Desarrollo fetal: etapas, estructuras y factores ambientales

Publicado el 16 agosto, 2021 por Rodrigo Ricardo

Etapa germinal del desarrollo embrionario

La etapa germinal del desarrollo embrionario comienza en la concepción y se extiende a través de la implantación del blastocisto en el revestimiento del útero. En humanos, dura alrededor de 9 días. Durante este tiempo, las células se dividen rápidamente hasta que forman una bola hueca de células, denominada blastocisto . El blastocisto contiene dos tipos principales de células, una masa celular interna que dará lugar al feto y células de trofectodermo que darán lugar a la porción del corion de la placenta. La otra porción de la placenta se forma a partir del alantoides que se desarrollará como una proyección del intestino posterior. El blastocisto eventualmente pasará de la trompa de Falopio al útero donde se implantará. La mayoría de los embarazos fracasan en algún lugar durante la etapa germinal.

Al pasar de la etapa germinal a la embrionaria, se desarrollarán las células placentarias fetales, que invadirán y erosionarán el tejido uterino de manera que las células placentarias fetales (células trofoblásticas) se bañen en sangre materna. Esta disposición facilita la transferencia de nutrientes, gases, desechos y hormonas entre la madre y el feto. El cordón umbilical se desarrollará durante este tiempo y esta estructura transfiere sangre que contiene oxígeno y nutrientes al feto.

Formación de las tres capas principales de células germinales

Durante la gastrulación , se formarán tres capas principales de células germinales. Ellos son:

  • Ectodermo
  • Mesodermo
  • Endodermo

El ectodermo da lugar a los órganos, tejidos y capas epiteliales más externas, como la epidermis de la piel, el sistema nervioso central (cerebro y médula espinal), la médula suprarrenal, el sistema nervioso periférico, la cavidad bucal, porciones del ojo, el ano, el sudor. glándulas, cabello, uñas y esmalte dental.

El mesodermo da lugar a órganos y tejidos que residen en la profundidad de los tejidos derivados del ectodermo. Los derivados del mesodermo incluyen tejido conectivo, cartílago, hueso, músculo (músculo liso, esquelético y cardíaco), corteza suprarrenal, riñón y algunas estructuras urogenitales.

El endodermo da lugar a órganos y tejidos en las capas más internas. Estos incluyen el esófago, el tracto gastrointestinal, una de las capas de la alantoides, el sistema respiratorio (tráquea, bronquios y alvéolos de los pulmones), glándula tiroides, glándula paratiroidea, timo, tubo auditivo, cavidad timpánica, vejiga urinaria y una porción. de la uretra.

Etapa embrionaria de desarrollo

La etapa embrionaria de desarrollo sigue a la etapa germinal de desarrollo. En los seres humanos, esto ocurre tres semanas después de la concepción. Es durante esta etapa que se desarrollan distintos órganos y tejidos. La etapa embrionaria es más crítica en la formación del cerebro.

El tubo neural comienza a desarrollarse cuatro semanas después de la concepción y pasará a formar el sistema nervioso central (cerebro y médula espinal). El tubo neural comienza como dos crestas, una a cada lado de la placa neural. Luego progresará para dar lugar a más crestas hasta que sea evidente un tubo hueco real, y el crecimiento celular comenzará en el centro de esta estructura. Se formarán vesículas cerebrales donde el tubo comienza a cerrarse y se convertirán en porciones del cerebro (regiones del prosencéfalo, el mesencéfalo y el rombencéfalo).

Al mismo tiempo, la región de la cabeza comenzará a emerger, incluidas las estructuras asociadas a ella: ojos, nariz, boca y oídos. También a las 4 semanas después de la concepción, el corazón en desarrollo comenzará a contraerse.

La quinta semana posterior a la concepción está marcada por el desarrollo de las yemas de las extremidades que darán lugar a los brazos y las piernas.

Ocho semanas después de la concepción se caracteriza porque el embrión posee todos los órganos básicos. Sin embargo, el sexo permanece indeterminado en este punto ya que la cresta genital que dará lugar a los testículos u ovarios no lo ha hecho. Las células germinales primordiales del saco vitelino que pueden dar lugar a células germinales masculinas o femeninas aún tienen que migrar a la cresta genital para estimular el desarrollo de las gónadas masculinas o femeninas. En consecuencia, los órganos sexuales aún no se han diferenciado en este momento.

El cierre del período embrionario se demarca cuando el cerebro y la médula espinal son evidentes. Sin embargo, el cerebro no será masculinizado o feminizado hasta después de la diferenciación sexual gonadal, ya que depende de las hormonas esteroides, la testosterona, de los testículos para estimular dicha masculinización. En ausencia de testosterona en un período crítico durante el desarrollo fetal, el cerebro en cambio se feminiza. El sistema nervioso periférico también se desarrolla al final del período embrionario.

Las neuronas comenzarán a formarse alrededor de las semanas 40-42 después de la concepción, y su desarrollo estará completo alrededor de la mitad de la gestación. En el proceso de formación, las neuronas migrarán y sembrarán diferentes regiones del sistema nervioso central y periférico (ganglios). También se formarán conexiones (sinapsis) entre neuronas y células de soporte para permitir la comunicación, redes neuronales, entre dichas células.

Las células de la cresta neural están presentes en los vertebrados y surgen de la capa de células germinales del ectodermo. Darán lugar a melanocitos, células de la médula suprarrenal, células C de la glándula tiroides, neuronas periféricas y entéricas (en el sistema gastrointestinal) y células gliales. Estas células están en el borde de la placa neural y el comienzo del tejido del ectodermo no neural.

Durante el desarrollo embrionario, se formarán células madre hematopoyéticas en la médula ósea. Estas células se consideran multipotentes ya que pueden dar lugar a múltiples tipos de células, incluidos glóbulos rojos, glóbulos blancos (linfocitos, monocitos, neutrófilos, eosinófilos y basófilos) y mastocitos. Se auto-renuevan y pueden proliferar o eventualmente diferenciarse en precursores de estas diferentes células.

El desarrollo fetal

En esta sección, consideraremos el desarrollo de estructuras clave que se desarrollan y cambian durante el período de desarrollo fetal, que incluyen:

  • Ojos
  • Extremidades
  • Órganos internos, incluidas las gónadas y el hígado.

A las 9-12 semanas de desarrollo fetal, los ojos están bien desarrollados en esta etapa. El cristalino se forma a partir de la placa del cristalino (un engrosamiento del tejido del ectodermo) y se invagina en el ojo. Los párpados permanecen cerrados en esta etapa. Los brazos y las piernas se formaron previamente a partir de las yemas de las extremidades y, en esta etapa de la gestación, se desarrollan las uñas de las manos y los pies. El hígado comienza a producir bilis en esta etapa.

La diferenciación sexual ocurrirá entre las 9 y 12 semanas de edad. Tanto los machos como las hembras tienen una gónada bipotencial que podría convertirse en ovario o testículos. Tanto los machos como las hembras tienen el comienzo del tracto reproductivo masculino y femenino. Las células germinales primordiales que podrían pasar a formar gametos masculinos o femeninos migran desde el saco vitelino hasta la cresta genital. Esto estimulará la cresta genital para que se diferencie en testículos u ovarios. Si se estimula para que se diferencie en testículos, dará como resultado la formación de células de Sertoli, que producirán la hormona antimulleriana (AMH) que provoca la regresión del conducto de Müller que de otro modo se habría desarrollado en el tracto reproductivo femenino. Testosteronade los testículos estimula el conducto de Wolff para dar lugar al aparato reproductor masculino y las glándulas accesorias, y estimulará el desarrollo del pene. Estas acciones generalmente se deben a la conversión de testosterona en dihidrotestosterona. La testosterona también masculinizará regiones clave del cerebro, incluido el hipotálamo.

Sin embargo, si la cresta genital se convierte en un ovario, el conducto de Muller persistirá y se convertirá en el tracto reproductivo femenino. El conducto de Wolffian (mesonefros) que de otro modo daría lugar al tracto reproductor masculino y a las glándulas accesorias retrocede, pero las hembras contendrán algo de tejido mesonefros residual. En ausencia de testosterona, las regiones del cerebro, como el hipotálamo, se feminizan.

Efectos de los factores ambientales en el desarrollo fetal

Es durante el período embrionario y fetal cuando se forman la mayoría de los órganos y, por lo tanto, la descendencia es más vulnerable a las agresiones ambientales durante estas ventanas críticas. Es posible que algunas mujeres ni siquiera sepan que están embarazadas en este período. Como se señaló anteriormente, las hormonas desempeñan un papel clave en la orientación de la diferenciación sexual. Muchas sustancias químicas sintéticas pueden imitar estas hormonas naturales y, por lo tanto, se denominan sustancias químicas disruptoras endocrinas (EDC).. Un ejemplo de ello es el bisfenol A, que prevalece en muchos artículos de plástico. A diferencia de las hormonas naturales que pueden regularse mediante mecanismos homeostáticos, dichos EDC no están regulados y, por lo tanto, pueden provocar alteraciones sistémicas del embrión y del feto en desarrollo, incluida la alteración de los mecanismos normales de diferenciación sexual. El tabaquismo, el alcohol, la obesidad material, el consumo de una dieta alta en grasas o la falta de nutrientes también pueden impedir el desarrollo normal de células, tejidos y órganos durante estos dos períodos. Tales factores pueden inducir mutaciones en el ADN y cambios epigenéticos. Cambios epigenéticosno alteran la secuencia de ADN en sí, sino la transcripción y / o traducción de un gen a un producto proteico. Al causar tales cambios epigenéticos, todos estos factores pueden tener consecuencias para la salud a largo plazo, incluso si el bebé aparentemente nace normal. Este concepto de que el período fetal puede provocar efectos posteriores en la salud se denomina concepto de los orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad (DOHaD) .


Este diagrama muestra las tres capas de células germinales y los diferentes órganos y tejidos a los que dan lugar.
capas de células germinales

Resumen de la lección

La etapa germinal del desarrollo embrionario se extiende desde la concepción hasta la implantación del blastocisto en el revestimiento del útero. La gastrulación se caracteriza por el desarrollo de las tres principales capas de células germinales:

  • Ectodermo , da lugar a las células más externas. tejidos y órganos
  • Mesodermo , da lugar a capas medias de células y tejidos.
  • Endodermo , da lugar a las capas más internas de células y tejidos.

La etapa embrionaria de desarrollo ocurre tres semanas después de la concepción. Es durante esta etapa que se desarrollan distintos órganos y tejidos, incluidos el cerebro y la médula espinal. El tubo neural comienza a desarrollarse cuatro semanas después de la concepción y pasará a formar el sistema nervioso central (cerebro y médula espinal). En este momento se formarán células de la cresta neural , que dan lugar a células gliales, células de la médula suprarrenal y células C. Las células madre hematopoyéticas se forman en la médula ósea durante este período y darán lugar a glóbulos blancos y rojos. A las 9-12 semanas de desarrollo fetal, los ojos están bien desarrollados y el hígado comienza a producir bilis.La diferenciación sexual ocurrirá entre las 9 y 12 semanas de edad. Tanto los machos como las hembras tienen una gónada bipotencial que podría convertirse en ovarios o testículos. Las células de Sertoli producirán hormona antimulleriana (AMH) que provoca la regresión del conducto de Müller. La testosterona de los testículos estimula la formación de conductos de Wolff en el tracto reproductivo masculino, la formación de glándulas accesorias y la masculinización del cerebro. En las mujeres, el conducto de Muller persistirá y se convertirá en el tracto reproductivo femenino y, en ausencia de testosterona, las regiones del cerebro, como el hipotálamo, se feminizarán. Sustancias químicas disruptoras endocrinas (EDC), el tabaquismo, la obesidad materna, el consumo de alcohol y la privación de nutrientes pueden interrumpir el desarrollo embrionario y fetal al inducir mutaciones del ADN y cambios epigenéticos . Incluso si la descendencia nace normal, tales factores pueden resultar en el origen del desarrollo de efectos de salud y enfermedad (DOHaD) en el futuro .

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