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Caro aluno, estamos acompanhando o passo a passo de como se origina a vida de um novo indivíduo e cada uma das etapas do seu desenvolvimento. Até agora, vimos como ocorre a fertilização e a formação do zigoto, que dará origem ao futuro indivíduo, após uma série de transformações. Nas duas primeiras semanas do desenvolvimento embrionário, o zigoto passa por várias divisões mitóticas até a formação do blastocisto e sua implantação no útero. Após a implantação do blastocisto o processo já é considerado uma gestação.
Já parou para pensar quando o nosso cérebro é formado? Quando surgem os olhos, a boca, nossos braços e pernas e os órgãos e sistemas? Será que sempre segue a mesma sequência ou são formados aleatoriamente? Em qual momento o embrião passa a aparentar um ser humano? Pois até então, vimos que ele surge de um aglomerado de células, não é mesmo?
Compreender esta transformação de células em um novo indivíduo e as etapas deste desenvolvimento são de grande importância para os profissionais da saúde, tornando possível o entendimento das estruturas anatômicas em crianças e adultos e a correlação destas com possíveis anomalias congênitas. A utilização de teratógenos neste período pode colocar em risco a saúde e o desenvolvimento do embrião, todo o cuidado e acompanhamento são extremamente necessários.
Nesta seção, estudaremos importantes etapas do desenvolvimento do embrião, como a gastrulação, neurulação e a organogênese. A terceira semana é marcada pela transformação do disco bilaminar para um embrião trilaminar, com a formação dos folhetos embrionários que darão origem aos tecidos e órgãos, cada um com uma função específica. Acompanharemos esta transformação e o início de cada uma das estruturas da quarta à oitava semana de desenvolvimento do embrião, quando este finalmente adotará aspectos humanos em sua aparência. Acompanharemos em nosso estudo os principais eventos, desde a ausência da primeira menstruação da mãe, após a fecundação, até a formação de estruturas como o tubo neural que irá se diferenciar no sistema nervoso, ou os diferentes nomes que o concepto recebe em cada uma das fases. A oitava semana é finalizada junto com o processo de organogênese, neste estágio o embrião já mede aproximadamente 3 cm de comprimento, e como pode haver muitas variações de gestação a gestação, conheceremos também como é calculado o estágio gestacional. As necessidades do embrião aumentam e a troca de substâncias entre o sangue materno e o do embrião se tornam essenciais para a manutenção da gravidez.
Retomaremos a situação-problema criada para a contextualização do seu aprendizado. Como vimos, segundo a Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), a reprodução assistida vem crescendo no Brasil, a técnica de fertilização in vitro teve um grande crescimento nos últimos anos. Muitas vezes, não é possível gerar uma vida por vias naturais – seja por infertilidade, idade avançada etc. – ou o desejo de uma gestação independente. Isso hoje é possível graças à tecnologia.
Um casal que apresentava dificuldade para engravidar há mais de dois anos de tentativas, após realizarem uma série de exames, investigarem a fertilidade de ambos, foram instruídos a realizar uma fertilização in vitro, para tentar realizar o sonho de ter um bebê. O casal, ambos com mais de 35 anos, procurou uma clínica especializada em reprodução humana, que utiliza técnicas de reprodução assistida, com médicos especialistas e altamente qualificados. Você, profissional da saúde, trabalha na clínica e acompanhou o processo de fertilização in vitro realizado na mulher, que foi detectada com endometriose. Apesar de ser uma das técnicas de reprodução assistida mais eficazes, a gravidez depende do sucesso da implantação do embrião.
Decorridos 10 dias da transferência embrionária, F.L.S. (a mulher), realizou o teste sanguíneo, cujo Beta hCG (hormônio gonadotrofina coriônica humana) foi positivo. F.L.S. voltou à clínica para realizar o seu primeiro ultrassom estando grávida. É aconselhável realizar o primeiro ultrassom entre 5 e 7 semanas após detectada a gravidez. Muito ansiosa, F.L.S. foi logo no início da quinta semana de desenvolvimento e ao visualizar o pequeno embrião no ultrassom, emocionada, fez um monte de perguntas a você.
Dentre as principais perguntas, F.L.S. gostaria de saber o porquê ela ainda não escutava o coração do seu bebê, quando ela iria poder escutá-lo, se de fato estava tudo bem. Estranhando ainda o formato de seu bebê, curiosamente ela indagou quando ela conseguiria ver os “bracinhos e as perninhas” do seu filho e saber o sexo. Para completar, F.L.S. lhe informou que a sua última menstruação havia ocorrido do dia 13/09 a 18/09/2020, e gostaria de saber qual a data prevista para o seu parto. Como você responderia a todas estas dúvidas, relacionando-as ao processo de desenvolvimento embrionário humano?
"Em algum lugar, alguma coisa incrível está esperando para ser descoberta” (Carl Sagan, 1934-1996). Vamos juntos, falta pouco!
CONCEITO-CHAVE
A terceira semana do desenvolvimento embrionário se inicia com o disco embrionário composto pela cavidade amniótica e a cavidade exocelômica, dentro da cavidade coriônica, gerados durante a segunda semana de desenvolvimento. O concepto, ainda chamado de blastocisto, já foi totalmente implantado no endométrio e esta semana é marcada por alguns eventos, como o surgimento da linha primitiva, que indica o início da gastrulação, o desenvolvimento da notocorda (eixo de sustentação do corpo), e o embrião, até então composto pelo disco bilaminar, passará a ser trilaminar, com a diferenciação das três camadas germinativas, que irão dar origem aos tecidos e órgãos do futuro bebê. A terceira semana é marcada ainda pela ausência do período menstrual da mulher (aproximadamente cinco semanas após o primeiro dia do último ciclo menstrual), sendo um dos indicativos que a fertilização ocorreu, já sendo possível, em uma gravidez normal, ser detectada por ultrassonografia.
1. Gastrulação
A gastrulação marca o início da morfogênese, ou seja, o início do desenvolvimento da forma e estrutura dos órgãos e partes do corpo. O processo de gastrulação é iniciado com a formação da linha primitiva, que se dá pelo espessamento das células do epiblasto na extremidade caudal do embrião. A outra extremidade, chamada de extremidade cefálica, se caracteriza pela formação do nó primitivo (acúmulo de células). As células proliferam rapidamente, e seguem em direção à região central, formando o sulco primitivo, que se estende até o nó primitivo, e formam a fosseta primitiva. Com a formação da linha primitiva, já é possível verificar uma simetria no embrião, como lados direito e esquerdo, faces ventral e dorsa, e as extremidades caudal (próxima à cauda da linha primitiva) e cefálica (próxima ao nó primitivo).
As células da linha primitiva migram através do sulco primitivo e formam o mesoderma intraembrionário, que interpõe entre as duas camadas bilaminares formadas durante a segunda semana de desenvolvimento. Ele se torna trilaminar ou triblástico, com as três camadas germinativas (ou folhetos), e cada uma dará origem a tecidos e órgãos específicos: ectoderma (se origina da diferenciação do epiblasto), mesoderma (originado da linha primitiva) e a endoderma (se origina da diferenciação do hipoblasto). Neste estágio, o concepto é chamado de gástrula. A regressão gradativa da linha primitiva ocorre após a quarta semana de desenvolvimento, até se tornar uma estrutura sem importância na região do sacrococcígea.
Ainda no processo de gastrulação, as células mesenquimais (multipotentes) migram da extremidade cefálica e da fosseta primitiva formando o processo notocordal (cordão celular mediano). Uma luz é adquirida por este processo, se tornando o canal notocordal, que ao crescer acaba encontrando a placa precordal. A placa precordal é composta por células endodérmicas aderidas à ectoderma, e quando estas duas camadas se fundem formam a região onde será a futura boca, a membrana bucofaríngea. Na extremidade caudal da linha primitiva, a região circular do disco bilaminar é o local onde será o futuro ânus, a membrana cloacal. O assoalho do processo notocordal junto com as células do endoderma se unem e se degeneram, liberando células notocordais a partir da extremidade cefálica, a notocorda, então, é formada pelo dobramento da placa notocordal. Mas afinal o que é a notocorda?
A notocorda tem uma grande importância para o embrião, em formato de bastão celular, ela define o eixo do embrião, servindo de base para o desenvolvimento do esqueleto axial (coluna vertebral), que no futuro será a área dos corpos vertebrais.
Reflita
Você se lembra dos anexos embrionários formados durante a segunda semana do desenvolvimento embrionário? E a função deles para o embrião? O saco vitelino (armazena vitelo), o âmnio (proteção do embrião), o córion (envolve embrião e anexos embrionários) e o alantoide, este último, não foi formado na segunda semana.
O alantoide é um anexo embrionário que aparece por volta do 16º dia, no saco vitelino, mais precisamente na parede caudal deste. O alantoide, nos mamíferos, permanece como uma linha que se estende da bexiga urinária até a região umbilical, de forma reduzida. Sua função é auxiliar na eliminação de excrementos e formação de vasos sanguíneos da placenta.
2. Neurulação
A notocorda formada durante a gastrulação induz a formação da placa neural (início do sistema nervoso central) através do espessamento do ectoderma embrionário. No 18º dia aproximadamente do desenvolvimento embrionário, a placa neural forma um sulco neural mediano, composto de pregas neurais que se fundem para formar o tubo neural (medula espinhal primitiva). Mais tarde, ocorre o fechamento deste tubo neural e algumas células neuroectodérmicas dispostas na crista de cada prega neural perdem a adesão com células epiteliais vizinhas, e formam a crista neural, uma massa achatada e irregular, entre o tubo neural e a superfície da ectoderme, dividindo o embrião em duas partes (direita e esquerda), que originarão os gânglios espinhais e do sistema nervoso autônomo, incluindo as meninges do cérebro. O sistema nervoso inicia a sua formação na terceira semana de desenvolvimento, mas só estará totalmente formado após o nascimento do bebê, durante o crescimento da criança.
A fase de neurulação é marcada pela formação da placa neural e do tudo neural, nesta fase o concepto é chamado de nêurula.
3. Formação de somitos e celoma
A terceira semana de desenvolvimento é marcada por muitos eventos, e a formação dos somitos e do celoma são alguns destes acontecimentos marcantes, então vamos entender como eles são formados (Figura 4.4). O mesoderma intraembrionário, durante a formação do tubo neural e da notocorda, se divide em mesoderma paraxial, intermediário e lateral. Ao final da terceira semana, o mesoderma paraxial se diferencia, formando os somitos, que permanecerão se desenvolvendo e irão dar origem a uma grande parte do esqueleto axial e dos músculos, além da derme (uma camada da pele). Durante o período embrionário, o número de somitos auxilia na identificação da idade do embrião: cada três somitos formados, em média, correspondem a um dia do embrião.
Já o mesoderma lateral junto do mesoderma cardiogênico (que forma o coração) apresentam espaços celômicos, que se unem para formar o celoma intraembrionário. O celoma nada mais é do que a cavidade revestida por mesoderma que irá alojar os órgãos internos.
O celoma intraembrionário divide o mesoderma lateral em outras duas camadas, a camada parietal (ou somática, somatopleura), que se estende ao mesoderma extraembrionário, cobrindo o âmnio; e a camada visceral (ou esplâncnica, esplancnopleura), que cobre o saco vitelino, sendo contínua ao mesoderma extraembrionário. A parede do corpo do embrião é formada pela somatopleura e o ectoderma embrionário sobrejacente, e a parede do intestino do embrião é formada pela esplancnopleura e pelo endoderma embrionário subjacente.
Vimos que inicialmente a nutrição do embrião ocorre através do sangue materno por difusão através do córion, do celoma extraembrionário e do saco vitelino, formados no final da segunda semana de desenvolvimento. O início da terceira semana é marcado pela formação de vasos sanguíneos (vasculogênese), uma vez que começa o desenvolvimento do sistema cardiovascular primitivo, necessário para transportar nutrientes e oxigênio da mãe para o embrião através do córion. É iniciada no córion e ao final da terceira semana já é notável a circulação uteroplacentária primitiva. As células sanguíneas são desenvolvidas no fim da terceira semana, a partir de células especializadas presentes nos vasos do saco vitelino e do alantoide (estudaremos ainda nesta seção a sua formação e função). O primórdio do coração (tubo cardíaco primitivo) também é formado nesta etapa, a partir de células mesenquimais, assim, ao final da terceira semana já é possível detectar os primeiros batimentos cardíacos embrionários, quando o sangue circula e o coração começa a bater, por volta do 21º dia. No entanto, na maioria dos casos, é a partir da sexta semana de desenvolvimento que se torna perceptível o som dos batimentos cardíacos por meio da ultrassonografia.
Você se lembra das vilosidades coriônicas primárias que começaram a ser formadas no final da segunda semana do desenvolvimento? Durante a terceira semana do desenvolvimento, as células mesenquimais se diferenciam, formam um eixo de tecido mesenquimal, passando a ser chamado de vilosidades coriônicas secundárias e logo se diferenciam em capilares e células do sangue. Os capilares, quando visíveis, se fundem com as vilosidades que agora são chamadas de terciárias e formam as redes arteriocapilares, que irão se conectar ao tubo do coração por meio de vasos, através do córion e do pedículo de conexão. No final da terceira semana, o sangue embrionário começa aos poucos a fluir, e o oxigênio e nutrientes maternos já são difundidos através das paredes das vilosidades até alcançarem o embrião. Neste momento, é muito importante destacar que o uso de drogas ou outros agentes podem causar anomalias no desenvolvimento do embrião, pois quando utilizados pela mãe, neste estágio já são transmitidos pela corrente sanguínea.
Exemplificando
Durante a terceira semana do desenvolvimento, alguns medicamentos podem provocar malformações congênitas, uma vez que são transferidos ao embrião através da corrente sanguínea. Podemos citar os medicamentos utilizados em tratamentos quimioterápicos (agentes antineoplásicos), que podem causar malformações no esqueleto e no tubo neural do embrião, como a meroencefalia, ou ausência de uma parte do cérebro.
Iniciamos a quarta semana do desenvolvimento embrionário, marcada pelo dobramento do embrião, ou seja, a forma laminar do embrião passa a ter forma tubular (quase cilíndrico). A forma laminar antes era composta por plano longitudinal (prega cefálica e caudal) e o plano transversal (pregas laterais). Os dobramentos ocorrem devido ao crescimento rápido do embrião, principalmente do encéfalo e da medula espinhal. A partir dos dobramentos cefálico e caudal, ocasionados pelo crescimento do tubo neural, tanto da região dorsal quanto caudal, estas estruturas são arrastadas para a região ventral, o embrião forma a pregas cefálica e caudal. Neste processo, o embrião passa a ser todo envolvido pela cavidade amniótica, são formados o intestino anterior, médio e posterior, sendo o intestino médio o único que ainda mantém uma comunicação com o saco vitelino, e a alantoide é parcialmente incorporada. O pedículo de conexão assume a posição ventro-medial (cordão umbilical) e o saco vitelino tem o seu tamanho reduzido. A placenta (estrutura essencial no intercâmbio de substâncias, desde nutrientes até gases e secreções, entre a mãe e o embrião, através da circulação sanguínea) já está mais desenvolvida e pronta para promover o desenvolvimento e manutenção da gravidez, como veremos mais adiante ao estudarmos esta estrutura. O dobramento lateral é o resultado do crescimento rápido dos somitos e da medula espinhal. Cada uma das somatopleuras se dobra em direção ventral e o embrião se torna quase cilíndrico. Parte do saco vitelino é incorporado ao intestino médio, formando o intestino primitivo.
4. Folhetos embrionários e seus derivados
Durante a gastrulação vimos que foram formados os três folhetos embrionários, também chamados de camadas germinativas, o ectoderma, mesoderma e endoderma. Você lembra que dissemos que a partir destes folhetos são formados vários tecidos e órgãos do indivíduo que está sendo gerado? O ectoderma, por exemplo, dará origem a epiderme, ao sistema nervoso central e periférico, além de outras estruturas, como a retina do olho. O mesoderma originará as camadas de músculos lisos, tecidos conjuntivos, cardíacos, hematológico e vascular e será o responsável pela formação do sistema excretor e reprodutor. Já o endoderma dará origem aos revestimentos epiteliais do trato gastrointestinal e vias respiratórias, órgãos associados como os pulmões, tireoide, fígado, pâncreas, entre outros, também são formados a partir do endoderma.
Com o intuito de estimar a idade gestacional (tempo de gravidez), uma regra utilizada por obstetras para calcular a data provável do parto, já que a data da concepção pode não ser conhecida, eles subtraem três meses desde o primeiro dia do último período menstrual, e acrescentam um ano e sete dias. Na ultrassonografia é possível determinar o tamanho do saco gestacional e do embrião (ou feto), a partir do comprimento do início da cabeça até a nádega, e estimar uma data provável do parto. A classificação de Carnegie, um sistema de classificação utilizado internacionalmente, é usada para estimar a idade de embriões recuperados (por exemplo, através de abortos espontâneos). O sistema possui um padrão de 23 estágios de desenvolvimento, que levam em conta o desenvolvimento de características externas e comprimento.
5. Principais eventos da quarta à oitava semana de desenvolvimento
O período da quarta à oitava semana do desenvolvimento é marcado pelo período de organogênese, no qual ocorre a diferenciação dos folhetos germinativos, e o embrião adquire características humanas. A organogênese é a etapa em que os tecidos começam a se diferenciar dando origem aos órgãos do organismo, mesmo que o seu funcionamento ainda seja precário. Na quarta semana, os arcos faríngeos aparecem por volta do 24º dia, o embrião apresenta um formato curvo, após passar pelos dobramentos cefálicos e caudais. A extremidade rostral, no 26º dia, já se encontra fechada, o coração primitivo já bombeia sangue, e entre o 26º ou 27º dia, já é possível observar os brotos dos membros superiores, e os inferiores começam a surgir. O início das orelhas e das fossetas óticas se tornam visíveis na cabeça. Alguns órgãos passam a ser notados, rudimentares ainda. Na quinta semana, a forma corporal não é muito alterada, é marcada pelo crescimento mais acentuado da cabeça que as demais partes do corpo, visto que ocorre o desenvolvimento das proeminências faciais e encefálicas. Começam a surgir os primórdios dos rins permanentes. Na b, o embrião passa a apresentar respostas de reflexo ao toque, mostra movimentos espontâneos e começam a surgir os dedos com o início das impressões digitais. Os membros inferiores são desenvolvidos e as aurículas (parte externa da orelha em formato de concha) também são desenvolvidas. São formados os pigmentos da retina e os olhos apresentam um tamanho maior. A cabeça se destaca pelo seu tamanho em relação ao corpo, e ela se encontra curvada em direção a proeminência cardíaca. A curvatura da cabeça resulta da formação do pescoço e o tronco inicia a posição ereta. Nesta fase, os intestinos penetram no celoma extraembrionário próximos ao cordão umbilical. A sétima semana é marcada principalmente pelas alterações ocorridas nos membros, são quando surgem as membranas entre os raios digitais das mãos, separando os futuros dedos. Surge o ducto onfaloentérico, que faz a comunicação entre a vesícula umbilical e o intestino primitivo. Por fim, a oitava semana encerra a fase de organogênese, os dedos das mãos se alongam e são individualizados, nos pés é possível notar o aparecimento das membranas até serem individualizados como ocorre nos dedos das mãos. No couro cabeludo é formado o plexo vascular (rede de nervos). Nesta semana, ocorrem os primeiros movimentos coordenados dos membros, e a ossificação primária é iniciada (primeiro no fêmur). A proeminência caudal desaparece, os membros se aproximam ventralmente e ao final dessa semana, o embrião apresenta as características humanas, ainda um pouco distintas. A região do pescoço já está estabelecida, as pálpebras começam a se unir e os intestinos ainda estão concentrados na região próxima ao cordão umbilical. O embrião possui aproximadamente 3 cm de comprimento e está com aproximadamente 56 dias de desenvolvimento, no entanto ainda não é possível constatar a diferenciação sexual por observação das genitálias externas, estas ainda não estão desenvolvidas.
Assimile
Durante a etapa de organogênese, ocorre a diferenciação de muitos tecidos e de órgãos, o início da formação dos sistemas e, desta forma, o risco de interferências é grande, aumentando as chances de anomalias congênitas pela exposição do embrião à teratógenos. Os teratógenos podem ser considerados todas as substâncias, agentes da natureza, físicos ou químicos, infecções maternas, fatores nutricionais, entre outros, que podem produzir alterações na estrutura ou função dos componentes do futuro indivíduo que está em formação.
Durante a quarta e a oitava semana, as principais estruturas internas e externas são formadas. Os sistemas orgânicos (respiratório, circulatório, muscular, nervoso, urinário, etc.) começam a se desenvolver. Ao final da oitava semana, o funcionamento dos principais sistemas e órgãos formados ainda é precário, exceto o sistema cardiovascular. Neste período o embrião passa a apresentar aspecto humano.
Faça valer a pena
Questão 1
Durante o desenvolvimento humano, observa-se uma série de eventos pelos quais o embrião passa. O processo em que ocorre o início da diferenciação celular, permitindo gerar os diferentes tecidos de um indivíduo, as camadas germinativas, é iniciado com a formação da linha primitiva.
Assinale a alternativa que corresponda a qual processo e semana do desenvolvimento embrionário, a linha primitiva corresponde.
Tente novamente...
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Correto!
A gastrulação marca o início da morfogênese (desenvolvimento da forma e estrutura dos órgãos e partes do corpo). O processo de gastrulação é iniciado com a formação da linha primitiva no início da terceira semana de desenvolvimento.
A organogênese é o processo em que os tecidos começam a se diferenciar dando origem aos órgãos do organismo, ela ocorre da quarta à oitava semana de desenvolvimento.
A neurulação é marcada pela formação da placa neural e do tubo neural, após o processo de gastrulação, ainda na terceira semana de desenvolvimento.
A clivagem ocorre no zigoto, ainda na primeira semana de desenvolvimento, após a fecundação.
A blastulação é o processo em que a mórula se transforma em blástula e ocorre na primeira semana de desenvolvimento.
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Questão 2
A terceira semana do desenvolvimento é marcada pela formação do disco trilaminar, com o início da morfogênese. As chamadas camadas germinativas ou folhetos embrionários tomam forma e adquirem posições específicas no embrião.
Neste contexto, analise o trecho a seguir:
As camadas germinativas são formadas no processo __________. A __________ se origina a partir da diferenciação do epiblasto. A mesoderma é originada a partir da __________. Já a __________ se origina a partir do hipoblasto.
Assinale a alternativa que completa as lacunas corretamente.
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Correto!
As camadas germinativas são formadas no processo de gastrulação. A ectoderma se origina a partir da diferenciação do epiblasto. A mesoderma é originada a partir da linha primitiva. Já a endoderma se origina a partir do hipoblasto.
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Questão 3
A maior parte do desenvolvimento embrionário compreende o período da quarta à oitava semana, em que são estabelecidas as principais estruturas internas e externas, e inicia-se a formação de muitos órgãos e sistemas. Nesta fase, os teratógenos devem ser evitados, para evitar problemas congênitos, de malformações ou outras, ao feto.
Em relação aos acontecimentos marcantes deste período do desenvolvimento embrionário, assinale a alternativa correta.
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Correto!
O dobramento do embrião, lateral e cefálio caudal, ocasionado pelo crescimento dos somitos, medula espinhal e tubo neural.
Os dobramentos cefálico e caudal são ocasionados pelo crescimento do tubo neural, e o dobramento lateral é o resultado do crescimento rápido dos somitos e da medula espinhal.
Ocorre o aparecimento da linha primitiva e o disco embrionário passa de bilaminar para trilaminar. FALSO. Estes acontecimentos ocorrem durante a terceira semana, durante o processo de gastrulação.
O aparecimento do citotrofoblasto e do sincicitrofoblasto, camadas internas e externas de células, respectivamente. FALSO. O trofoblasto se diferencia nestas duas camadas citadas, durante a primeira semana do desenvolvimento embrionário.
Na quarta semana, o embrião já apresenta resposta reflexa ao toque e movimentos espontâneos. FALSO. Estes eventos ocorrem na sexta semana de desenvolvimento.
Ao final deste período de organogênese, já é possível identificar o sexo do bebê através das genitálias. FALSO. Ao final da oitava semana, as genitálias externas ainda não foram desenvolvidas, não sendo possível fazer a diferenciação sexual por meio da observação delas.
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