Desenvolvimento Embrionário Humano

Desenvolvimento Embrionário Humano

O desenvolvimento do embrião humano começa com a formação do zigoto, que após passar por muitas divisões celulares (mitoses), as clivagens, vai se fixar nas paredes do útero (nidação).

Ali se formam novas estruturas (placenta, cordão umbilical, entre outros) e começa a gestação do feto até o seu nascimento durante o parto.

Resumo das Etapas

O processo desde a fecundação até a nidação dura cerca de uma semana, sendo que a primeira divisão do zigoto ocorre nas primeiras 24 horas a seguir da fertilização. Confira as etapas a seguir:

Etapas iniciais do desenvolvimento embrionário.

• Ovulação: A ovulação corresponde à primeira etapa do desenvolvimento embrionário. Quando o ovário libera um óvulo (na verdade é um ovócito secundário) para a tuba uterina, inicia o período fértil;
• Fertilização: Se durante o período fértil, houver contato sexual e os espermatozoides encontrarem o óvulo, pode ser que um deles consiga fecundá-lo. Caso contrário, a mulher irá ter sua menstruação e recomeçará o ciclo menstrual até a nova ovulação;
• Formação do Zigoto: Após a fertilização do óvulo há união do núcleos e do conteúdo genético e a formação do zigoto, que acontece na tuba uterina;
• Clivagens do Zigoto: Em seguida, o zigoto passa por muitas divisões (mitoses) e se encaminha para o útero;
• Nidação: Até chegar no estágio chamado blastocisto, quando irá se fixar nas paredes do endométrio uterino, isso é chamado de nidação. Se a nidação for bem sucedida iniciará a gestação do embrião. Se não for bem sucedida, o blastocisto será eliminado na menstruação;
• Formação dos Anexos Embrionários: O embrião continua o seu desenvolvimento com a formação do cório, do âmnio, do alantoide e do saco vitelínico, cujas funções são proteger, nutrir e realizar as trocas entre o embrião e meio externo, através do corpo materno;
• Organogênese: formam-se os folhetos embrionários, que são camadas de células que originarão os tecidos e órgãos do embrião. O processo de formação dos órgãos recebe o nome de organogênese.

Clivagens do Zigoto

Esquema detalhado da formação do zigoto, das clivagens e da nidação.

O zigoto é a primeira célula do novo ser. Ele se forma pouco depois do óvulo ser fertilizado pelo espermatozoide, quando os núcleos das duas células se fundem no processo chamado cariogamia.

Em seguida, o zigoto passa por muitas divisões celulares (mitoses), originando muitas células que permanecem unidas e formarão o embrião.

A divisão do zigoto, também chamada clivagem ou segmentação, origina inicialmente duas células chamadas blastômeros.

Em seguida, os blastômeros de dividem novamente, formando 4 células, depois 8 e assim segue até formar muitas células no estágio da mórula, assim chamada por se assemelhar a uma amora.

Detalhe do blastocisto

A mórula passará por novas divisões formando o blastocisto, que se diferencia por apresentar uma cavidade interna (blastocela).

Continua o desenvolvimento do blastocisto, que possui uma massa de células germinativas no seu interior, é chamado de embrioblasto, e irá se fixar na parede do útero.

Se tudo correr bem na implantação ou nidação do blastocisto, continuará o desenvolvimento do embrião e terá início a gravidez.

Anexos Embrionários

Depois que o embrião se fixa na parede uterina, as células continuarão a se multiplicar formando camadas celulares chamadas folhetos embrionários ou germinativos.

A partir das camadas celulares mais externas surgem dobras que formarão estruturas com importantes funções durante a gestação, são chamadas de anexos embrionários. São eles: o cório e o âmnio e o saco vitelínico.

O embrião com 2,6mm, cerca de 4 semanas e seus anexos embrionários.

O cório e o âmnio se desenvolvem juntos, o espaço formado pelo âmnio será preenchido pelo líquido amniótico que protegerá o feto de choques e permitirá que ele se movimente.

O cório é intimamente ligado ao tecido uterino, depois forma projeções formando as vilosidades coriônicas que penetram na parede uterina e por fim origina a placenta. O saco vitelínico tem no começo da formação do embrião o papel de realizar a circulação sanguínea.

Organogênese

A partir dos folhetos embrionários serão formados todos os órgãos do embrião, no processo chamado organogênese. O folheto embrionário mais externo, chamado ectoderma, é que formará o sistema nervoso e os órgãos dos sentidos.

Os primeiros órgãos que se formam são o encéfalo, a medula espinhal e a coluna vertebral. Isso ocorre por volta da terceira semana de gestação, quando a mulher ainda nem sabe que está grávida, há apenas suspeitas devido à falta da menstruação.

A camada intermediária, o mesoderma, origina a derme, os ossos e cartilagens, os músculos e os sistemas circulatório, excretor e reprodutor.

Enquanto que a camada mais interna, o endoderma dá origem aos órgãos do sistema digestivo, fígado, pâncreas, tubo digestivo e aos pulmões.

Esquema mostrando em que período fetal se desenvolvem os órgãos.
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Gametas e Gametogênese

Gametas e Gametogênese

Gametas são as células sexuais de todos os seres vivos. Todos os organismos com reprodução sexuada precisam produzir gametas, tanto plantas como animais.

Existem gametas masculinos que são chamados espermatozoides (animais) ou anterozoides (plantas) e femininos, chamados óvulos (animais) ou oosferas (plantas).

Essas células são responsáveis por carregar as características genéticas que serão transmitidas de uma geração para outra.

Durante o processo reprodutivo, ocorre a fecundação do gameta feminino pelo masculino e será formado o zigoto, que é a primeira célula do embrião.

O Óvulo

Costumamos chamar o gameta feminino de óvulo, mas é bom salientar que ele é um ovócito secundário, uma vez que não completou todas as fases da meiose II. É bom sempre lembrar desse aspecto importante!

Essa célula possui camadas externas à sua membrana plasmática que formam uma barreira à entrada dos espermatozoides. Desse modo, apenas um consegue penetrar. São elas:

Zona Pelúcida

É formada por uma camada de glicoproteínas que são altamente específicas, impedindo que espermatozoides de outras espécies fecundem o óvulo.

Corona Radiata

Mais externamente são encontradas entre 2 e 3 camadas de células foliculares, cuja função nos animais é a de fornecer proteínas vitais à célula. Essa camada está presente durante o processo de ovulação, mas pode desaparecer após a fertilização.

Esquema da estrutura do óvulo e do espermatozoide.

O Espermatozoide

O espermatozoide é a menor célula do corpo humano. Possui uma cabeça e uma cauda.

Cabeça e Acrossomo

No topo da cabeça está uma organela chamada acrossoma. Ela contém enzimas digestivas que serão muito importantes para eliminar as células que revestem o óvulo e assim permitir que o espermatozoide consiga penetrar o gameta feminino. Na cabeça está localizado o núcleo celular, onde se localiza o material genético.

Cauda

A cauda é um longo flagelo que o ajuda a se deslocar dentro do corpo da mulher. Como qualquer flagelo é composto de microtúbulos.

A região chamada axonema é onde ocorrem as contrações para movimentar a cauda, o corpo basal é que faz a ligação do flagelo à membrana plasmática que envolve a cabeça.

Há também mitocôndrias na cauda para produzir a energia necessária ao deslocamento do espermatozoide.

Formação dos Gametas Humanos

Os gametas são formados a partir de células especializadas chamadas células germinativas, que passam por várias divisões celulares do tipo mitose que faz com que se multipliquem. O processo de formação dos gametas recebe o nome de gametogênese.

Nas mulheres as células germinativas são chamadas ovogônias ou oogônias e estão localizadas nos ovários. As mitoses que promovem a sua multiplicação acontecem antes mesmo do nascimento, na vida intra-uterina. O processo de formação das ovogônias recebe o nome de ovulogênese, ovogênese ou ainda oogênese.

Nos homens, essas células são denominadas espermatogônias e se localizam nos testículos. As mitoses ocorrem ao longo de toda vida, sendo mais frequentes na época da puberdade e menos intensas na velhice. A formação das espermatogônias é chamada de espermatogênese.

Espermatogênese

As espermatogônias são células diploides (possuem 46 cromossomos), elas crescem e originam os espermatócitos primários (espermatócitos I) que realizam a primeira divisão da meiose, originando 2 células-filhas haploides (23 cromossomos) chamadas espermatócitos secundários (espermatócito II).

Cada espermatócito II passa pela segunda divisão meiótica, originando células-filhas semelhantes denominadas espermátides. Cada espermátide se especializa por meio de um processo onde adquirem o flagelo e perdem citoplasma, assim é formado oespermatozoide.

Fases da Espermatogênese e da Ovulogênese.

VEJA TAMBÉM: Células haploide e diploide

Ovulogênese

As ovogônias (células diploides, onde 2n=46) cessam a multiplicação e crescem originando os ovócitos primários (ovócito I). Cada ovócito primário realiza a primeira divisão meiótica originando 2 células-filhas diferentes, ambas haploides (n=23).

Uma delas é chamada ovócito secundário (ovócito II) é bem maior pois acumula mais citoplasma e vitelo (que será usado na nutrição do embrião); a outra é denominada corpo polar primário (ou glóbulo polar I) e tem tamanho bem reduzido, uma vez que passou quase todo citoplasma para a célula-irmã. O corpo polar I fica aderido ao ovócito I, mas por não desempenhar nenhuma função acaba por degenerar.

O ovócito secundário inicia a segunda divisão meiótica, que é interrompida durante a metáfase II. Ocorre a ovulação e é liberado um ovócito secundário, que se for fecundado, dará continuidade às fases restantes da meiose II. Portanto, somente quando há penetração do espermatozoide no ovócito secundário que ele se torna verdadeiramente um óvulo, e origina também o corpo polar secundário.

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Reprodução sexuada da molinésia-amazona (amazon molly, em inglês)

Peixe se reproduz sem sexo e desafia teoria de extinção da espécie

Jonathan BallBBC News

• 19 fevereiro 2018

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Direito de imagemREUTERS

Image captionO pequeno peixe se reproduz de forma assexuada e desafia teoria de extinção da espécie

A teoria da evolução sugere que as espécies que se reproduzem de forma assexuada tendem a desaparecer rapidamente, uma vez que seu genoma acumula mutações mortais ao longo do tempo.

Mas um estudo sobre um peixe lançou dúvidas sobre a velocidade desse declínio.

Apesar de milhares de anos de reprodução assexuada, o genoma da molinésia-amazona (amazon molly, em inglês), que vive no México e no sul dos Estados Unidos, é notavelmente estável ​​e a espécie sobreviveu.

Os detalhes do trabalho foram publicados na revista Nature Ecology and Evolution.

Há dois caminhos fundamentais pelos quais espécies se reproduzem - a forma sexuada e a assexuada.

A reprodução sexuada depende de células especiais reprodutivas masculinas e femininas, como os óvulos e os espermatozoides, juntando-se durante o processo de fertilização.

Cada célula sexual contém metade do número de cromossomos das células parentais normais. Depois da fertilização, quando o óvulo e o espermatozóide se fundem, o número normal do cromossomo celular é reintegrado.

A reprodução assexuada é diferente.

Uma vida nasce do celibato

Em vez de criar uma nova geração misturando medidas iguais de DNA das mães e dos pais, a reprodução assexuada dispensa o macho e, em vez disso, cria novos descendentes contendo uma cópia exata do genoma da mãe - uma clonagem materna natural.

Essa é uma maneira incrivelmente eficiente de criar uma nova vida. Ao não desperdiçar material genético na criação de machos, todos os descendentes nascidos a partir da reprodução assexuada podem continuar se reproduzindo.

Mas há um ponto negativo. Como os descendentes são fac-símiles genéticos da mãe, eles apresentam uma variabilidade limitada.

E a variabilidade genética pode proporcionar uma grande vantagem. É justamente o que permite que as populações respondam e superem as mudanças no meio ambiente e outras pressões seletivas, ao permitir a sobrevivência dos mais adaptados.

A reprodução sexuada proporciona um grande espaço para gerar essa variabilidade genética, quando os pedaços de cromossomos individuais se recombinam assim que os óvulos e os espermatozoides se fundem e formam combinações únicas de cromossomos.

Outra vantagem da reprodução sexuada é que as mutações nocivas, que se acumulam naturalmente ao longo do tempo, são diluídas e seus efeitos anulados durante essa mistura genética.

Já os organismos que dependem da reprodução assexuada são propensos a perder essas vantagens.

O professor Manfred Schartl, da Universidade de Würzburg, é um dos principais autores do estudo e diz: "As previsões teóricas eram que uma espécie assexuada passaria por decomposição genômica e acumularia muitas mutações ruins e, sendo clonada, não seria possível depender da diversidade genética para reagir a novos parasitas ou outras mudanças no meio ambiente."

Image captionMolinésia-amazona sobrevive há pelo menos 500 mil gerações, muito mais do que a média observada em espécies com reprodução assexuada | Foto: Science Photo Library

"Havia previsões teóricas de que um organismo assexual desapareceria depois de cerca de 20 mil gerações".

Nos círculos da biologia evolutiva, essa acumulação gradual e fatal de mutações mortais é conhecida como "catraca de Muller", em homenagem ao cientista vencedor do prêmio Nobel Hermann Muller, que desenvolveu a teoria.

Mas o último estudo sobre a estabilidade a longo prazo do genoma da molinésia-amazona lançou algumas novas descobertas surpreendentes sobre o potencial custo da reprodução assexuada.

Derrubando as probabilidades

Acredita-se que o peixe molinésia-amazona seja um híbrido surgido após a reprodução entre duas espécies de peixes aparentados - o molinésia do Atlântico e o molinésia de Sailfin.

É um dos poucos animais vertebrados que se reproduzem de maneira assexuada.

A molinésia fêmea amazona pode se reproduzir apenas ao ser exposta ao esperma de uma espécie relacionada de molinésia, mas o DNA do espermatozoide geralmente não se aproxima dos descendentes.

 

Para definir o impacto desse estilo de vida celibatário, a equipe de pesquisadores comparou as sequências do genoma da molinésia-amazona aos coletados em vários locais, como o México e o Estado do Texas, nos EUA.

Usando as sequências do genoma, a equipe de pesquisadores conseguiu construir uma árvore genealógica.

A árvore mostrou que todos os peixes compartilharam o mesmo antepassado e que o peixe progenitor nadou em águas americanas há cerca de 100 mil anos.

Sobrevivente persistente

A molinésia-amazona sobrevive há cerca de meio milhão de gerações - muito além do que a teoria sugeria.

Mas não foi só isso. Quando os cientistas procuraram indícios de decadência genômica a longo prazo, havia muito poucos, como o professor Schartl explicou:

"O que encontramos é que esse peixe preservou seu genoma híbrido e o que sabemos da criação de plantas ou animais é que, quando tentamos fazer algo melhor, criamos um híbrido".

E ele acha que é esse "vigor híbrido" que sustenta a sobrevivência persistente da molinésia-amazona.

"O que a natureza tem feito é criar desde o início um bom híbrido, que prosperou".

"É claro que há mutações, mas o que sentimos e que não foi levado em consideração é que a evolução eliminará as mutações deletérias e somente aqueles que se tornam melhores, com boas mutações, prosperarão".

Ao comentar o trabalho, Laurence Loewe, professor assistente no Instituto para a Descoberta de Wisconsin, da Universidade de Wisconsin-Madison, disse à BBC:

"Normalmente, as espécies sem recombinação regular não são muito duradouras na forma evolutiva. No entanto, a molinésia-amazona parece ter encontrado uma maneira de sobreviver por um tempo surpreendentemente longo sem acumular sinais de decomposição genômica".

"Para descobrir como isso ocorre, provavelmente teremos que combinar muitos dos grandes avanços na genética evolutiva dos últimos 100 anos".