DESENVOLUPAMENT EMBRIONARI I FETAL: ETAPES I CARACTERÍSTIQUES SETMANA A SETMANA - ANATOMIA I FISIOLOGIA - 2025

El desenvolupament embrionari i fetal és el procés mitjançant el qual es formen individus complets a partir de les cèl·lules provinents de dos progenitors: un pare i una mare; correspon a tots els passos que segueixen a la fecundació d'un òvul per un espermatozoide, fins al naixement.

La branca de les ciències mèdiques que s'encarrega de l'anàlisi d'aquests processos es coneix com " Embriologia" i el seu estudi va començar més o menys per 1651, quan un científic de cognom Harvey es va adonar que tots els individus provenien d'un "ou".

Esquema representatiu dels tres trimestres del el desenvolupament fetal humà (Font: Mhuerth01 via Wikimedia Commons)

No obstant això, els principals avenços de l'embriologia no van tenir lloc fins a l'arribada dels conceptes evolucionistes de Lamarck i Darwin al segle XIX, ja que abans d'aquesta època aquesta ciència estava sustentada en les idees "preformistas" de molts científics.

Segons els embriòlegs (els científics encarregats de l'estudi de l'embriologia), el desenvolupament humà es divideix en els períodes prenatal i postnatal, que, com els seus noms ho indiquen, ocorren abans i després de l'naixement, respectivament.

A el període prenatal corresponen al desenvolupament embrionari i el fetal, i és el conjunt d'esdeveniments en els quals tenen lloc els canvis més dràstics i importants de el desenvolupament, ja que una cèl·lula fecundada anomenada zigot es transforma en un organisme multicel·lular summament complex.

S'ha determinat que els canvis més evidents o visibles ocorren entre la tercera i la vuitena setmana de el període embrionari, mentre que durant el desenvolupament fetal es dóna el creixement i la diferenciació dels teixits i dels òrgans pròpiament dits.

Els processos clau que es donen durant el desenvolupament embrionari i fetal consisteixen en múltiples esdeveniments de divisió cel·lular, de migració i de mort cel·lular programada, a més d'ordenament cel·lulars i de complexos intercanvis d'informació entre les cèl·lules.

Etapes de desenvolupament embrionari

El desenvolupament embrionari de qualsevol animal comença amb la fecundació d'un òvul per un espermatozoide, que són les cèl·lules sexuals (gàmetes) de les femelles i els mascles, corresponentment.

Espermatozoide fecundant òvul

En els éssers humans, aquest procés es dóna durant els 3 primers mesos (o les 8 primeres setmanes) de gestació, després dels quals l'embrió es considera un fetus i, per tant, passa per un desenvolupament fetal característic.

- Setmana 1

Esquema de l'procés de fertilització en els humans (Font: Ttrue12De la traducció Ortisa via Wikimedia Commons)

Durant la primera setmana de gestació es donen els processos de fertilització i formació de l'zigot; en aquest període també ocorre la segmentació d'aquesta cèl·lula, produint-se la mòrula i la blàstula.

fertilització

El procés de fertilització consisteix en una sèrie d'esdeveniments seqüencials que es descriuen des del primer contacte dels gàmetes fins a la fusió dels seus nuclis. Aquests esdeveniments poden enlistarse com segueix:

- Pas de la cèl·lula espermàtica a través de la corona radiata: l'espermatozoide ha de travessar una capa de cèl·lules que envolta l'òvul madur, coneguda com la corona radiata.

- Penetració de la zona pel·lúcida: entre la corona radiata i la membrana cel·lular de l'òvul ha una regió anomenada "zona pel·lúcida", que està composta per glicoproteïnes filamentoses i que també envolta el gàmeta femení. Els espermatozoides produeixen uns enzims proteolítics específiques per poder travessar aquesta zona.

Nota: una vegada un espermatozoide aconsegueix "dissoldre" la zona pel·lúcida i arribar a l'òvul, es forma el que els embriòlegs han anomenat una "zona de reacció", que fa que aquesta cèl·lula es torni impermeable a altres espermatozoides.

- Fusió de les membranes: quan l'espermatozoide finalment entra en contacte amb la cèl·lula gamètica femenina, les dues membranes plasmàtiques es fusionen i tant el cap com la cua de l'espermatozoide ingressen a la regió citosòlica de l'òvul.

- Culminació de la segona divisió meiòtica de l'òvul i formació de l'pronúcleo femení: l'òvul es troba en el que es diu un "arrest meiòtic" i surt de la mateixa per les cascades de senyalització que dispara l'entrada de l'espermatozoide, formant-se el pronucli femení, que té una càrrega cromosòmica haploide (n).

- Formació de l'pronucli masculí: un cop dins, la cua de l'espermatozoide es degrada, però el seu nucli augmenta de grandària, formant un pronucli masculí idèntic a l'femení, també de càrrega cromosòmica haploide.

- Formació de l'zigot: aquest procés ocorre quan es fonen els dos pronuclis per formar una cèl·lula amb la meitat dels cromosomes d'un progenitor i l'altra meitat de l'altre, restituint la càrrega diploide (2n). En aquest punt, els cromosomes homòlegs de tots dos pares intercanvien material, recombinant.

Segmentació de l'zigot

Quan el zigot està format, és a dir, quan la fertilització ha tingut lloc i la càrrega cromosòmica ha estat restituïda, es desencadenen unes divisions mitòtiques seqüencials que aconsegueixen un increment en el nombre de cèl·lules (blastòmers).

La divisió implica una reducció de la mida de les cèl·lules, però no un augment en el volum, i passa a mesura que l'òvul es mou per les trompes de Fal·lopi cap a l'úter. Aquest procés comença al voltant de 30 hores després de la fertilització.

Morulación

Quan les divisions mitòtiques completen al voltant de 12 o 32 cèl·lules (més o menys el dia 3 després de la fertilització), aquestes es "compacten" gràcies a esdeveniments d'adhesió mitjans per glicoproteïnes de superfície i formen una "mòrula" (per la seva semblança morfològica amb la fruita).

Aquesta mòrula està envoltada per una línia de cèl·lules conegudes com les cèl·lules trofoblásticas, que són les que posteriorment formaran la placenta.

blastulación

Les divisions consecutives dels blastòmers de la mòrula generen una mena de cavitat, el blastocele, de manera que l'estructura resultant es coneix com "blàstula" o "blastocist". Aquesta estructura es forma en el dia 4 després de la fertilització i quan la mòrula arriba al úter.

- Setmana 2

Durant la segona setmana, al blastocist, es comencen a diferenciar dues línies de cèl·lules, cadascuna provinent de les línies cel·lulars originades a partir de les dues cèl·lules producte de la primera divisió de l'zigot.

Una de les línies cel·lulars compon la perifèria de l'blastocist i és la que després donarà lloc a la placenta, aquesta capa es coneix com el trofoectodermo.

La línia cel·lular interna, que envolta la cavitat blastocélica, correspon a les cèl·lules formadores d'òrgans de l'embrió que es troba en formació; en alguns llibres aquesta capa de cèl·lules es coneix com embrioblastema o embrioblast.

És entre el 6è i el 10 dia quan dit blastocist s'adhereix a l'epiteli endometrial, a l'úter, i és allà on el trofoectodermo (també conegut com trofoblast) prolifera i es diferencia en les capes citotrofoblasto (interna) i sincitiotrofoblasto (externa).

Tots aquests processos vénen acompanyats d'abundants divisions i migracions cel·lulars, a més d'adhesions o interaccions cèl·lula-cèl·lula que permeten la formació de les capes esmentades.

Formació de les estructures "extraembrionàries"

La segona setmana de el desenvolupament embrionari és fonamental per a la formació de les estructures derivades de l'trofoectodermo, és a dir, les estructures "extraembrionàries", que són: la cavitat amniòtica, la vesícula umbilical i el sac coriónico.

- Setmana 3

La tercera setmana es caracteritza per la diferenciació de les tres capes germinals de l'embrió durant la gastrulació; pel desenvolupament de l'notocordi.

gastrulació

Els blastòmers de l'blastocist continuen dividint per formar la gàstrula, mitjançant el procés conegut com gastrulació. En aquesta etapa de desenvolupament embrionari comencen a formar-se les "capes" embrionàries fonamentals.

La gastrulació també implica abundant migració de cèl·lules, així com el seu agrupament i segregació. La gàstrula es compon d'una capa externa, l'ectoblasto o ectoderma, d'una capa mitjana o mesoblasto o mesoderma, i d'una capa interna, l'endoblasto o endoderma.

A la fi de la tercera setmana, l'embrió té l'aparença d'un disc ovalat i aplanat, en el qual ja s'ha format el notocordi entre el ectoderm i l'endoderm. El notocordi és l'eix primordial de l'embrió, al voltant de el qual es forma l'esquelet axial, és a dir, és una "proto-columna vertebral".

Així mateix, en aquesta etapa es forma, al ectoderm, la placa neural, els plecs neurals i el tub neural, que corresponen a l'primordi de el sistema nerviós central. El primordi de el sistema cardiovascular també s'esbossa durant la tercera setmana.

- Setmanes 4 a 8

Les principals estructures internes i externes es formen entre la quarta i la vuitena setmana de el desenvolupament embrionari. Durant aquestes setmanes es donen els processos de creixement, morfogènesi i diferenciació dels teixits i els òrgans.

Embrió de 7-9 setmanes

Aquests processos estan finament regulats i controlats, especialment pels patrons d'expressió genètica de les cèl·lules que formen part de les capes germinals en qüestió, que depenen, en certa mesura, de les característiques mediambientals.

Aparença d'un embrió a la fi de l'segon mes de gestació (Font: Dennis M DePace, PhD via Wikimedia Commons)

Plegament de l'embrió

La forma d'el cos de l'embrió s'origina de l'plegament de l'embrió trilaminar, ovalat i discoïdal que es va formar durant la tercera setmana. Aquest procés ocorre pel pla mitjà i horitzontal de la mateixa i després d'aquest l'embrió creix amb relativa rapidesa.

En el procés de plegament es forma el primordi de el cervell, de la faringe, l'esòfag i de el sistema respiratori baix. Part de la capa endodérmica es destina a la formació de l'intestí posterior, de l'còlon descendent i de l'recte.

Etapes de el desenvolupament fetal

Tot i que la progressió de l'embrió a l'fetus passa gradualment, la distinció és necessària per afirmar que, en el fetus, es reconeixen les estructures pròpies d'un ésser humà en creixement, ja que ja s'han format els principals òrgans i sistemes corporals.

El període fetal s'inicia en la novena setmana de gestació. Entre la novena i la dotzena setmanes s'accelera el creixement de l'fetus, però es manté una relació desproporcionada respecte a el cos i el cap.

Setmanes 9 a 12

Durant la novena setmana els trets distintius són: cara molt eixamplada, ulls molt separats, parpelles fusionats i orelles "caigudes". Les cames són curtes i les cuixes són relativament petits. A la següent imatge es pot apreciar un embrió a les 9 setmanes de gestació:

Fins al final de la novena setmana els genitals externs són indistingibles entre nens i nenes. En un fetus de nou setmanes, el fetge és el principal lloc de formació de glòbuls vermells (eritropoesi) i és durant aquest temps que es comença a formar l'orina.

Per al moment en què el fetus arriba a la dotzena setmana, hi apareixen els centres d'ossificació primària en l'esquelet de l'crani i els ossos llargs. A més, és aquest període, els membres superiors arriben les seves longituds definitives relatives, però encara li queda per desenvolupar-se als membres inferiors.

Setmanes 13 a 16

Entre aquestes setmanes el creixement s'accelera encara més i es fa més evident. A la fi de les 16 setmanes el cos adquireix una mida més proporcional a l'del cap i els membres inferiors han arribat a la longitud corresponent.

Entre aquestes 3 setmanes comença la veritable ossificació de l'esquelet i en els ultrasons pot observar el desenvolupament dels ossos. Per a la setmana 14 poden apreciar moviments oculars lents i també es determina el patró de l'cuir cabellut.

A partir d'aquestes setmanes es pot determinar el sexe, ja que en les femelles es diferencien els ovaris i les cèl·lules germinatives primordials. A més, els ulls deixen d'estar ubicats anterolateralmente i es disposen a la regió anterior de la cara.

Les orelles també s'acomoden en les seves posicions definitives als costats del cap.

Setmanes 17 a 20

La velocitat de creixement disminueix una mica a partir de la setmana 17, però durant aquest interval de temps comencen a fer-se evidents els moviments fetals.

Entre la setmana 17 i la 20, la pell dels fetus es recobreix d'una substància cerosa protectora anomenada "vérnix cerosa", i també d'una capa prima de borrissols (lanugen) que contribueix a l'adhesió de la vérnix a la pell.

En aquest temps es fan visibles les celles i el cabell i comença a dipositar-el greix marró, que participa en la producció de calor.

Setmanes 21 a 25

El fetus, de pell arrugada i rosada, comença a guanyar pes. En ell s'observen moviments oculars ràpids i en els seus pulmons comença a produir-se el surfactant pulmonar. Les ungles dels dits de les mans apareixen usualment durant la setmana 24.

Setmanes 26 a 29

Per al final d'aquestes tres setmanes, el fetus ja té un sistema pulmonar desenvolupat prou com per dur a terme l'intercanvi gasós.

Els ulls estan oberts, el cabell s'ha desenvolupat i també es fan visibles les ungles dels dits dels peus. A més, el fetus augmenta la síntesi de greixos blanques, el que resulta en un guany de massa corporal.

A la fin de la setmana 28, la medul·la òssia pren les regnes de la producció de glòbuls vermells, que abans passava a la melsa i abans d'allí, al fetge.

Setmana 30 a 34

A la setmana 30 s'ha documentat el desenvolupament de el reflex pupil·lar o, el que és el mateix, el canvi en el diàmetre de la pupil·la en resposta a la llum. Per a aquest moment el percentatge de greix corporal és superior a el 7% i les extremitats de l'fetus tenen un aspecte rabassut.

Setmana 35 a 38

Des d'aquest punt es considera que la gestació està en un període de terminació. Els fetus nascuts prematurament, des de la setmana 26, tenen chance de sobreviure amb assistència mèdica, però des de la setmana 35 d'ara endavant corren menys riscos.

Característiques com la relació entre les circumferències del cap i l'abdomen o la longitud dels peus són emprades durant aquest període per determinar l'edat de l'fetus.

A la setmana 38 ja es considera un embaràs a terme. Durant aquest temps el percentatge de greix corporal és d'aproximadament 16% i el pit i els pectorals protruyen lleugerament tant en nens com en nenes.

referències

1. Houillon, C. (2013). Embryologie. Springer-Verlag.
2. Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). The Developing Human. Clinically Oriented Embryology (10th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
3. Solomon, I., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biology (5th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
4. Hill, M. (2019). Embryology. Retrieved October 24, 2019 from www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Embryonic_Development
5. Hill, M. (2019). Embryology. Retrieved October 24, 2019 from www.embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Timeline_human_development