Formación del Hígado

• Inducción del mesodermo hepatocardíaco, por FGF-1, FGF-2 y FGF-8 (factor de crecimiento fibroblastico) y BMP-2, BMP-4  y BMP-7 por parte del Septem transversum.
• El endodermo del intestino anterior ventral  se convierta en un precursor  del epitelio hepático por expresión de genes hepáticos específicos.
• Tercera semana se origina un divertículo hepático endodérmico en el suelo del intestino anterior que crece hacia el mesenquima de Septem transversum.
• Precursores de células endoteliales vasculares crecen en esta zona y aportan factores para el desarrollo del endodermo hepático.
• El divertículo se ramifica en cordones hepáticos asociados con el mesodermo asplácnico del Septem transversum.
• Hay crecimiento y proliferación por el factor de crecimiento hepático (Scatter) unido a la molécula receptora c-met en los hepatocitos endodérmicos.
• Se forman conductos hepáticos de drenaje biliar.
• Donde confluyen los conductos hepáticos, (zona dilatada) indica la futura posición de la vesícula biliar.
• Cordones hepáticos forman laminas dispuestas de forma laxa irregulares, se alternan con sinusoides revestidos por mesodermo donde se filtra sangre y se intercambian nutrientes con los hepatocitos.
• Muy vascular izado. Vasos principales lo atraviesan en periodo embrionario.
• Crece y  protruye hacia el mesenterio ventral en la cavidad abdominal. Ligamento falciforme entre hígado y pared corporal ventral (forma de hoz de mesenterio ventral)
• Epiplón menor entre hígado y estomago (mesenterio ventral).
  
  

Sistema Genital

El establecimiento del sexo en los mamíferos involucra tres etapas sucesivas durante el desarrollo:

1. La primera etapa es el establecimiento del “sexo genético”, el cual ocurre en el momento de la fertilización cuando el sexo del cigoto se define por la presencia de un cromosoma X ó Y en el espermatozoide que penetra al ovocito.
2. La segunda etapa es la determinación sexual gonadal, en la cual ocurren procesos moleculares que llevan hacia la diferenciación de un ovario o un testículo a partir de una gónada bipotencial morfológicamente indiferenciada.
3. La tercera etapa es la diferenciación sexual somática y se refiere a la diferenciación de los conductos de Wolff o Mϋller en conductos masculinos o femeninos respectivamente y del seno urogenital que formará los genitales externos de uno u otro sexo.

Sin embargo, los procesos que completan el dimorfismo sexual continúan aún después del nacimiento con el establecimiento del eje hipotálamo-hipófisis-gónada que controla de caracteres sexuales secundarios y directa o indirectamente el comportamiento sexual dimórfico.

Embriogénesis del corazón

El desarrollo del corazón comienza en la tercera semana y consiste en la migración de las células que van a constituirlo en un futuro, éstas se originan por un inducción de células cardiógenas en el epiblasto y migran a través de la línea  primitiva en orden anteroposterior. Las células que atraviesan por la zona media dan origen a los ventrículos, las que atraviesan por el nódulo primitivo dan el infundíbulo de salida y las que pasan por la banda en la parte posterior dan las aurículas. Estas células endodérmicas en forma de mesodermo esplácnico abandonan la línea primitiva y posteriormente forman la herradura cardíaca (U de mesodermo cardiogénico).

El endodermo adyacente manda BMP y FGF y compromete a estas células a expresar genes para factores de transcripción de Nkx 2-5, MEF-2 y GATA-4. Poco después de esta configuración se forma el corazón tubular.

Cresta Neural

Orígenes de la cresta neural

·         Se origina en las células localizadas a lo largo de los márgenes laterales de la placa neural.

·         Las células de la cresta se especifican como consecuencia de la acción inductora del ectodermo no neural (BMP-4 y 7 y WNT) sobre las células laterales de dicha placa neural.

·         Las células de la cresta neural inducidas expresan slug.

·         Las células de la cresta neural se liberan de la placa o tubo neural

·         Tras la degradación de la lámina basal las células de la cresta neural atraviesan los restos de la lámina basal y emprenden migraciones.

·         Otro cambio significativo que acompaña la transformación de epiteliales a mesenquimatosas es la pérdida de CAMS durante la migración.

·         Completada la emigración y diferenciación vuelven a expresa CAM.

Desarollo del ojo

Los campos oculares son dos regiones a los lados del diencéfalo, que expresan PAX-6.

Están separados en la línea media por la expresión de Shh por parte del mesodermo precordal.

Shh inhibe a PAX-6 y evita que haya un único campo ocular. Un fallo en la influencia del mesodermo precordal en esta región causa ciclopía.

Los campos oculares se engrosan y forman los surcos ópticos, que luego aumentan detamaño para formar las vesículas ópticas. Estas vesículas crecen hasta contactar directamente con el ectodermo general que las recubre, y lo inducen a formar la placoda cristalina,precursora del cristalino. 

Una vez formada la placoda cristaliniana, ésta se invagina y se desprende del ectodermo superficial del que se originó, formando la vesícula cristaliniana. 

Vesiculas Cerebrales Secundarias y Médula Espinal

Médula Espinal

·    La medula espinal primitiva se divide en regiones de la placa alar y basal, que son precursores de las regiones sensitivas y motoras de la médula

·    En el primer trimestre, la médula espinal ocupa toda la longitud del tronco, y los nervios raquídeos atraviesan los espacios intervertebrales justo enfrente de su lugar de origen,

·         En los meses posteriores, el crecimiento de la parte posterior de cuerpo supera el de la columna vertebral y la médula espinal, pero el crecimiento de la médula se retrasa de forma significativa respecto al de la columna, pero en el momento del parto la médula termina en el nivel L3. En el adulto lo hace en L2

·       La consecuencia de esta diferencia en el crecimiento es un considerable alargamiento de las raíces nerviosas raquídeas.

·         Este cambio de la da a la médula un aspecto global de COLA DE CABALLO.

·       Un delgado FILUM TERMINAL a modo de filamento se extiende desde que acaba la médula espinal hasta la base de la columna vertebral e indica el desplazamiento original de la médula.

Sistema Nervioso Autónomo

El sistema nervioso autónomo se divide funcionalmente en dos:

Sistema Nervioso Simpático

·       Sus neuronas preganglionares se originan en el asta intermedia de la sustancia gris en la médula espinal de T1 hasta L2.

·   A continuación penetran un grupo de ganglios simpáticos, donde establecen sinapsis con las neuronas postganglionares originadas de las cresta neural.

·         Los ganglios simpáticos están constituidos por células de la creta neural.

·      Cuando los NEUROBLASTOS SIMPÁTICOS MIGRATORIOS llegan donde se va a formar la cadena de ganglios simpáticos empiezan a diseminarse craneal y caudalmente, algunos siguen migrando para formar GANGLIOS COLATERALES, como la medula suprarrenal.

Sistema Nervioso

Los principales procesos del desarrollo que participan en la formación del Sistema Nervioso son:

• INDUCCIÓN Incluida LA Inducción primaria por la notocorda como las inducciones secundaria controladas por los tejidos nervosos.
• PROLIFERACIÓN Primero como respuesta a las células neuroectodérmicas a la inducción primaria  y luego con el fin de generar un número crítico de células.
• DETERMINACIÓN de la identidad de algunos tipos específicos de células gliales y neuronales
• COMUNICACÓN INTECELULAR y adhesión de células similares.
• MIGRACIÓN CELULAR
• DIFERENCIACIÓN CELULAR tanto de neuronas como de células gliales
• ESTABILIZACIÓN o ELIMINACIÓN de ciertas conexiones interneuronales, asociado a apoptosis.
• DESARROLLO PROGRESIVO DE PATRONES INTEGRADOS
  
  

Sistema Esquelético

A la 3 semana, el mesodermo paraxial forma tejidos en bloque dispuestos en secuencia a cada lado del tubo neural, denominados:
SOMITOMEROS-En la región cefálica, formando 8 pares y son los primeros en aparecer
SOMITAS-En la región occipital-caudal, apareciendo el primer par al día 20 y formandose a partir de este un total de 42 a 44 pares. Segementación regulada por Notch y WTN

Desarrollo de la glándula tiroides

Durante un corto tiempo, la tiroides permanece unida a la lengua por un estrecho tubo el conducto tirogloso.

En un principio, el primordio tiroideo es hueco y posteriormente se convierte en una masa sólida de células que se divide en 2 lóbulos derecho e izquierdo conectados por el istmo de la glándula tiroides.

Hacia la séptima semana, la glándula tiroides tiene su forma definitiva y suele tener su localización final en el cuello. En el 50% de las personas la parte distal del conducto tirogloso  persiste como el lóbulo piramidal que se extiende en dirección superior al istmo.

Enfermedades genéticas

Se distinguen 3 grupos de enfermedades genéticas

1. Causadas por ag. Ambientales : químicos, biológicos y físicos

2. De causa desconocida  (Neoplasias / procesos degenerativos)

3. De origen genético (Ej. Miopatías congénitas o enf. Hereditarias del tej. Conectivo).

Casos Clínicos

Las Siguientes presentaciones fueron sacadas de la pagina de la  facultad de medicina y son citadas aquí para facilitar la comprensión e integración de ciertos temas.

Tejidos extraembrionarios

 AMNIOS

• Es un derivado ectodérmico.
• Está constituido por una única capa de células ectodérmicas extraembrionarias revestidas por una capa no vascularizada de mesodermo extraembrionario.
• Con forme se da el crecimiento fetal hay un aumento en la cavidad amniótica. A las 33-34 SG alcanza casi un litro.
• El líquido amniótico actúa como sistema de amortiguación frente a lesiones mecánicas, facilita el crecimiento, permite movimientos normales del feto y evita adherencias.,es un trasudado diluido del plasma materno. Durante el periodo fetal, la orina del feto contribuye a la formación del líquido amniótico.
  
  
  

Segmentación e Implantación

Segmentación Del cigoto

·        Es asincrónica, Holoblástica, Simétrica, Rotacional(divisiones meridionales y ecuatoriales)

·        A lo largo de este tiempo, el embrión todavía rodeado por la zona pelúcida, es transportado por la trompa de Falopio y llega al útero, 6 días después se desprende de la zona pelucida y se adhiere al revestimiento uterino.

Fecundación

¿QUÉ SE OBTIENE DE LA FECUNDACIÓN?

·        Formación del CIGOTO

·        Se reestablece el número diploide

·        Determinación del sexo

·        Activación del metabolismo del ovocito

·        Mediante la mezcla de cromosomas maternos y paternos, el cigoto es un producto de la redistribución cromosómica único desde el punto de vista genético.

Ciclo Sexual

CICLO SEXUAL
El ciclo sexual también conocido como ciclo menstrual comprende los eventos periódicos que se suceden de manera ordenada para preparar al aparato reproductor femenino para la gestación. Inicia en la pubertad y tiene una duración promedio de 28 días. El día uno del ciclo es el primer día de la menstruación y en cada periodo, el ovario produce un ovocito secundario competente para la fecundación e iniciar la segmentación. Además, secreta estrógenos y progesterona, que son indispensables para preparar al aparato reproductor femenino para el transporte de los gametos, la implantación y el progreso de la gestación.

Ovogénesis

De los aproximadamente 2 millones de ovocitos primarios presentes en los ovarios al nacer, solo unos 40.000 sobreviven hasta la pubertad, todos ellos detenidos en el diplotena de la primera división meiótica. De estos, únicamente unos 400 (uno por cada ciclo menstrual) llegan a ser ovulados. El resto de los ovocitos primarios degenera.

Espermatogénesis

La espermatogénesis es el  proceso mediante el cual se desarrollan los gametos masculinos. Inicia en la adolescencia y se lleva a cabo en los túbulos seminíferos. Las células en los túbulos seminíferos se disponen alrededor del lúmen, las espermatogonias se encuentran en la base del epitelio y proliferan por mitosis.

Bases moleculares

Para comprender mejor la embriología es necesario entender los procesos moleculares relacionados con los cambios morfológicos.

Procesos moleculares fundamentales en el desarrollo

La mayoría de los procesos en el desarrollo están mediados por moléculas señalizadoras, las cuales se encuentran en el medio extracelular y producen efectos sobre otras células que pueden estar cerca o a distancia. La mayoría de estas moléculas pertenecen a grandes familias de proteínas similares llamadas factores de crecimiento. Estas moléculas se unen a un ligando y producen una cascada de fenómenos, llamada transducción de señal.

El fin de estas moléculas es el activar factores de transcripción para permitir la transcripción de genes específicos en diversos tipos celulares.

Factores de transcripción

Son proteínas con dominios que se unen al ADN en regiones promotoras o potenciadoras de genes específicos, así mismo tienen una región que interactúa con la polimerasa II del ARN o con otros factores para controlar así el número de RNAm que se produce. Se clasifican en familias que pueden ser generales o específicas a tipos celulares o en fases del desarrollo.

También son clasificados de acuerdo al tipo de motivo que usan para unirse al DNA:

-        Proteína básica hélice-lazo-hélice: Contiene una corta banda de aminoácidos en la que dos hélices  están separadas por un lazo aminoacídico. Esta secuencia junto con otra básica adyacente le permiten unirse al ADN.

-        Proteínas con dedo de zinc: En estas proteínas las unidades de cisteina e histidina situadas de manera regular están unidas por iones de zinc, originando el plegamiento de la cadena polipeptídica de manera digitiforme. Los miembros mas importanrtes de estas famila son los receptores nucleares ( Receptores a estrógenos, andrógenos y ácido retinoico)

Proteínas homeodominio y la secuencia homeobox

Las proteínas homeodominio son uno de los tipos principales de factoras de transcripción. Estas proteínas contienen un homeodominio con un alto grado de conservación formado por 60 aminoácidos del tipo hélice-lazo-hélice. Los 180 nucleótidos que codifican el homeodominio, se denominan homeobox.

Genes Hox

Estos genes están muy implicados en la segmentación rostrocaudal del cuerpo y su expresión tiene lugar bajo ciertas reglas muy regulares. Se activan en dirección 3’-5’ lo que implica que los genes 3’ se expresen antes que los 5’ y en regiones más cercanas a la cabeza. En general, la mutación en estos genes, dan como resultado ganancia o pérdida de función; las mutaciones con pérdida de función, causan transformaciones estructurales posteroanteriores; las mutaciones con ganancia de función, causan transformaciones estructurales anteroposteriores. La expresión de estos genes, tiene lugar en regiones muy variadas, y parece ser que su función es el establecimiento de diversas estructuras a lo largo del eje corporal principal; por separado dirigen la formación de estructuras no axiales.

Las familias génicas Engrailed y Lim, no sólo contienen una homeosecuencia, sino además otras secuencias conservadas. Estas familias están constituidas por unos pocos miembros en cada grupo, peor otras como los genes POU y Paired (Pax) son familias extensas y su miembros se expresan en muchas estructuras en desarrollo.

Genes Pax

Están implicados en muchos aspectos del desarrollo en mamíferos, son homólogos a los genes pair-rule de la Drosophila. Todas las proteínas Pax contienen un dominio paired que se une al ADN.

Desempeñan funciones en los órganos de los sentidos y el sistema nervioso en desarrollo y además, en procesos de diferenciación celular que implican transformaciones epitelio-mesenquimatosas.

Genes Sox

Sus componentes tienen en común un domino HMG (grupo de movilidad alta) en la proteína. Actúan junto con otros factores de transcripción para modificar la expresión de sus genes diana. Por su gran número, estos genes se expresan en una gran cantidad de fases a lo largo del desarrollo embrionario.

Otros Factores

La famihia genética POU tiene una región que codifica a 75 aminoácidos que se une al ADN.

Las proteínas Lim, constituyen una gran familia de proteínas homeodominio; unas se unen al ADN nuclear y otras están en el citoplasma. Estas proteínas participan en alguna fase de la formación de todo el cuerpo. Su ausencia da origen a embriones sin cabeza.

Lks genes T-box son los que inducen la formación de la capa germinal mesodérmica y a la especificación de los miembros anteriores y posteriores.

Los genes Dlx, desempeñan funciones importantes en los procesos de establecimiento de los ejes corporales, estos genes actúan en parejas y muestran qna estrecha asociación con los Hox.

Moléculas señalizadoras

Se denominan en ocasiones citocinas y son factores de crecimiento glucoprotéicos o polipeptídicos e intervienen en la mayor parte de las interacciones celulares de los embriones. El primer factor de crecimiento estudiado fue el factor de crecimiento nervioso, por allá de 1950.

Las familias más importantes son:

-        TGF-

-        FGF

-        Proteínas Hedgehog

Familia  TGF-

Esta superfamilia desempeña importantes funciones desde la embriogénesis hasta la vida postnatal. TGF-₁, es un dímero unido por un puente disulfuro sintetizado por un par de precursores inactivos de 390 aminoácidos. Tras su excreción fuera de la célula, la prorregión permanece unida a una región bioactiva haciendo que la molécula se encuentre en estado latente; sólo adquiere su actividad biológica tras la disociación entre la prorregión y la región bioactiva.

Familia FGF

En 1974 se descubrió que FGF estimula el crecimiento de los fibroblastos en cultivo. Esta familia tiene más de 10 miembros. Desempeñan funciones importantes en fases diversas del desarrollo embrionario,  así como en la vida postnatal (estimulación del crecimiento capilar).

Familia Hedgehog

Esta familia es una de las más poderosas que se conocen a la fecha. Uno de sus miembros, sonic hedgehog, es de suma importancia en múltiples aspectos del desarrollo embrionario, influye, entre  otras cosas, en formación de la notocorda.

Familia W nt

Está relacionada con el gen de polaridad segmentaria Wingless de Drosophila y desempeña gran cantidad de funciones.

En la actualidad, la embriología molecular estudia como ciertas moléculas señalizadoras inhiben a otras. Hay evidencias de que moléculas señalizadoras como sonic hedgehog y algunas moléculas de la familia FGF, son reguladores positivos del crecimiento, mientras que otros como algunos miembros de la familia BMP (proteína mofogénica ósea), actúan como reguladores negativos del mismo. El desarrollo embrionario normal requiere ambos mecanismos.<+o:p>

Moléculas receptoras

Estas moléculas son el blanco de las moléculas señalizadoras. Los receptores generalmente se encuentran en la membrana celular, sin embargo algunos de ellos son intracelulares.

Los receptores de membrana, son proteínas transmembrana (proteínas integrales), su región extracelular tiene una zona para el ligando; cuando este se une al receptor, se produce un cambio conformacional que puede originar 2 cosas:

1.      Una actividad intrínseca de la proteincinasa

2.      Activación de un segundo mensajero para activar proteincinasas citoplasmáticas

Transducción de la señal

Es el proceso mediante el cual la señal proporcionada a través del mensajero, es traducida a respuesta celular. Se inicia cuando el ligando (primer mensajero) se une al receptor y cambia su conformación.

En el caso de los receptores que no tienen actividad proteincinasa intrínseca, esta unión estimula una cascada que induce la formación de un segundo mensajero que actúa proteincinasas citoplasmáticas.

Una cascada típica consiste en:

1. Receptor activado actuando a través de proteínas G (proteínas que se unen a guanosín-trifosfato y guanosin-difosfato)
2. Estimulación de una enzima efectora (ej. Adenilato ciclasa) para convertir a las moléculas precursoras en segundos mensajeros.
3. Segundos mensajeros activan proteincinasas citoplasmáticas
4. Inducción de fosforilaciones en proteínas diana (blanco)
5. Efecto sobre la transcripción del ADN

Acido retinoico

 El ácido retinoico (metabolito del retinol (vitamina A)) junto con la vitamina A tienen funciones muy importantes durante el desarrollo embrionario. Su ausencia o exceso dan origen a una amplia gama de malformaciones congénitas graves, que pueden afectar cara, ojos, el rombencéfalo, miembros y sistema urogenital. Esto se debe a que afectan la acción de algunos genes Hox. El ácido retinóico es tan poderoso que es capaz de producir la aparición de miembros adicionales.

Genes que intervienen en el desarrollo y cáncer

Algunos genes que actúan de manera normal en el desarrollo embrionario, cuando mutan dan origen a cánceres. Hay 2 clases de genes implicados en la formación tumoral: potooncogenes y genes supresores de tumores.

Los primeros inducen la formación tumoral a través de alelos dominantes de ganancia de función y causan una desregulación en el crecimiento.

La otra clase de genes, suelen actuar limitando la frecuencia de las divisiones celulares. Estos genes con alelo recesivo de pérdida de función no pueden detener la división celular, lo que hacen es actuar inhibiendo a genes que se salen de control.

Gastrulación

Proceso en el que se forman tres capas germinales embrionarias a partir del EPIBLASTO al inicio de la 3 semana.

Desde el inicio de la gastrulación las células del epiblasto comienzan a producir ÁCIDO HIALURÓNICO, que se introduce en el espacio que queda entre el epiblasto y el hipoblasto.

• Se asocia con la migración celular
• Capacidad tremenda de retención de agua para impedir la agregación de las células mesenquimatosas durante la migración celular.
• Por si solo no es capaz de de mantener la migración de las células, también dependen de la FIBRONECTINA.

Se inicia con la formación de la LÍNEA PRIMITIVA una condensación celular longitudinal en la línea media que procede del epiblasto en la región posterior del embrión.

Formación de capas germinales y sus primeros derivados: Estadio bilaminar

 De la masa celular interna se diferencian dos capas:

• EPIBLASTO (Capa superior principal).- Se origina por DESLAMINACIÓN en la masa celular interna. Contiene las células que formarán el embrión en si mismo.

• HIPOBLASTO (Capa inferior).- Se le considera un ENDODERMO EXTRAEMBRIONARIO y origina el revestimiento endotérmico del SACO VITELINO.

·        El AMNIOS es una cavidad que se llena de líquido transudado cuya cubierta es ectodermo extraembrionario, esta cavidad sigue al embrión en su crecimiento. Protege al embrión y le permite crecer.

• Primero se origina una cavidad amniótica primordial mediante cavitación en el interior del epiblasto preepitelial y queda revestida por los amnioblástos (cel. Procedentes de la masa interna)

·        9 días después de la fecundación, las células del hipoblásto comienzan a propagarse, revistiendo la superficie interna del citotrofoblasto con una capa contijua de endodermo extraembrionario.- ENDODERMO PARIETAL, de igual forma se forma una cavidad que se llena de líquido y que constituye el SACO VITELINO PRIMARIO, en la parte ventral del embrión.

• Dicho saco vitelino sufre una constricción, formando un saco secundario y dejando un resto del anterior.

·        12días después de la fecundación aparece el MESODERMO EXTRAEMBIONARIO cuyas células parecen proceder de una transformación de las células endodérmicas parietales.

• La mayor parte compone el PEDÍCULO DE FIJACIÓN que conecta la parte caudal del embrión a los tejidos extraembrionarios, más tarde este se  convertirá en el cordón umbilical.
• Constituye el soporte tisular del epitelio del amnios y del saco vitelino, así como de las VELLOSIDADES CORIÓNICAS, que se originan a partir de los tejido trofoblásticos y actúan como sustrato a través del cual los vasos aportan oxígeno y nutrientes a los distintos epitelios.
• PRIMARIAS: Constituidas por ctitotrofoblasto y sincitiotrofoblasto
• SECUNDARIAS: Constituidas por citiotrofoblasto, sincitiotrofoblasto y mesodermo extraembrionario.
• TERCIARIAS: Constituidas, además por vasos sanguineos.<+o:p>

Meiosis

Meiosis

La  meiosis  es  un  proceso  de  división  presente  en  las  células  germinales  que  genera  gametos  femeninos  y masculinos  haploides  a  partir  de  células  diploides  (2n),que  experimentarán  dos  divisiones  celulares sucesivas con la finalidad de generar cuatro células haploides (1n).