PROCESELE

FUNDAMENTALE ALE

ONTOGENEZEI

PERIOADA DE ZIGOT

MORFOGENEZA PRIMARĂ

ETAPELE ONTOGENEZEI

ORGANISMULUI UMAN

Etapa prenatală (antepartum)• perioada preembrionară: gametogeneză şi însămânţare;

• perioada de zigot (prima săptîmână de dezvoltare): fecundarea, segmentarea şi formarea discului embrionar unilaminar(monodermic) ;

• perioada embrionară (embriogeneza) caracterizată de formarea embrionului şi apariţia primordiilor organelor, este reprezentată de intervalul cuprins între săptămâna a 2-a şi săptămâna a 8-a;

• perioada fetală (organogeneza) durează până la sfârşitul lunii a 9-a şi este caracterizată de totalitatea proceselor de morfo- şi histiogeneză prin care primordiile de organe dau naştere tuturor sistemelor funcţionale ale nou-născutului

ETAPELE DEZVOLTĂRII

ORGANISMULUI UMANEtapa postnatală (postpartum):• perioada de copilărie

– prima copilărie (0-3 ani):• perioada perinatală (prima săptămână postpartum) ;

• perioada de nou-născut (până la sfârşitul primei luni de viaţă postpartum) ;

• perioada de sugar (primul an de viaţă postpartum) ;

• perioada de copil mic (1-3 ani) ;

– a doua copilărie (3 – 6/7 ani) ;

– a treia copilărie (6/7 ani – 12 ani pentru fete şi 6/7 ani -14 ani pentru băieţi);

• perioada pubertăţii (între 12-16 ani la fete şi 14-16 ani la băieţi) ;

• perioada de adolescent (postpubertală) între 17 şi 20 ani ;

• perioada de adult (maturitate):

– tinereţe (între 21 ani şi 30 ani) ;

– maturitate propriu-zisă (între 31 şi 65 ani) ;

• perioada de bătrâneţe şi senescenţă

OOCITUL

-Celulă simetrică, nonmotilă, de

dimensiune mare (100 μm)

-Metafaza diviziunii II meiotice

(meioza completă numai dacă este

fertilizat)

-Este înconjurat de zona pellucida,

înveliş glicoproteic ce acţionează

ca o barieră pentru spermii

(specifică speciei)

SPERMIA -Celulă asimetrică, motilă, de dimensiune mică

-Coada conţine aparatul flagelar

-Piesa intermediară conţine mitocondrii ce produc

ATP-ul necesar funcţionării normale a aparatului

flagelar

-Capul conţine nucleul haploid acoperit de acrozom

-Acrozomul este un compartiment de tip lizozomal

derivat din ap. Golgi ce conţine hidrolaze solubile

(acrozina)

Fertilizarea

• Fertilizarea are loc in 1/3 distala a tubei uterine, numita ampula

• In urma fertilizarii rezulta zigotul, ce parcurge tuba uterina in cca 72 ore

• Acest timp de tranzit este foarte important deoarece permite producerea modificarilor mucoasei uterine necesare nidarii

Fertilizationprincipalele etape ale fertilizarii se produc in treimea distala a tubei uterine

In timpul fertilizarii oocitul fuzeaza cu spermia, se reface numarul diploid de cromozomi si ia nastere o celula cu bagaj genetic unic

Etapele fertilizarii:

Etapa I. Pregatirea spermiei (capacitatia)Spermia ejaculata nu este capabila de a fertiliza oocitul. In contact cu secretiile din tractul genital feminin spermia sufera o serie de modificari numite capacitatie: cresterea Ca++ intracelular; stimularea motilitații; pierderea antigenelor de suprafata Capacitatia

Se produce in tractul genital feminin

Este stimulata de secretiile de la nivelul mucoaselor vaginala, uterina si a tubelor

Permite spermiei sa strabata corona radiate

Implica pierderea proteinelor de invelis si modificari ale membranei plasmatice

Poate fi produsa in vitro prin spalare cu solutie salina

Fertilizarea

Etapa II. Cuplarea spermie-oocit si penetrarea zonei pelucida

• Numai spermia capacitata poate strabate corona radiate. Pentru a penetra corona radiata spermia utilizeaza mecanisme chimice si fizice: enzima hialuronidaza de la nivelul invelisului acrozomic si miscarile flagelului

• Spermia adera de zona pelucida a oocitului si declanseaza reactia acrozomica, prin care se elibereaza enzimele acozomale (acrozina, N-acetilglucoaminidaza)

• Cu ajutorul acestor enzime spermia penetreaza zona pelucida

• Aderarea spermiei si reactia acrozomica este mediata de o proteina ligand a zonei pelucida - ZP3

• Dupa penetrare se produce o reactie biochimica a zonei ce face oocitul impenetrabil pentru alte spermii

Reactia acrozomica

Este stimulata de liganzi moleculari glicoproteici prezenti la nivelul zonei pelucida (ZP3, ZP1 si ZP2)

Este insotita de influxul Ca2+ in sperma

Care are ca rezultat eliberarea enzimelor acrozomale, ce includ enzimele hidrolitice

Este necesara spermiei pentru a penetra zona pelucida

Fertilizarea

Etapa III. Fuziunea membranelor spermiei si oocitului

• Membranele spermiei si oocitului secundar fuzeaza, iar continutul spermiei patrunde in citoplasma oocitului.

• Materialul genetic al spermiei formeaza pronucleul masculin; restul materialului spermiei degenereaza

• Oocitul secundar completeaza meioza II si formeaza pronucleul feminin

• Cei doi pronuclei fuzioneaza si formeaza zigotul

• Specificitatea de specie este asigurata de zona pelucida si membrana oocitului.

Modificarile suferite de oocit dupa penetrarea membranei

Rezultatele principale ale fertilizarii

• Refacerea numarului diploid de cromozomi, jumatate de la tata si jumatate de la mama

• Determinarea sexului individului nou format (XX sau YX)

• Initierea clivajului. In lipsa fertilizarii oocitul degenereaza in cca 24 ore dupa ovulatie.

SĂPTĂMÂNA I DE DEZVOLTARE

(fază premorfogenetică)

(perioada de zigot)

ZIGOT → MORULĂ → BLASTOCIST

IMPLANTAREA (NIDAREA)

• Segmentaţie = clivaj

• Diviziuni mitotice de clivare → blastomere

• Blastocistul • Strat periferic → trofoblast

• Masă celulară internă → embrioblast

Segmentaţia (clivajul)

• Dupa fecundare, zigotul

sufera prima diviziune

mitotica in planul primului

corp polar, rezultand 2

blastomere inconjurate de

zona pellucida

• A doua diviziune mitotica se

produce in unghi drept fata

de prima, ducand la

formarea a patru blastomere

• Se formeaza astfel morula,

inconjurata de zona pellucida

(prin urmare are aceiasi

dimensiune cu zigotul)

• In ziua a 4-a morula contine

32 blastomere

COMPACTAREA

In urma compactarii, la nivelul morulei se diferentiaza doua tipuri celulare:

- un grup mic de blastomere situate in interior, care formeaza masa celulara

interna sau embrioblastul

-un grup celular periferic care inconjoara embrioblastul, care formeaza

trofoblastul. Din trofoblast se va forma placenta

In ziua a 4-a morula se

transforma in blastocist,

proces care are urmatoarele

etape:

-ruperea membranei pellucida

-acumularea de lichid intre

blastomere si formarea

cavitatii blastocistice

- deplasarea embrioblastului

la un pol al blastocistului

(polul embrionar)

FORMAREA BLASTOCISTULUI

NIDAREA (IMPLANTAREA)

Incepand cu ziua a 5-a,

trofoblastul incepe sa se

diferentieze in 2 straturi distincte:

Citotrofoblastul

– stratul intern de celule

cuboidale, cu multiple mitoze

Sincitiotrofoblastul

– masa citoplasmatica multinucleata,

fara mitoze

-Secreta enzime hidrolitice necesare

penetrarii mucoasei uterine

-Secreta HCG (Human Chorionic

Gonadotrophin) – stimuleaza

dezvoltarea corpului luteal de sarcina;

rol in mentinerea sarcinii

Săptămâna 1:

Fertilizare

Ziua 1

St. 2 celule

Ziua 2

St. 4 celule

Ziua 2-3Morula

Ziua 3Blastocist

Ziua 3

Implantare

Ziua 6-7

During this menstrual cycle, the uterine endometriumpasses through three stages:- the follicular or proliferative phase (under the influence of estrogen)-the secretory or progestational phase (begins approximately 2 to 3 days after ovulation in response toprogesterone produced by the corpus luteum),-the menstrual phase (no fertilization). If fertilization does occur, the endometrium assists in implantation and contributes to formation of the placenta.

At the time of implantation, the mucosa of the uterus is in the secretory phase, during which time uterine glands and arteries become coiled and the tissue becomes succulent.

As a result, three distinct layers can be recognized in the endometrium: -a superficial compact layer,-an intermediate spongy layer,-a thin basal layer.

The human blastocyst implants in the endometrium along the anterior or posterior wall of the body of the uterus, where it becomes embedded between the openings of the glands.

Uterus at Time of Implantation

Highlights of the first week of development

• In the uterine tube, the fertilized ovum (zygote) undergoes a series of mitotic divisions (cleavage) within the confines of the zona pellucida. A solid ball of cells results - the morula.

• The morula enters the uterine cavity and is transformed into a blastocystcomposed of an outer layer of trophoblast cells, a fluid-filled cavity (blastocoele), and the inner cell mass (embryoblast).

• The blastocyst sheds its zona pellucida and attaches to the uterine epithelium via the polar trophoblast cell

Fertilizarea in vitro

– inducerea ovulatiei prin administrare FSH

– recoltarea laparoscopica a oocitelor

– recoltarea si capacitarea spermiilor

– fertilizarea in mediu de cultura sub control

microscopic

– dezvoltarea zigotului in mediul de cultura

pana in stadiul de blastocist

– implantarea in uter in ziua a 4-a

Broasca - 40 ani

1984 – oaia Dolly

2002 – prima clona umana (?)

Clonarea

SĂPTĂMÂNA A II-A DE DEZVOLTARE

Morfogeneză primară →

FORMAREA DISCULUI EMBRIONAR DIDERMIC

• TROFOBLASTUL– Sincitiotrofoblast

• Stabilirea unei circulaţii utero-placentare primitive

– Citotrofoblast• Vilozităţile trofoblastice primare

• EMBRIOBLASTUL– Epiblast → delimitează cavitatea amniotică

– Hipoblast → delimitează cavitatea exocelomică

• MEZENCHIMUL EXTRAEMBRIONAR• celomul extraembrionar

• somatopleura

• splahnopleura

7 zile şi jumătate

9 zile

12 zile

IMPLANTARE

CAV

CORIONICA

13 zile

Highlights of the second week of development

• The embryo is interstitial, lying within the endometrium.• The epithelium reforms over the point of entrance and decidual cells appear in the endometrium.• The embryo is composed of two layers, the epiblast and the hypoblast.• The epiblast is confluent at its margins with the amnioblasts enclosing the amniotic cavity. The hypoblast is confluent at its margins

with the endodermal cells lining the yolk sac.• The extraembryonic mesoderm appears (from endoderm).• The primitive trophoblast becomes two-layered: inner mitotically active cytotrophoblast, outer secretory syncytiotrophoblast.• The uteroplacental circulation begins when maternal blood flows through the trophoblastic lacunae.• Placental villi begin to form.• Hillocks of cytotrophoblast invade the syncytiotrophoblast creating the primary villi. The extraembryonic mesoderm invades the

primary villi creating the secondary villi.

SĂPTĂMÂNA A III-A DE DEZVOLTARE

Gastrulaţie → Formarea discului embrionar tridermic• apariţia liniei primitive

• formarea notocordului

Neurulaţia şi formarea crestelor neurale

Dezvoltarea somitelor

Formarea celomului intraembrionar

Formarea sângelui şi primordiului aparatului circulator

14 zile

16 zile (stadiul presomitic)

Direcţiile de migrare a celulelor de la

nivelul liniei primitive

NOTOCORD