Indice generale
PARTE PRIMA
1. CONCETTI E METODI DELL’EMBRIOLOGIA
SPERIMENTALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Concetti generali dell’Embriologia . . . . . . . . . . . . . . 3
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Colture in vitro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
L’ingegneria tissutale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Tecniche di localizzazione molecolare . . . . . . . . . . . 8
Istochimica e immunolocalizzazione . . . . . . . . . . . . . .
8
Il microscopio confocale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Ibridazione in situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Il progetto genoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Modelli animali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
I topi transgenici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Il topo knock out e knock in . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Mutagenesi condizionale: il sistema Cre-Lox . . . . . . . . 19
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . . 20
2. PRINCIPI E MECCANISMI MOLECOLARI
DELLO SVILUPPO EMBRIONALE . . . . . . . . . . . . . . . .
Le prime fasi dello sviluppo embrionale . . . . . . . . . .
I geni dello sviluppo embrionale . . . . . . . . . . . . . . . .
Molecole e meccanismi molecolari dello sviluppo
dell’embrione pre-impianto . . . . . . . . . . . . . . . . .
Molecole e meccanismi molecolari dell’istogenesi
e organogenesi dell’embrione . . . . . . . . . . . . . . . .
Che cosa è e come funziona un fattore di
trascrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Classificazione dei fattori di trascrizione . . . . . . . . . .
Che cosa è e come funziona un fattore di
crescita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Come un fattore di crescita può modificare
la proliferazione, la sopravvivenza e
il differenziamento di una cellula . . . . . . . . . . . . . .
Molecole adesive e movimenti cellulari . . . . . . . . . .
Famiglie di molecole adesive . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
21
22
24
26
26
29
29
30
34
35
Movimenti cellulari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3. GENERALITÀ DELLO SVILUPPO PRENATALE . . 41
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
Terminologia descrittiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Calcolo dell’età del concepito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Studio dello sviluppo anormale dell’embrione . . . . . . 45
Diagnosi e terapia prenatale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4. CELLULE STAMINALI: PROPRIETÀ BIOLOGICHE
E POTENZIALITÀ TERAPEUTICHE . . . . . . . . . . . . . . .
53
Origine del termine “cellula staminale” . . . . . . . . . . 53
Definizione di cellula staminale . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Quali sono le funzioni delle cellule staminali? . .
54
Aumento/mantenimento del numero delle cellule
di una popolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione di tipi cellulari differenziati . . . . . . . . . .
54
54
Un po’ di storia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
L’evoluzione dei meccanismi di rigenerazione tissutale:
dall’idra all’uomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
I segreti delle cellule staminali . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
La divisione simmetrica e asimmetrica . . . . . . . . . . . 59
Meccanismi molecolari della divisione asimmetrica . 60
Il concetto di potenzialità differenziativa delle
cellule staminali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Cellule staminali embrionali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Cellule staminali adulte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Cellule staminali pluripotenti indotte
(induced pluripotent stem cells, iPS) . . . . . . . . . . 66
Successi e prospettive per l’utilizzo delle cellule
staminali nella pratica clinica . . . . . . . . . . . . . . . 67
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
PARTE SECONDA
5. LA MEIOSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
La prima divisione meiotica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
La seconda divisione meiotica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
77
Indice generale ■ IX
La meiosi nell’ovogenesi e nella spermatogenesi . . . .
Il complesso sinaptinemale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il meccanismo molecolare del crossing over . . . . . . .
Assortimento casuale dei cromosomi materni e
paterni al termine della meiosi I . . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aneuploidie cromosomiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
79
79
81
81
81
82
6. SPERMATOGENESI E APPARATO GENITALE
MASCHILE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
Cenni di anatomia del testicolo e delle vie
genitali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Sviluppo prepuberale del testicolo . . . . . . . . . . . . . . . 87
Epitelio seminifero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Spermatogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
La fase mitotica della spermatogenesi . . . . . . . . . . . . 89
La fase meiotica della spermatogenesi . . . . . . . . . . . . 90
La terza fase della spermatogenesi:
la spermiogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Struttura degli spermatozoi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ciclo e onda dell’epitelio seminifero . . . . . . . . . . . . .
Il privilegio immunitario del testicolo . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
93
94
94
96
Regolazione endocrina, paracrina e autocrina della
spermatogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Il compartimento degli spermatogoni e lo sviluppo
delle ricerche sugli spermatogoni staminali . . . . . . 100
Epididimo e maturazione degli spermatozoi . . . . . . . 101
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Infertilità maschile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Terapia dell’infertilità maschile . . . . . . . . . . . . . . . . .
Contraccezione maschile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tumori testicolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . .
102
102
103
104
104
105
7. OVOGENESI E APPARATO GENITALE
FEMMINILE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Cenni anatomici dell’apparato genitale femminile .
L’ovaio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I follicoli primordiali e la riserva ovocitaria . . . . . .
Lo sviluppo del follicolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fase preantrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fase antrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La fase ovulatoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione del corpo luteo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il ciclo ovarico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il ciclo uterino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Altri effetti del ciclo ovarico sulle vie genitali . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il controllo ormonale del ciclo ovarico e la selezione
follicolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le cellule follicolari e la crescita dell’ovocito . . . . . . .
Il controllo ovocitario della follicologenesi . . . . . . . .
La ripresa della meiosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione del fuso meiotico . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Individuazione del periodo fertile . . . . . . . . . . . . . . .
Inibizione dell’ovulazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Età della donna e fertilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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119
119
120
120
120
120
Menopausa precoce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
I tumori ovarici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . . 122
8. LA FECONDAZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Passaggio degli spermatozoi attraverso le vie
genitali maschili e femminili . . . . . . . . . . . . . . . .
Interazioni ravvicinate spermatozoo-ovocito . . . . .
Attivazione dell’ovocito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La capacitazione dello spermatozoo . . . . . . . . . . . . . .
Chemiotassi e termotassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La zona pellucida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La reazione acrosomiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Molecole responsabili dell’adesione dello
spermatozoo alla zona pellucida e all’ovolemma
e della fusione spermatozoo-ovocito . . . . . . . . . . .
Lo ione Ca 2+ e l’attivazione dell’ovocito . . . . . . . . . . .
L’MPF e il fattore citostatico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La partenogenesi, l’imprinting e la nascita di Kaguja
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le tecniche di fecondazione assistita . . . . . . . . . . . . .
Lo spermiogramma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metodi anticoncezionali e immunocontraccezione . .
Possibilità di decidere il sesso di un embrione . . . . . .
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . .
123
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134
134
136
136
136
137
9. PRIMA E SECONDA SETTIMANA DI SVILUPPO
Segmentazione, impianto ed embrione
bilaminare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La prima settimana di sviluppo . . . . . . . . . . . . . . . . .
Discesa verso l’utero e segmentazione dell’embrione .
Inizio dell’impianto embrionale . . . . . . . . . . . . . . . . .
La seconda settimana di sviluppo . . . . . . . . . . . . . . .
Differenziamento del trofoblasto e della massa
cellulare interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La reazione deciduale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione della primitiva cavità amniotica e
del sacco vitellino primario . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione del sacco vitellino secondario e
del mesoderma extraembrionale . . . . . . . . . . . . . .
L’embrione alla fine della seconda settimana . . . . . . .
139
139
139
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142
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142
142
143
145
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
La riprogrammazione e l’attivazione del genoma
dell’embrione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Inattivazione e attivazione del cromosoma X . . . . . . .
Efficienza del processo riproduttivo . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo embrionale a mosaico e regolativo . . . . . . .
La clonazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le cellule staminali embrionali . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le chimere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Meccanismi molecolari dell’impianto iniziale . . . . . .
La reazione deciduale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La pillola del giorno dopo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Impianto ectopico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La mola idatiforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagnosi genetica preimpianto . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Test di gravidanza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I gemelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Congelamento di spermatozoi, ovociti ed embrioni . .
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . .
146
146
147
147
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150
150
150
152
153
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153
153
154
155
155
156
157
X ■ Indice generale
10. TERZA SETTIMANA DI SVILUPPO
11. QUARTA SETTIMANA DI SVILUPPO
Gastrulazione (transizione epiteliomesenchimale primaria) e formazione
dell’embrione trilaminare . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La formazione della linea primitiva e dei tre
foglietti germinativi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’origine della notocorda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le membrane bilaminari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo e suddivisione del mesoderma . . . . . . . . . .
Sviluppo iniziale dell’apparato cardiovascolare
primitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il celoma intraembrionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Induzione della placca neurale e neurulazione:
la formazione del sistema nervoso . . . . . . . . . . . .
Gli annessi embrionali durante la 3a settimana . . .
L’embrione alla fine della 3a settimana . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Crescita e organizzazione dei derivati
dei foglietti embrionali, definizione
del corpo dell’embrione e inizio
dell’organogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lo sviluppo dell’ectoderma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lo sviluppo del mesoderma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il mesoderma parassiale: i somiti . . . . . . . . . . . . . . . .
Il mesoderma intermedio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il mesoderma laterale e il celoma embrionale . . . . . . .
I ripiegamenti dell’embrione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
159
160
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163
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166
166
167
168
168
169
Determinazione degli assi corporei: ruolo dell’AVE,
della linea primitiva e del nodo primitivo
(di Hensen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Regolazione della transizione epitelio-mesenchimale
primaria (induzione del mesoderma) . . . . . . . . . . . 173
Meccanismi regolatori dell’induzione neurale e
della formazione della cresta neurale . . . . . . . . . . . 174
Aspetti clinici e malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . .
La madre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Teratogeni e malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . .
175
175
176
176
179
179
181
181
183
184
185
Il ripiegamento longitudinale e la delimitazione
del corpo in senso longitudinale . . . . . . . . . . . . . . 185
Il ripiegamento trasversale e la delimitazione delle
pareti laterali e ventrali del corpo . . . . . . . . . . . . . 186
Lo sviluppo dell’endoderma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Gli annessi embrionali durante la 4a settimana . . . . 188
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Lo schema corporeo lungo l’asse antero-posteriore:
i geni Hox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Mesoderma parassiale: i somiti e i loro derivati . . . . . 190
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La madre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Malformazioni congenite vertebrali . . . . . . . . . . . . . .
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
195
195
195
197
PARTE TERZA
12. L’APPARATO TEGUMENTARIO . . . . . . . . . . . . . 201
Sviluppo dell’epidermide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo del derma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo dei derivati della pelle . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo dei peli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo delle ghiandole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo delle unghie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Induzione e sviluppo dell’epidermide e degli annessi
Sviluppo della ghiandola mammaria . . . . . . . . . . . . .
Origine dei melanoblasti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Origine delle cellule di Merkel . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Malattie ereditarie della pelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
201
202
202
203
204
204
205
205
206
206
207
207
207
209
13. LO SVILUPPO DEL SISTEMA NERVOSO . . . . 211
Cenni di anatomia ed istologia del sistema
nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le cellule del sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Organizzazione del sistema nervoso . . . . . . . . . . . . .
Sostanza bianca e sostanza grigia . . . . . . . . . . . . . . .
Emisferi cerebrali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
211
211
211
211
212
Diencefalo, tronco encefalico, cervelletto e midollo
spinale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
I ventricoli cerebrali, il liquido cefalorachidiano e
le meningi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Processi dello sviluppo del sistema nervoso . . . . . . 215
Formazione della piastra, della doccia, del tubo
neurale e delle creste neurali . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cervello anteriore, medio e posteriore . . . . . . . . . . . .
Evoluzione della parte craniale del tubo neurale . . . .
Evoluzione del prosencefalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Evoluzione del mesencefalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Evoluzione del rombencefalo e i rombomeri . . . . . . .
Sviluppo del cervelletto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo del midollo spinale . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Istogenesi del sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le cellule delle creste neurali . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione e sviluppo delle meningi . . . . . . . . . . . .
Sviluppo dell’ipofisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
215
217
217
218
222
222
222
223
224
226
227
229
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Meccanismi molecolari dell’induzione
del neuroectoderma e del differenziamento
neuroni-glia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione e chiusura della doccia e formazione
del tubo neurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Determinazione delle regioni antero-posteriori e
dorso-ventrale del tubo neurale . . . . . . . . . . . . . . .
Meccanismi molecolari coinvolti nell’induzione e
mantenimento della polarità neuronale . . . . . . . . .
Molecole direzionali del cono di crescita
dell’assone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’NGF e i fattori neurotrofici che controllano
la sopravvivenza dei neuroni . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mielinogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Molecole che promuovono il differenziamento
delle cellule delle creste neurali . . . . . . . . . . . . . . .
229
231
232
233
233
234
235
239
Indice generale ■ XI
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Anomalie dello sviluppo del SNC . . . . . . . . . . . . . . . 240
Alterazioni della chiusura del tubo neurale (difetti
di chiusura o stati disrafici) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spina bifida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spina bifida occulta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spina bifida cistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anencefalia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Idrocefalo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Difetti della suddivisione del prosencefalo . . . . . . . . .
Difetti della proliferazione neuronale e gliale . . . . . .
Difetti dello sviluppo e migrazione delle cellule
delle creste neurali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
241
241
241
241
241
242
242
243
245
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . . 245
14. LO SVILUPPO DELLA FACCIA . . . . . . . . . . . . . 247
Sviluppo della faccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Brevi cenni di anatomia ed istologia . . . . . . . . . . . . .
Apparato faringeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lo sviluppo della faccia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I geni Hox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Principali malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Odontogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cenni di anatomia ed istologia . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo dei denti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interazioni epitelio-mesenchima . . . . . . . . . . . . . . . .
Controllo molecolare dello sviluppo dentario . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Principali malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
247
247
248
252
256
256
257
257
258
258
259
262
262
263
264
264
265
15. FORMAZIONE DEGLI APPARATI
DIGERENTE E RESPIRATORIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Formazione dell’apparato digerente . . . . . . . . . . . . .
Cenni di anatomia ed istologia . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo embrionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
267
267
268
274
Geni e fattori di crescita implicati
nello sviluppo dell’apparato digerente . . . . . . . . . . 274
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Principali malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione dell’apparato respiratorio . . . . . . . . . . .
Cenni di anatomia ed istologia . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo embrionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
274
274
276
276
276
279
Geni e fattori di crescita implicati nello sviluppo
dell’apparato respiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Principali malformazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
16. LO SVILUPPO DELL’APPARATO
UROGENITALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Formazione del sistema riproduttore . . . . . . . . . . . . 283
Gametogenesi e formazione delle gonadi e
delle vie genitali nel periodo embrio-fetale . . . . 284
Le cellule germinali primordiali . . . . . . . . . . . . . . . .
La formazione delle gonadi indifferenti . . . . . . . . . . .
Il differenziamento dei testicoli . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il differenziamento delle ovaie . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione delle vie genitali interne . . . . . . . . . . . . .
Formazione delle vie genitali maschili
e delle ghiandole annesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione delle vie genitali femminili . . . . . . . . . . .
Formazione degli organi genitali esterni . . . . . . . . . .
284
284
287
287
290
292
293
293
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
La formazione delle cellule germinali primordiali . . . 295
La degenerazione delle cellule germinali . . . . . . . . . . 297
Formazione di nuovi ovociti nelle ovaie dopo
la nascita e produzione di ovociti in vitro da
cellule staminali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
La determinazione del sesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Differenziamento degli organi genitali . . . . . . . . . . . 302
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Ermafroditismo vero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Difetti dell’azione degli androgeni e
degli enzimi della via sintetica degli androgeni
causano pseudoermafroditismo . . . . . . . . . . . . . . .
Aneuploidie dei cromosomi sessuali: la sindrome
di Turner e la sindrome di Klinefelter . . . . . . . . . .
Difetti del processo di fusione di abbozzi pari
portano ad anomalie degli organi genitali . . . . . . .
Difetto del processo di discesa dei testicoli
nello scroto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Interferenti endocrini e anomalie del tratto
riproduttivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tumori che originano da cellule germinali . . . . . . . .
Formazione del sistema urinario . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo dei reni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo degli ureteri, della vescica e dell’uretra . . . .
Ascesa dei reni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione delle ghiandole surrenali . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
303
304
304
304
305
305
306
306
308
309
309
309
Il blastema metanefrico secerne GDNF che induce
lo sviluppo della gemma ureterica . . . . . . . . . . . . . 310
La gemma ureterica induce il blastema metanefrico
a differenziare in nefroni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Maturazione funzionale del sistema urinario . . . . . . 311
Agenesia renale, ureteri multipli e rene
soprannumerario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rene a ferro di cavallo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il tumore di Wilms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Malattia policistica renale autosomica recessiva . . . .
311
312
312
313
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
17. LO SVILUPPO DELL’APPARATO
CIRCOLATORIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Cenni di anatomia ed istologia del cuore e
dei vasi sanguigni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anatomia ed istologia del cuore . . . . . . . . . . . . . . . . .
I grossi vasi e le coronarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vasi sanguigni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vasi linfatici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione dei primi vasi sanguigni:
vasculogenesi ed angiogenesi . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione delle cellule del sangue . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo degli organi linfoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
315
315
316
316
316
317
320
320
XII ■ Indice generale
Lo sviluppo del cuore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19°-23° giorno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23°-28° giorno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La circolazione sanguigna alla fine della quarta
settimana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’abbozzo del cuore dalla quinta all’ottava
settimana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cambiamenti nel seno venoso e delle vene
associate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cambiamenti negli atri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ventricolo destro e sinistro definitivi e loro
sepimentazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formazione del setto aortico-polmonare . . . . . . . . . .
Rimodellamento della posizione degli atri e
dei ventricoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sviluppo delle valvole cardiache . . . . . . . . . . . . . . . . .
320
322
323
326
326
326
328
330
330
332
332
332
335
335
336
Il cuore alla fine del periodo embrionale . . . . . . . . .
Cenni sullo sviluppo del sistema arterioso e venoso
Il sistema arterioso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il sistema venoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La circolazione sanguigna durante il periodo
fetale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
L’induzione cardiogenica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Controllo del ripiegamento del cuore e
della specificazione delle camere cardiache . . . . . .
La formazione del pacemaker e del sistema
di conduzione della contrazione cardiaca . . . . . . .
Le creste neurali nello sviluppo del cuore . . . . . . . . .
La formazione dei vasi sanguigni . . . . . . . . . . . . . . . .
L’emopoiesi embrio-fetale e l’origine delle cellule
staminali emopoietiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
339
342
343
345
346
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Cause genetiche ed ambientali delle CHD . . . . . . . . . 348
Difetti del setto atriale (DSA), del setto
atrio-ventricolare (DSAV) e delle valvole
atrioventricolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Difetti del setto ventricolare (DSV) e malformazioni
della regione conotroncale . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eterotassia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Difetti del sistema arterioso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Difetti del sistema venoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
349
351
353
354
354
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . . 355
18. LO SVILUPPO DELL’APPARATO
LOCOMOTORE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Cenni di anatomia ed istologia . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Sistema scheletrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Sistema muscolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Sviluppo embrionale delle ossa e degli annessi
muscoloscheletrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Scheletro assile e muscoli annessi . . . . . . . . . . . . . . .
Scheletro appendicolare e muscoli annessi . . . . . . . .
Ossa e muscoli della testa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’istogenesi dell’osso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La migrazione dei precursori muscolari . . . . . . . . . .
Vascolarizzazione e innervazione degli arti . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Difetti scheletrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
359
362
366
368
370
370
379
380
380
380
384
19. LO SVILUPPO DELL’OCCHIO E
DELL’ORECCHIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
Cenni di anatomia ed istologia dell’apparato visivo . . 385
Occhio o bulbo oculare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
Processi dello sviluppo dell’occhio . . . . . . . . . . . . . . 387
Derivati dal tubo neurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Sviluppo della regione pre-placodi . . . . . . . . . . . . . . . 390
Differenziamento del cristallino . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Differenziamento della vescicola ottica . . . . . . . . . . . 392
Origine e differenziamento del mesenchima oculare . 393
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Malformazioni oculari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Cenni di anatomia ed istologia dell’apparato uditivo 394
Orecchio esterno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
Orecchio medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
Orecchio interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Sviluppo dell’orecchio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
Orecchio esterno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
Orecchio medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Orecchio interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Differenziamento dell’orecchio interno . . . . . . . . . . . 400
Sviluppo dell’epitelio sensoriale della coclea:
organo del Corti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
Malformazioni dell’orecchio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
Letture consigliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
20. LA PLACENTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
Struttura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La placenta primitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La placenta definitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reazione deciduale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’allantoide e il sacco vitellino . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il cordone ombelicale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La circolazione placentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Funzioni della placenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metabolismo placentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
407
408
410
410
411
411
413
415
415
Passaggio di anticorpi materni, virus e batteri
patogeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
Passaggio di farmaci e sostanze teratogene . . . . . . . . 417
Produzione di ormoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Processi e molecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gli ormoni della placenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Immunità e sviluppo dell’embrione . . . . . . . . . . . . . .
Aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Preeclampsia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Amnios e liquido amniotico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
417
417
417
419
419
419
Le cellule staminali presenti nel sangue di cordone
ombelicale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le cellule staminali nel liquido amniotico . . . . . . . . .
Infezioni e gravidanza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eritroblastosi fetale e il fattore Rh . . . . . . . . . . . . . . .
Placenta previa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La placenta nei gemelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Il parto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
420
420
420
420
421
422
422
Bibliografia citata nel testo e letture consigliate . . . 424
INDICE ANALITICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
