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)
