Embriologie
Embriologie (în limba greacă εμβρυολογία) este ramura biologiei care studiaza procesele prin care organismele cresc si se dezvolta inainte de nastere. Studiile de azi embriologie toate aceste etape , care de la o femelă gamet ( ovulului sau celule de ou) , fertilizat de un gamet masculin ( sperma ) la o matura adult individ. Embriologiei Termenul, prin urmare, se referă la studiul organismelor între unicelulari etapă ( în general zigotul ) și începutul vieții independente.
Embriologie a fost inițial și până la data de 20 secol o în primul rând descriptiv știință . Din observarea vizuală și clinică am trecut apoi la utilizarea microscopie si apoi microscopie electronică, pentru studiul celular si subcelular (inclusiv cromozomi) și macro-microenvironmental, care sosesc prin progresul biochimie , biofizică si fiziologie pana la curent genetica si , prin urmare , la legaturile cu moleculara biologie , cu proteomica (studiul de molecule biologice, structura lor, proprietățile lor, funcționale și interacțiuni) și genomica .
Studiul mecanismelor moleculare, genetice și fiziologice prin care fazele embrionare și fetale succed este obiectul de studiu în disciplina științifică numită biologie de dezvoltare . Este util să ne amintim distincția dintre dezvoltare (destinate ca diferențierea / succesiunea fazelor structurale și organizatorice cu creșterea complexității) și creșterea (destinate mai ales ca o creștere „cantitativă“).
Tipuri de dezvoltare
Distingem o perioadă de dezvoltare embrionare și o perioadă de dezvoltare juvenilă. În orice caz, putem avea două tipuri de dezvoltare:
- Dezvoltarea directă: atunci când la naștere individul este identic cu părintele, dar în miniatură. Este perfect funcțional în toate, se poate obține alimente , dar nu este încă matură sexual. [de exemplu. mamifere]
- Dezvoltarea indirectă: atunci când copilul este structural foarte diferit de mamă la naștere, ea nu este matur sexual și în imposibilitatea de a obține alimente. maturizării sexuale merge mână în mână cu modificări corporale.
Fertilizare
La animale, fertilizarea este unirea gameti de sex feminin ( ovocit secundar ) cu gameti de sex masculin ( spermatozoid ), care sunt produse în gonadele , care sunt respectiv ovarele și testiculele . In cele mai multe vertebrate, un singur individ poartă numai un singur gen de gonadelor și vorbim de gonocorism (sau dioicism ), în timp ce în cazul în care un individ poartă ambele gonade vorbim de hermaphroditism (sau monoicism). În acest ultim caz, pentru a evita autofecundare individului, maturarea are loc la momente diferite , în scopul de a permite schimbul de genetic materiale și să mențină variabilitatea.
In cele mai multe mamifere , unirea celor doi gameti coincide cu procesul de karyogamy și plasmogamy , cu formarea imediată a diploid (2n) zigotului . Penetrarea nucleului spermatozoizii se datorează anumitor enzime litice care Uzatul corona radiata din ovocitul secundar , astfel încât să penetreze complet. Ulterior, modificările se găsesc în membrana celulară a ovocitului , astfel încât să se prevină pătrunderea noului spermatozoizii. Cu fertilizarea există formarea unei diploid de celule având o pereche de cromozomi omologi din care fiecare are o pereche de cromatidelor provenind de la doi indivizi diferiți.
Structura și funcțiile gonadelor
Gonadelor sunt compuse dintr - o parte somatică și o parte germinativă care, cu toate acestea, nu se dezvoltă împreună în timpul organogenezei , partea somatică precede partea germinale. Partea somatic este compus din structurale celule care alcatuiesc organul in timp ce partea germinativă este reprezentată de gonocytes care determină maturarea. Aceste celule sunt foarte vechi si sunt formate din cele mai vechi diviziuni ale oului, numai ei preiau mai târziu. De fapt, atunci când gonadele sunt mature, celulele somatice secreta hormoni care atrag celulele germinale , care migrează în gonadele de maturare.
Spermatogeneza
Celulele germinale nu sunt încă dezvoltate a spus ovogoni și spermatogonia , nu încă ovocitele și spermatozoizii. Acestea sunt celule care trebuie să fie supuse unui proces de diferențiere, după care acestea vor deveni ovocitelor și spermatozoizii.
In timpul spermatogenezei, spermatogonia, celule rotunjite și diploide, sunt supuse mitozei spermatocitelor generatoare I, atunci spermatocitelor II și spermatidelor ulterioare, care sunt supuse unui proces de diferențiere morfologică și funcțională numită spermiohistogenesis .
În timpul spermiohistogenesis, cromatină condensează în nucleul celulei într - o asemenea măsură încât se poate transcrie nu mai protamina , datorită înlocuirea histonelor cu foarte de bază molecule . Citoplasma este redus sau eliminat ca un corp rezidual. O vezicula acrosomalproteinaza este generat la vârful capului care conține enzimele necesare pentru recunoașterea și fuziunea cu celula ou membrana . Un gât și coada sunt formate, la rândul său , divizat într - un segment intermediar înainte de mitochondria- bogat flagellums pentru furnizarea de energie la sistemul motor al cozii, un segment major care include axonema , proteine fibroase și un înveliș proteic care promovează locomoție și finală segment al cozii, mult mai subțire. Axonema provine din distal centriol , iar cel proximal la momentul fertilizării vor fi transferate la celula ou, care este lipsit de ea.
Spermatozoizii sunt celule motile ( nemosperms ) , spre deosebire de celulele ou care sunt imobili. Spermatozoizii dezvolta apoi un aparat cu motor , care are rolul de a transporta patern ADN în ou. Din acest motiv, în timpul fuziunea membranei spermatozoizi cu cea a oului injectează numai ADN-ul si nu citoplasmă sale, de asemenea. De fapt, celula ou a pregătit deja pentru a primi sperma, îmbogățind citoplasma cu enzime si nutrienti care vor fi utilizate pentru începutul vieții noi ( auxocytosis ). Singurul lucru pe care gonade au în comun este înjumătățirea machiaj cromozomiale prin meioză . Meiozei este un proces care implică două diviziuni succesive ale unei diploid de celule pentru a genera patru haploizii . În practică, 2n set cromozomiale se dublează la 4n și apoi suferă două divizii pentru a da 4x1n.
ovogeneză
Ovogeneză: a ovogonium începe meioză numai că , în loc de a proceda la mature haploizi etapă desfășoară numai primele faze și meioza se oprește să lase loc pentru auxocytosis, adică, creșterea citoplasmatic. Creșterea celulară are loc în două etape. Prima, numita faza previtellogenic, se datorează sintezei materialului produs de același oogonium și prelucrate de către reticulul endoplasmatic și complexul Golgi, în timpul profazei I diplotene.
Materialul include proteine, enzime, organite si mRNA care vor fi acumulate pentru a fi apoi utilizat de zigotului. Al doilea, numita fază vitellogenic, include sinteza gambei sau gălbenușul , materialul paraplasmic care va servi drept hrană pentru embrion viitor, și a cărei componentă principală este un glycophospholipoprotein, vitelogenina . Acestea din urmă pot fi produse prin sinteza endogenă din interiorul celulei in sine, sau produse de alte districte celulare si transportat prin sange catre ovar. Meiozei apoi se reia.
După tulpina de auxocytosis, celula ou nu sacrifica produsele sale prin divizarea acestora în 4 celule fiice, dar elimină aceste cromozomi inconjurate de putin citoplasma prin eliberarea așa-numitele celule sanguine polare . De fapt, la prima divizie o celulă fiică și o primă celulă de deșeuri polare sunt generate, iar la a doua divizie este lansat a doua corpuscul polare. În acest fel, celula ou poate reduce aprovizionarea fără a renunța la rezervele acumulate de creștere.
In vertebrate, inclusiv oameni, eliberarea celei de a doua Globula polar și finalizarea meiozei apar după spermatozoidului a intrat în ovocit (fertilizare). În același timp , există formarea de granule corticale , vezicule pline de material care se acumulează în regiunea cea mai superficială a celulei, care va fi exocited în momentul fertilizării.
Celula de ou este înconjurată de diferite plicuri: deasupra membranei plasmatice există o membrană vitelin (sau zona pellucida la mamifere), în insecte numite corionică (o membrana foarte robust , cu micro-piloți care permit trecerea spermatozoizii), toate sintetizate în ovar; o membrană țestos , a albuș și coajă calcaroasă ca la păsări și reptile, sintetizate de-a lungul oviduct.
În unele cazuri (mamifere) ovulul iese din foliculul care transportă un strat de celule foliculare, numite radiata corona . În afara acestei coroana exista celule foliculare care permit patrunderea spermatozoizilor.
Fertilizarea și creșterea somatică
Există diferite modalități de dezvoltare a embrionului în funcție de subiect considerat: de exemplu, dezvoltarea de pui embrionul este diferit de dezvoltarea porc embrionului. Cu toate acestea, există pasaje destul de similare, între specii și specii.
În general, imediat după fertilizare (cu ulterioare diviziuni mitotice ) segmentare începe faza, în această fază de sex feminin gameti ( ovulului ) fuzionat cu gameti de sex masculin ( sperma ) începe să prezinte o „linie de demarcație“ pe plan dorsal, mai precis în această zona a oului numit pol animal împărțind oul în două jumătăți, apoi oa doua segmentare apare întotdeauna pe planul ventral al polului animal , ci perpendiculară pe prima și oa treia segmentare de această dată pe planul ecuatorial, și așa pe. diverse segmentări provin.
Această procedură se modifică în funcție de tipul de vertebrat sau nevertebrat ființă vie, în principal , pentru că segmentarea este influențată de cantitatea de substanță viteline (mai frecvent numită gălbenuș ).
La animalele care se dezvoltă în interiorul unui ou (deci vorbim de păsări , reptile , amfibieni , insecte ) , există o cantitate mare de substanță viteline (poziționată în partea de jos a oului a cărui porțiune unde are reședința se numește pol vegetal ), de consecință , vom avea o segmentare mai lentă și , în unele cazuri , ca în amfibieni și în ou de pui imparțial sau o segmentare care nu include oul întreg , ci doar o parte, sau numai animale pol.
Pe de altă parte, la animale , cum ar fi mamiferele , care au doar temporar o dezvoltare autonomă , deoarece acestea stabilesc în curând relații trofice cu corpul mamei, cantitatea de substanță viteline este insuficientă, și , prin urmare , segmentarea se produce mai rapid.
Produsul segmentării este blastomer , adică o celulă derivată din segmentarea ovulul fertilizat, a segmentări ulterioare produc blastomeres de dimensiuni mai mici, chiar și în acest caz, cu toate acestea, cantitatea de substanță viteline afectează dimensiunea blastomeres, acestea , de fapt , au dimensiuni mai mari , în apropierea polului animal .
De aici am ajuns la formarea blastula , care nu este nimic mai mult decât o sferă compusă din blastomeres, cu cavitatea blastocele în interiorul acestuia plin de lichid. Ulterior, celulele blastula incep sa se diferentieze, vom intra în gastrulation etapă caracterizată prin mișcarea unor grupuri întregi de celule care urmeaza planul corpului stabilit. Gastrulation este un pas important, în practică, datorită acestui fapt, cele trei importante „Foile embrionare“ provin
- ectoderm (prospect extern) care provine
- pielea ( si anume epiderma cu fanere sale - parul, unghiile și sânii);
- central nervos sistemului ( creierul și măduva spinării ) și ale sistemului nervos periferic;
- organele de simț;
- endoderm (foaie interior) care provine viscerelor ( trahee , plămâni, esofag, stomac, pancreas, intestin);
- în cele din urmă mezoderm (prospect de mijloc) , care provine
- sistemul osos ,
- sistemul muscular ,
- a derma și sistemul adipos ,
- sistemului cardiovascular (inclusiv vasele de sânge și sânge);
- sistemul uro - genital
Gastrulation Procedura variază în funcție de speciile de viață: există două tipuri de gastrulation:
Gastrulation de invaginatie este dată de mișcarea unui grup de celule care, cu modificări ale acestora citoscheletului (modificarea formei), „trage“ , a mesoderm și endoderm în interiorul blastocele, acoperind - și formând astfel o nouă cavitate numită archenteron , în timp ce numai ectoderm rămâne afară. Archenteron este nimeni altul decât embrionar intestin . Punctul în care mesoderm și invagineze endoderm se numește blastopore .
Gastrulation de epibolia are loc cu ectoderm care acoperă endoderm și mezoderm, în timp ce acesta din urmă se lasă „alunece“ în interior. Acest mod de gastrulation apare la amfibieni. Ulterior este formarea tubului neural prin proces numit neurulation dat de schimbările în forma celulelor plăcii neuronale induse de mezoderm. De la neurulation am ajuns la dezvoltarea sistemului nervos, influențat de celule care se desprind din tubul neural, am ajuns apoi la organogeneză și în final la dezvoltarea post embrionare.
Notă istorică
Istoria embriologie este de aproximativ la fel de vechi ca și cea a medicinei.
În acest sens, putem aminti cel puțin studiile lui Aristotel și școala sa.
Recent, cu toate acestea, a existat un interes tot mai mare în studiul unei perioade istorice care au constituit o joncțiune semnificativă în dezvoltarea embriologiei moderne: sfârșitul Evului Mediu .
După recuperarea Aristotel , în secolul al XIII - lea , ale cărui lucrări au dus la un interes reînnoit în observarea directă, un proces de dezbatere a început între studii antice autoritare și realitate experimentală. Acest proces sa încheiat în secolul al XIV -lea , potrivit roman savantului Martorelli Vico , cu lucrarea lui Jacopo da Forlì , care încearcă să împace embriologie aristoteliană cu galenice fiziologie, pentru a arăta relevanța redusă a diferențelor față de medicament. Practică.
Notă embriologiei umane de astăzi
Creșterea celulară care conduce la organismul uman incepe cu fertilizarea proces care durează o perioadă variabilă între 16 și 30 de ore. Reuniunea a -întrepătrundere între sperma (adică gameti de sex masculin ) și ovocit (sau ovocit sau ou) (adică gameti de sex feminin ), derivă ovocitul menționat fertilizat zigotului ( de exemplu , sa încheiat fertilizarea și faza embrionară a început cu deja embrionul în primul său etapă'); acesta (un embrion de celule) este, înainte de prima „diviziune“, la început vizibil ca o singură celulă la centrul căruia doi pronuclei (oocit fertilizat cu doi pronuclei sau chiar ootid) -> există atunci amphimix -> și zigot cu fuziunea celor două pronuclei într-o singură entitate, care se continuă la -> „zigot a doua, după primul“ diviziune“.
Prin urmare, cea mai mare parte amphimixis este interpretat ca parte a unui proces continuu. Se pornește de la ootide care conține două pronuclei care derivă din și diferite din gameții celor doi părinți, pronuclei care influențează reciproc, imediat auto-declanșare a mecanismelor de ADN faza duplicare ( „un embrion celula“ deja în faza de dublare autonomă din ADN - ul propriu , dar cu pronuclei încă separate). Grație fuziunea celor două pronuclei (faza definibil ca „un embrion celula“ cu patrimoniul diploid spatial unit) vom ajunge prin mecanismele ulterioare ale fazei de replicare (fără modificări genetice) la embrionul bicelular.
Zigotul (embrion unicelular) prin împărțiri mitozei , dând naștere la celule mai mici, numite blastomeres : de la zigot „unuia, (embrion unicelulare) la zigot a doua, (embrion cu două unicelulare); după zigotul a doua (embrion bicelular) urmărire> zigot 4, apoi de 8 celule, etc, (acum embrion multicelulare). Celelalte mitoze urmează. Acest proces se numește segmentare; a ajuns la 16 blastomeres spre a treia zi, morula se formează. Morulă este așa-numita, deoarece, așa cum se procedează, ovulul fertilizat ia forma unui mur mic. Este morulă care intră în cavitatea uterină . În starea de morula, segmentarea este accentuată, celulele încep să producă un lichid care umple spațiile intercelulare și apoi se colectează în centrul morula. Spre a cincea zi, etapa de formare a blastocist este trecut (vechi embrion aproximativ 5 zile). Cu blastocist, două tipuri de celule sunt diferențiate.
Celulele periferice formează trophoblast care va da naștere la placenta și alte sisteme de sprijin care vor servi pentru dezvoltarea embrionului in utero (dar care nu alcătuiesc embrionul în sine). Celulele cele mai profunde, pe de altă parte, formează embryoblast (deci definit în trecut , așa cum a fost considerat de excelență al embrionului „germeni“). Apoi continuă faza embrionară; embrionul, fructul de concepție, după fertilizare, este așa - numita până la a 7 -a -9 sau mai bine (8) săptămână de gestație , după care este numit fat . Dupa embrionul si fatul intrauterin, există fătul în tranzit din uter spre exterior și în final, această ființă atinge exteriorul uterului.
Este de remarcat embrion congelare procesul care (în procedurile de fertilizare asistată de exemplu FIV ) durează câteva ore. Deși perioada cuprinsă între 20 și 22 de ore, a fost identificat ca fiind cel mai bun pentru a efectua, embrionul congelare ramasite de proces cu un grad ridicat de incertitudine cu privire la stadiul de evoluție în care are loc de fapt. Adică, este posibil ca de congelare are loc mai târziu, în „timp. În ramura științifică a embriologiei umane există și poziții diferite cu privire la definirea embrionului pe termen, pentru care mulți, după cum a raportat mai sus, ia în considerare pentru a defini „embrion“, deja fiind de la ootid / oocit fertilizat (zigotul), alții cred că pentru a defini " embrion „fiind doar două săptămâni după fertilizare.
Embrionare stem Celulele sunt din celule atotputernice care alcatuiesc embrionul uman , până în jurul a 14 - a zi de viață, apoi se transformă în celule stem multipotente. Celulele stem fetale sunt celule multipotente ale fătului. Celulele stem adulte sunt multipotente sau pluripotente și celule unipotent. Celulele stem sunt , de asemenea , gasite in lichidul amniotic , la fel ca celulele stem se găsesc în sângele rezidual al placenta si in cordonul ombilical . Celulele stem din cordonul ombilical au caracteristici similare cu cele multipotente găsite într-un organism adult; Cu toate acestea, în cordonul ombilical ele sunt, în general, mult mai abundente. Până în prezent studiile efectuate cu celule stem din cordonul ombilical, cu rezultate incontestabile, se referă la „generația“ de celule hematopoietice / sânge.
Bibliografie
- Padoa E., Manual de anatomie comparată a vertebratelor, Milano, Feltrinelli, 1969
- Monesi V., Istologia, Padova, Piccin, 1977
- Massimo De Felici, Gregorio Siracus, creșterea embriologiei în Italia: de la Renaștere până la începutul secolului 20, Int J. Dev.. Biol. 44: 515-521, 2000
- Campanella Chiara, Bazzicalupo Paolo, Di Lauro Roberto. Embrionară și dezvoltare post-embrionare. Interpretarea modernă a unor aspecte ale embriologie clasice, Ed. Liguori, 2002
- Barbieri M, Carinci P, Embriologie, CEA Milano, 1997 (ediție nouă 2009)
- Scott F. Gilbert. Developmental Biology. Sinauer, 2003
- Schmitt, Stéphane. Histoire d'une întrebare anatomique: la repetiția des părți. Paris: Publicații Scientifiques du Muzeul National d'Histoire naturelle: 237,2004
- NBC: «Considerații cu privire la așa-numitul "ootid"», 2005.
- Sadler Thomas W. Langman Medical Embriologie, Elsevier, 2006
- Embriologie Larsen William J. umane, Idelson-Gnocchi, 2002
- De Felici, Boitani, Bouche, Canipari, Dolfi, Filippini, Musarò, Papaccio, Salustri. Embriologie Umana, Piccin, 2009
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikționar conține dicționarul Lema « Embriologie » -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere de pe Embriologie
linkuri externe
- Embriologie , pe Treccani.it - Online Enciclopedii, Institutul Enciclopediei Italiene .
- Embriologie , pe Sapienza.it, De Agostini .
- (RO) Embriologie , în Enciclopedia Britannica , Encyclopaedia Britannica, Inc.
- (RO) Developmental Biology on - line , la devbio.com.
- Gerhard Medicus, inaplicabilitatea biogenetic Regula de a Behavioral de Dezvoltare (PDF), pe homepage.uibk.ac.at. (& ISBN 978-3-86135-584-7 )
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 26428 · GND (DE) 4014562-1 · NDL (RO, JA) 00562996 |
|---|
