SVILUPPO DEI MAMMIFERI
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SVILUPPO DEI MAMMIFERI Embrioni di pipistrello MAMMIFERI IL TOPO COME MODELLO VANTAGGI • Specie evolutivamente vicina all’uomo • Facile allevamento • Ciclo riproduttivo breve (21gg di gestazione) • Ampia conoscenza del genoma • Possibilità di manipolazione sperimentale (fecondazione in vitro; produzione di ceppi transgenici, mutanti, knock-out) SVANTAGGI • Sviluppo all’interno del corpo materno • Embriogenesi atipica MAMMIFERI STRUTTURA DELL’UOVO corona radiata zona pellucida uovo MAMMIFERI UOVO FECONDATO “Mammalian ova lack any overt asymmetries, and their early cleavages are simple and equal, producing a clump of cells called a morula with no discernible up, down, left, right, back, or front. So how does a young mammalian zygote figure out which end is supposed to be the head and which the tail?…The one good marker of the position of the future cleavage planes was the relationship of the pronuclei”. (http://pharyngula.org/index/we blog/comments/945) MAMMIFERI EUTERI SEGMENTAZIONE UOVO ISOLECITICO SEGM. OLOBLASTICA ROTAZIONALE • I divisione meridiana • II divisione mista CARATTERISTICHE Divisioni lente e asincrone Attivazione precoce genoma zigotico: • Prodotti di geni paterni rilevabili fin dalla seconda divisione • Inibitori sintesi proteica e mutazioni hanno effetti letali precoci • Differenziamento precoce MAMMIFERI EUTERI SEGMENTAZIONE • III divisione Compattazione MECCANISMI EP-caderina Tight e gap junctions MAMMIFERI EUTERI SEGMENTAZIONE EP-Caderina EP-Caderina MAMMIFERI EUTERI SEGMENTAZIONE MAMMIFERI EUTERI SEGMENTAZIONE • IV divisione e segg. Morula • Cavitazione Blastocisti cellule esterne nodo embrionale trofoblasto embrione MAMMIFERI EUTERI BLASTOCISTI Fuoruscita dalla zona pellucida MECCANISMI Proteasi di membrana Molecole di adesione (integrine) Secrezione di proteasi SVILUPPO UMANO ANATOMIA CORPO MATERNO MAMMIFERI EUTERI IMPIANTO DELLA BLASTOCISTI • Contatto con la parete uterina • Impianto MECCANISMI Molecole di adesione (integrine) Secrezione di proteasi BLASTOCISTI TROFOBLASTO CAVITA’ DELLA BLASTOCISTI EPITELIO UTERINO NODO EMBRIONALE SVILUPPO UMANO FORMAZIONE DELL’IPOBLASTO • Delaminazione del nodo embrionale: – Epiblasto – Ipoblasto • Amniogenesi per cavitazione dell’epiblasto • Estensione dell’ipoblasto con formazione del lecitocele secondario SVILUPPO UMANO MAMMIFERI EUTERI IMPIANTO DELLA BLASTOCISTI MECCANISMI • Proteolisi • Adesione cellulare • Fusione cellulare MAMMIFERI EUTERI IMPIANTO DELLA BLASTOCISTI Nei mammiferi la formazione degli annessi extraembrionali (amnios e corion) precede quella dei foglietti embrionali MAMMIFERI EUTERI GASTRULAZIONE BLASTOCISTI Massa cellulare interna Epiblasto Ipoblasto Embr. amnios End.sacco vitellino, mesoderma Ectoderma, extraembr. mesoderma, endoderma Trofoblasto Citotrofoblasto Sinciziotrofoblasto + mesod. Corion + endom. Placenta MAMMIFERI EUTERI MAPPA DEI TERRITORI PRESUNTIVI MAMMIFERI EUTERI GASTRULAZIONE • Formazione della stria primitiva (simile allo sviluppo degli uccelli) • Ingressione attraverso il nodo di Hensen e la stria primitiva MECCANISMI • Adesività differenziale • Motilità cellulare (citoscheletro) SVILUPPO UMANO MAMMIFERI SVILUPPO UMANO MAMMIFERI SVILUPPO UMANO - PLACENTA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Umbilical cord Amnion Chorionic plate Intervillous space (maternal blood) Basal plate Cotyledon Villus 1. 2. 3. 4. Cotyledon Cut edge of the amnion Umbilical cord Decidua with the compact layer after the release of the placenta Neuropsychopharmacology 37, 299300 (January 2012) Placental Source for 5-HT that Tunes Fetal Brain Development Alexandre Bonnin and Pat Levitt Abstract Deciphering the influences of fetal programming on adult mental disorders causality depends on the identification of specific molecular pathways involved in their etiology. New insights will provide the means for reducing developmentally based disorder risk, and new therapeutic targets for treatments in adulthood. La placenta • Organo vitale durante lo sviluppo, ma transitorio • Le funzioni canoniche sono: – Scambio di nutrienti e gas – Funzioni endocrine (progesterone, serotonina) – Protezione immunitaria • In carenza di nutrienti, si autodegrada per rifornire l’embrione di sostanze nutritive • Disfunzioni della placenta possono essere associate a depressione, o addirittura autismo MAMMIFERI NEURULAZIONE • Piastra neurale • Pieghe neurali • Tubo neurale MECCANISMI • Adesività differenziale • Motilità cellulare • Morte cellulare MAMMIFERI NEURULAZIONE DIFFERENZIAMENTO DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE • 3 vescicole primarie • 5 vescicole secondarie • Proliferazione e migrazione cellulare MAMMIFERI NEURULAZIONE DIFETTI DEL TUBO NEURALE • Mancata chiusura del neuroporo anteriore (anencefalia) • Mancata chiusura del neuroporo posteriore (spina bifida)
