecimiento acelerado
del tubo neural (1) en la
porción cefálica del
embrión ocasiona el
plegamiento cefálico del
embrión con lo que el
área cardiogénica en que
se está formando el
corazón (2) se ubique en
una posición cercana a
la posición definitiva del
corazón.
2
Una vez completado el
proceso de neurulación
el Sistema Nervioso está
representado por una
estructura tubular
cerrada con una porción
caudal estrecha que
formará la médula
espinal y una porción
cefálica más ancha que
formará el encéfalo.
En resumen, de la hoja germinativa ectodérmica se derivan
estructuras y órganos que mantienen al organismo en
contacto con el mundo exterior (epitelio de cubierta y
sistema nervioso).
Derivados del Ectodermo
•Sistema Nervioso Central y Periférico
•Epitelio sensorial de los órganos de los sentidos
(ojo, nariz y oído)
•Glándulas (hipófisis, médula suprarrenal, glándula
mamaria y glándulas sudoríparas)
•Epidermis de la piel y sus anexos (pelos u uñas)
•Epitelios de revestimiento de cavidad oral y
cavidad anal
•Esmalte de los dientes
•Cristalino del ojo
Derivados de las Crestas Neurales
•Ganglios espinales (sensitivos) y autónomos
•Partes de los nervios craneanos V, VII, IX y X
•Células de Schawnn
•Meninges (Piamadre y Aracnoides)
•Melanocitos (células productoras de melanina)
•Médula de la glándula suprarrenal
•Huesos y tejidos conectivos de las estructuras
craneofaciales
•Células de las almohadillas troncoconales del
corazón
Evolución del Mesodermo
• La hoja germinativa mesodérmica aparece
durante la tercera semana del desarrollo y forma
parte del disco trilaminar interponiéndose entre
el ectodermo y el endodermo, excepto a nivel de
las láminas precordal y cloacal.
• Su evolución no se comporta igual en toda la
extensión del embrión: presenta características
diferentes en la región craneal, intermedia y
caudal.
En la región craneal, por
delante de la lámina
precordal, el mesodermo del
área cardiogénica (1) origina
el corazón y se inicia la
formación de células
sanguíneos.
En la región intermedia (2),
donde se desarrollará la cara
y parte superior del cuello, el
mesodermo forma 6 pares de
barras denominadas arcos
branquiales, que dan origen a
estructuras esqueléticas y
musculares de esta región
1
2
1
2
En la región caudal donde se formará el tronco del
cuerpo, el mesodermo situado a cada lado de la
notocorda (1) se presenta en un inicio en forma de
dos láminas de mesodermo (2).
2
4
3
1
A ambos lados de la Notocorda (1) y el surco neural
(2) el mesodermo se va a engrosar para formar el
Mesodermo Paraxial (3), lateralmente se mantiene
adelgazado y se conoce como Mesodermo Lateral (4),
en el interior de este último empiezan a aparecer
cavidades.
1
3
3
2
Al confluir las cavidades estas definen dos capas a partir del
mesodermo lateral que son la Hoja Somática del Mesodermo
Intraembrionario (1), adyacente al Ectodermo y la Hoja
Esplágnica del Mesodermo Intraembrionario (2) adyacente al
Endodermo. Entre estas hojas se ha formado una pequeña
cavidad que es el Celoma Intraembrionario (3). Las hojas del
mesodermo lateral se continúan con el mesodermo paraxial a
través del Mesodermo Intermedio. Todas estas estructuras
son bilaterales.
El mesodermo paraxial se segmenta en bloques
bilaterales llamados Somitas
En las microfotografías que ilustran un corte transversal del
embrión en la etapa de cierre del tubo neural se aprecian resaltadas
en color las distintas partes del mesodermo.
Las somitas se nombran de acuerdo con la región del
cuerpo donde se desarrollan: occipitales, cervicales ,
torácicas, lumbares y coccígeas. La presencia de los somitas
es uno de los caracteres externos más visibles en el embrión
durante el período embrionario y se llega a determinar la
edad según el número de somitas que presenta el embrión y
por esta razón a este período también se le conoce como
somático.
El primer par de somitas aparece en la región
cervical del embrión el día 20 del desarrollo y a partir
de esta zona se forman nuevos somitas tres por día
en dirección cefalocaudal, hasta que al final de la
5ta semana se encuentra de 42 a 46 pares.
Los pares de somitas son: 4 occipitales, 8 cervicales,
12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y de 8 a 10
coccígeos. Más tarde desaparecen el primer par
occipital y los últimos 5 a 7 coccígeos, mientras que
el resto constituyen el esqueleto axil.
Número de somitas en relación con la edad aproximada en días
Edad (en días)
20
21
22
23
24
25
26
27
28
30
N° de
somitas
1- 4
4-7
7 - 10
10 - 13
13 - 17
17 - 20
20 - 23
23 - 26
26 - 29
34 - 35
•El Mesodermo intermedio origina la mayor parte de los
órganos del aparato urogenital.
•La hoja somática o parietal del mesodermo lateral junto
con el ectodermo que lo recubre forma las paredes
corporales lateral y ventral.
La hoja esplágnica o visceral en unión con el endodermo
forman las paredes de intestino.
Estas hojas (somática y esplágnica) forman las membranas
mesoteliales o serosas que tapizan las cavidades que se
origina del celoma intraembrionario (peritoneal, pleural y
pericárdica).
En las
microfotografías se
aprecian en una
vista ventral y en
un corte
transversal del
embrión las hojas
del mesodermo
lateral.
Regresa
Diferenciación del Somita
Hacia el inicio de la 4ta
semana, las células que
forman las paredes ventral y
medial del somita pierden su
organización compacta, se
tornan polimorfas y cambian
su posición para rodear a la
notocorda. Estas células
reciben el nombre de
esclerotoma que dará origen
a parte del esqueleto axil
(columna vertebral).
En la zona dorsolateral restante se desarrolla por su parte medial
el miotoma donde se originan los músculos del tronco y la parte
inferior del cuello; mientras que en su parte lateral se desarrolla el
dermatoma que formará la dermis y el tejido subcutáneo de la piel.
En consecuencia cada somita forma su
propio esclerotoma (componente de cartílago
y hueso), su propio miotoma (que
proporciona el componente muscular
segmentario), y su propio dermatoma, el
componente segmentario de la piel. Cada
miotoma y dermatoma tiene también su
propio componente nerviosos segmentario.
Formación de Sangre y Vasos Sanguíneos
En la tercera semana se inicia la formación de vasos y células
sanguíneas a partir del mesodermo extraembrionario e
intraembrionario. Las células mesenquimatosas denominadas
angioblastos forman acúmulos y cordones aislados llamados
islotes sanguíneos, cuyas células centrales originan las células
sanguíneas primitivas, mientras que las células periféricas forman
las células endoteliales, las cuales se fusionan para originar los
vasos sanguíneos primitivos y el mesénquima que los rodea
formará las capas que constituyen sus paredes.
Regresa
Derivados del
Mesodermo
•Tejidos de sostén (tejido conectivo, cartílago, hueso y
• articulaciones)
•Músculo estriado, liso y cardíaco
•Sistema vascular (sanguíneo y linfático)
• Organos hematopoyéticos (médula ósea, nódulos
linfáticos y bazo)
•La mayor parte del aparato urogenital con
excepción del
•Estructuras del diente (excepto el esmalte)
Regresa
• epitelio de revestimiento de la vejiga, uretra y vagina
Evolución del Endodermo
La evolución del endodermo
está relacionada con el
desarrollo el intestino
primitivo en cuya formación
también participa el saco
vitelino por influencia de los
plegamientos craneal, caudal
y laterales del embrión en
sentido ventral. Por lo tanto,
la formación del intestino
tubular es un fenómeno
pasivo y consiste en la
incorporación de parte del
saco vitelino revestido por
endodermo en la cavidad
corporal.
Otro resultado de los
movimientos de
plegamiento es que la
comunicación inicialmente
amplia entre el embrión y
el saco vitelino se contrae
hasta quedar un conducto
angosto y largo llamado
conducto
onfalomesentérico o
vitelino (1).
1
1
2
3
En el intestino primitivo se
distinguen tres porciones:anterior
o craneal (1), intermedia (2) y
posterior o caudal (3). La porción
intermedia se comunica
transitoriamente con el saco
vitelino a través del conducto
onfalomesentérico o vitelino el
cual es inicialmente ancho pero
con el crecimiento del embrión se
hace cada vez más estrecho y
largo. Más adelante cuando se
oblitera el conducto vitelino, el
intestino medio pierde su
conexión con el resto del saco
vitelino y adopta una posición
libre dentro de la cavidad
abdominal.
En la microfotografía se
muestra el embrión y la
unión del intestino anterior
y posterior con el intestino
medio
Las porciones craneal y caudal se
encuentran transitoriamente
cerradas y forman cada una un
fondo de saco ciego. El extremo
caudal está limitado por la
membrana precordal que
entonces se denomina membrana
bucofaríngea (1) y lo separa del
estomodeo o boca primitiva (2).
1
El intestino posterior está
limitado por la membrana cloacal
(3) que lo separa del proctodeo
(4), donde se formará el canal
anal.
2
4
3
Al término de la tercera semana
se rompen la membrana
bucofaríngea y la membrana anal
y se establece una comunicación
abierta entre la cavidad amniótica
y el intestino primitivo.
Como consecuencia del rápido
crecimiento de los somitas el disco
embrionario en un principio aplanado
se pliega lateralmente y el embrión
toma aspecto redondo formándose
las paredes ventrales del cuerpo con
excepción de una pequeña porción de
la región abdominal donde se halla
adherido el pedículo del saco vitelino.
El intestino primitivo así mismo en
una estructura tubular.
1
Otra de las consecuencias de los plegamientos es la incorporación de la
alantoides (1) dentro el cuerpo del embrión. La porción distal de la
alantoides permanece en el pedículo de fijación y hacia la 5ta semana se
fusionan con el pedículo el saco vitelino para formar el cordón umbilical. En
el ser humano el saco vitelino tiene carácter vestigial y sólo desempeña
función de nutrición en las primeras etapas del desarrollo.
En determinadas zonas de las
paredes del intestino primitivo
ocurre proliferación epitelial (1)
que crece en el tejido subyacente
y da origen a glándulas anexas
del Sistema Digestivo.
1
Derivados de Endodermo
La hoja germinativa endodérmica forma inicialmente el revestimiento
epitelial del intestino primitivo y las porciones intraembrionarias de la
alantoides y el conducto vitelino.
En etapas más avanzadas da origen a las siguientes estructuras:
•Revestimiento epitelial de la mucosa del tractus gastrointestinal
(canal alimentario) y vías respiratorias
•Parénquima de glándulas anexas como tiroides, paratiroides,
hígado y páncreas.
•Estroma reticular de las amígdalas y el timo
•Revestimiento epitelial de la vejiga, vagina y uretra
•Revestimiento epitelial de la cavidad timpánica y tuba auditiva
Derivados de las Hojas
Germinativas
Ectodermo
Mesodermo
Endodermo
En el video Aspecto externo del
embrión puedes apreciar como se
modifica este durante estas
semanas
Correlación con la Clínica
Durante esta etapa se forman la mayor parte de los órganos
y sistemas y constituye un período crítico para el desarrollo
normal.
Las poblaciones de células están formando los esbozos de
los órganos y dichas interacciones son susceptibles a los
efectos de influencias genéticas y ambientales. Por eso es el
período durante el cual se generan los principales defectos
estructurales del nacimiento. A veces la madre no tiene
conocimiento de su embarazo durante esta etapa, sobre
todos la 3ra y 4ta semana que son especialmente
vulnerables. En consecuencia no evita aquellas influencias
que pueden representar un riesgo potencial, como el
consumo de alcohol y tabaco.
Defectos del tubo neural
Los defectos del tubo neural (DTN) se producen cuando el
tubo neural no cierra. Si ello ocurre cerca de la región craneal, la
mayor parte del cerebro no se forma y el defecto recibe el
nombre de anencefalia Si el tubo neural no se cierra en alguna
parte de la región cervical a la caudal, el defecto se llama espina
bífida . El lugar más común donde ocurre es la región
lumbosacra ,lo cual significa que el proceso de cierre en esta
área está más expuesto a factores genéticos, ambientales o
ambos. La anencefalia es un defecto mortal; la mayoría de los
casos se diagnostica en el periodo prenatal y el embarazo se
interrumpe. Los niños con espina bífida pierden parte de la
función neurológica que dependerá del nivel de
Hemangiomas capilares
• Los hemangiomas capilares son grupos excesivamente
densos de vasos sanguineos capilares que forman la mayor
parte de los tumores frecuentes en la infancia: ocurren en
alrededor de 10% de los nacimientos. Pueden aparecer en
cualquier parte, pero a menudo se asocian con estructuras
craneofaciales .Las lesiones faciales son focales o difusas;
estas ultimas causan mas complicaciones secundarias:
ulceraciones, cicatrices y obstruccion de las vias aereas
(hemangiomas mandibulares; El factor de crecimiento de tipo
insulina 2 se expresa intensamente en las lesiones y puede
ser un factor que favorezca el crecimiento anormal de los
vasos. Aun no se sabe si interviene el factor VEGF.
Conocer a fondo los fenómenos principales de la
organogénesis será muy útil para identificar la fecha en
que originó una anomalía en particular.
Ejemplos:
Si se estudia un niño con un defecto del cierre del
neuroporo anterior, como la anencefalia, puede calcularse
que la anomalía debe haber comenzado entre el día 23 y
25 del desarrollo, momento en que normalmente el
neuroporo se cierra.
Si se estudia un niño carente de extremidades (amelia) el
traumatismo debe haber afectado a los esbozos de la
extremidades durante la 5ta semana del embarazo.
*El embrión mide de 2.0 a 3.5 mm de
largo.
*Hacia los 24 días son visibles los arcos
faríngeos (branquiales).
*El embrión es ligeramente curvo por los
pliegues de cabeza y cola.
*El día 26 se observa tres pares de arcos
branquiales y se cierra el neuroporo.
*Fóveas óticas.
Los cambios en el cuerpo son mínimos. En el
transcurso de la de la quinta semana el
crecimiento de la cabeza supera al de otras
regiones. Este desarrollo se debe al rápido
desarrollo del encéfalo y las prominencias
faciales.
*Las extremidades superiores comienzan a mostrar una
diferenciación regional en los codos y se desarrollan placas de
las manos de gran tamaño.
*Muestran movimientos espontáneos como la torsión del tronco
y extremidades.
El desarrollo de las extremidades inferiores se produce algo más
tarde que el de las superiores.
*Las extremidades sufren modificaciones
considerables.
*Aparecen surcos entre los rayos digitales de las
placas de las manos que indican claramente los
dedos futuros.
*La comunicación entre el intestino primitivo y
el saco vitelino se reduce en un conducto
relativamente delgado, El Tallo Vitelino
*Al comenzar esta semana final del periodo
embrionario los dedos de la mano se
encuentran separados, aunque notablemente
membranosos.
*Se pueden observar claramente surcos entre
los rayos digitales de los pies en forma de
abanico.
*La proyección caudal tipo cola todavía esta
presente, pero es gruesa y corta.
*El plexo vascular del cuero cabelludo ha
aparecido y forma una banda característica
alrededor de la cabeza.
*Al final de esta semana son visibles todas las
regiones de la extremidades y los dedos se
han alargado.