Dalla fecondazione all inizio della seconda settimana

Transcript

1 Dalla fecondazione all inizio della seconda settimana la fecondazione e le prime divisioni avvengono lungo il tragitto della cellula uovo all'interno delle tube uterine avvenuta la fecondazione, molecole presenti nel citoplasma dell oocito causano modificazioni (demetilazione del DNA) della cromatina del genoma paterno e materno iniziano i processi di trascrizione e di sintesi proteica nello zigote

2 prime divisioni dello zigote, morula dopo che i cromosomi si sono disposti sulla piastra equatoriale inizia la prima divisione mitotica dello zigote che da vita a due cellule dette blastomeri le successive divisioni formeranno 2,4,8,16 cellule; (le divisioni non perfettamente sincrone possono dare anche numero dispari di cellule). Si costituisce una struttura che prende il nome di morula, costituita da un gruppo di 32, cellule che all inizio mantengono la forma sferica

3 Differenziamento iniziale delle cellule embrionali Il microambiente delle tube influenza l espressione di alcuni geni nelle prime cellule embrionali o blastomeri OCT4 (Octamer-binding Transcription Factor 4): NANOG SOX2 (Sry related HGM-box 2) Questi geni codificano per enzimi capaci di mantenere le cellule nello stato indifferenziato (cellule staminali embrionali dotate di totipotenza differenziativa) E probabile che oltre all ambiente esterno, tali geni siano influenzati ed espressi grazie a proteine di segnale endogene WNT (Wingless and Integrated) Attivina e Nodal appartenenti alla famiglia di TGFbeta (Transforming Growth Factor beta)

4 compattazione in seguito all espressione di queste molecole i blastomeri assumono la forma poliedrica e adattano le proprie superfici le une con le altre tale modificazione viene definita compattazione Il cambiamento di forma delle cellule è dovuto a ridistribuzione delle molecole di adesione (E-Caderine) Le E-caderine mediano interazioni omofiliche tra cellula e cellula con la costituzione di giunzioni tra le superfici cellulari le E-caderine si legano al citoscheletro interno di actina dei blastomeri mediante catenine nelle cellule più periferiche della morula le E-caderine sono espresse prima su tutte le superfici e in seguito solo sulle superfici baso-laterali ciò determina riorganizzazione dell architettura cellulare e cambiamento della forma cellulare (da sferica a poliedrica)

5 morula in questa fase è possibile distinguere uno strato di cellule periferiche che appaiono più chiare e un gruppo di cellule più scure all interno questo è ancora più evidente in sezioni della morula colorate con metodi istochimici le cellule periferiche sono unite da giunzioni strette (occludens) le cellule più scure interne costituiscono la massa cellulare interna (ICM) le cellule interne più scure stabiliscono contatti tra le loro superfici laterali mediante specializzazioni del tipo nexus la presenza delle giunzioni nexus determina una integrazione funzionale tra le cellule della massa cellulare interna

6 Ulteriore differenziazione delle cellule della morula Le cellule periferiche si differenziano ulteriormente e diventano le cellule del trofoblasto Ciò avviene mediante l espressione di altre molecole di adesione intercellulare come: I-CAM (Inter Cellular AdhesionMolecule) Selettine Integrine Inoltre le cellule destinate a divenire trofoblasto incrementano nel loro citoplasma il fattore di trascrizione CDX2 (Caudal type homeobox trancription factor 2) Queste modificazioni sarebbero sostenute da BMP4 (Bone Morphogenetic Protein 4) che inibisce l espressione dei geni della staminalità (OCT4, NANOG e SOX2) nelle cellule periferiche e fa esprimere loro CDX2

7 modificazioni della morula all interno della tuba uterina si hanno ulteriori trasformazioni che portano alla costituzione della blastocisti tra le cellule della morula cominciano a comparire piccole cavità ripiene di liquido richiamato dall esterno Il liquido è trasportato dalle cellule periferiche più chiare che dispongono di pompe Na/K ATP dipendenti, e aquaporine (canali per il passaggio dell H2O) le cellule della massa cellulare interna si distaccano dalle cellule periferiche Si costituisce la BLASTOCISTI

8 LA BLASTOCISTI la blastocisti è costituita dall involucro (trofoblasto) che delimita una cavità contenente liquido, il blastocele le cellule della massa cellulare interna sono applicate ad un polo della blastocisti (nodo embrionale) la parte della blastocisti che contiene il nodo embrionale viene detta polo embrionale della blastocisti la parte della blastociti opposta a quella che contiene il nodo embrionale viene detta polo abembrionale il nodo embrionale (cellule staminali embrionali) sarà la sede di origine del nuovo essere il trofoblasto costituirà gli involucri esterni all embrione la blastocisti si è costituita nell arco di 4-5 giorni dopo la fecondazione

9 annidamento della blastocisti quando la blastocisti giunge nella cavità uterina alla fine della I settimana, enzimi proteolitici prodotti dal trofoblasto provocano la rottura della membrana pellucida (schiusa della blastocisti) l'annidamento si verifica a partire dalla fine della prima -inizio della seconda settimana (21 giorno del ciclo uterino) e continua per tutto l arco della seconda settimana dello sviluppo embrionale sede dell'annidamento: normalmente l annidamento si verifica in prossimità del fondo o del corpo dell utero in una zona compresa tra lo sbocco di due ghiandole uterine adiacenti

10 modificazioni del trofoblasto le cellule del trofoblasto esprimono L-selectine che interagiscono con oligosaccaridi delle cellule uterine Le cellule del trofoblasto che ricoprono il polo embrionale cominciano a penetrare tra le cellule epiteliali dell endometrio le cellule del trofoblasto della zona di contatto cominciano a proliferare e costituiscono il sincizio trofoblasto che deriva dalla unione delle membrane cellulari di ciascuna cellula all interno del sinciziotrofoblasto rimane un singolo strato di cellule dotate di propria individualità che viene detto citotrofoblasto

11 proprietà del sincizio-trofoblasto Il sincizio trofoblasto è dotato di attività ameboide produce una discreta quantità di enzimi proteolitici dopo essersi insinuato tra le cellule epiteliali, scompagina l epitelio e si inserisce nel connettivo sottostante la blastocisti si apre un percorso nella compatta uterina Mano a mano che la blastocisti si introduce nella compatta il sincizio trofoblasto si estende dalla zona di primitivo contatto sulla periferia di tutta la blastocisti quando tutta quanta la blastocisti è inserita all interno del connettivo della compatta uterina presenta sincizio trofoblasto su tutta la sua circonferenza il sincizio trofoblasto sarà più esteso nella zona che è penetrata per prima e che corrisponde al polo al cui interno si trova il nodo embrionale

12 stadio lacunare del sinciziotrofoblasto il sincizio-trofoblasto comincia a presentare delle cavità che tendono ad aumentare di dimensioni e numero. le cavità non confluiscono tra di loro ma si mettono in comunicazione per mezzo di canalicoli le cavità si chiamano lacune del sincizio e, quando sono presenti, il sincizio si trova nello stadio lacunare l azione erosiva degli enzimi proteolitici determina la distruzione del tessuto connettivo e delle ghiandole che il sincizio trova nella sua progressione I detriti tissutali derivati da questa digestione enzimatica vanno a finire nelle lacune e servono a garantire fin dalla prime fasi un certo grado di nutrizione per tutta quanta la blastocisti. si parla di nutrizione istotrofica

13 nutrizione emotrofica una settimana dopo che la blastocisti ha iniziato l annidamento, questo si completa ciò avviene quando l azione erosiva del sincizio incontra le arterie spiraliformi gli enzimi idrolitici e proteolitici erodono le pareti dei vasi che si rompono di conseguenza il sangue prorompe all interno delle lacune quando ciò avviene siamo passati dalla nutrizione istotrofica alla nutrizione emotrofica

14 Conclusione dell'annidamento la superficie epiteliale dell endometrio era stata interrotta e quindi presenta un apertura laddove era iniziato l annidamento l'epitelio non ricostituisce immediatamente la propria continuità ma la sua interruzione viene riparata da materiale di coagulazione cioè dalla fibrina la fibrina costituisce il tappo di fibrina Il tappo di fibrina viene successivamente sostituito dall'epitelio di rivestimento dell endometrio che ristabilisce la propria continuità siamo giunti al 28 giorno del ciclo uterino che corrisponde alla fine della seconda settimana dello sviluppo embrionale riassunto animato 1), 2)