Appunti del corso
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TERATOLOGIA La EMBRIOLOGIA è lo studio dello sviluppo dell’uovo dalla fecondazione sino all’organogenesi La TERATOLOGIA è lo studio delle alterzioni della normale struttura anatomica e funzionale di un organo o di un apparato che insorgono nel corso dello sviluppo embrionale e che possono manifestarsi come vere mostruosità. SVILUPPO DEI MAMMIFERI FECONDAZIONE ZIGOTE SEGMENTAZIONE BLASTULAZIONE GASTRULAZIONE ORGANOGENESI DESTINO DELLE CELLULE DELLA BLASTOCISTI L’ORGANOGENESI E’ ASSOCIATA ALL’ISTOGENESI GUIDATA DA FENOMENI DI DETERMINAZIONE, DIFFERENZIAMENTO E DI INDUZIONE. DETERMINAZIONE: PASSAGGIO DA CELLULE PLURIPOTENTI AD UN CITOTIPO O LINEA CELLULARE. DIFFERENZIAMENTO (regolata dalla REGOLAZIONE GENICA): MANIFESTAZIONE MORFO-FUNZIONALI DI UN DETERMINATO CITOTIPO LE CUI CARATTERISTICHE VENGONO MANTENUTE NELLE CELLULE FIGLIE. DNA GENI PROTEINE DIFFERENZIAMENTO PATTERN FORMATION E PIANI CORPOREI (ASSI DELL’EMBRIONE) Le cellule differenziate od in via di differenziamento possiedono informazioni su come disporsi spazialmente per generare strutture complesse. SPECIFICAZIONE DORSOVENTRALE DEL TUBO NEURALE LO SVILUPPO E’ CARATTERIZZATO DA CAMIAMENTI DIMENSIONALI, BIOCHIMICI, FISIOLOGICI, MORFOLOGICI E FUNZIONALI. QUESTI CAMBIAMENTI SONO DIRETTI DA FATTORI CHE REGOLANO LA TRASCRIZIONE, IL PRIMO FRA TUTTI E’ L’EREDITA’ MATERNA PRESENTE NELL’UOVO PRIMA DELLA FECONDAZIONE (DETERMINANTI CITOPLASMATICI). QUESTI FATTORI A LORO VOLTA ATTIVANO GENI REGOLATORI DEL GENOMA EMBRIONALE E LA CONSEQUENZIALE ATTIVAZIONE GENICA CONTINUA LUNGO TUTTO IL PERIODO DI SVILUPPO. DETERMINANTI CITOPLASMATICI QUESTI FATTORI A LORO VOLTA ATTIVANO GENI REGOLATORI DEL GENOMA EMBRIONALE E LA CONSEQUENZIALE ATTIVAZIONE GENICA CONTINUA LUNGO TUTTO IL PERIODO DI SVILUPPO. MECCANISMI DI SEGNALI INTERCELLULARI ENDOCRINIA PARACRINIA CONTATTO CELLULA-CELLULA AUTOCRINIA SEGNALI INTERCELLULARI ED INTRACELLULARI SONO ESSENZIALI PER IL NORMALE SVLUPPO E DIPENDONO DA FATTORI TRASCRIZIONALI, TRADUZIONALI, POST-TRADUZIONALI (ES. FOSFORILAZIONE) FATTORI DI CRESCITA FONDAMENTALI PER LO SVILUPPO E L’ORGANOGENESI FGF, fibroblast growth factors Fosforilazione ERK ed ingresso nel nucleo con attivazione di fattori di crescita TGF-β, factors TGF-β, Activine, BMP (bone morphogenic proteins), GDF (growth fifferentiation factors) trasforming growth FATTORI CHE TIROSINCHINASICI AGISCONO IGF (fattori insulina-simili) EGF (epidermal growth factor) PDGF (patlet-derived growth factor) NEUTROFINE (NT3,NT4) NGF (nerve growth factor) MEDIANTE RECETTORI FAMIGLIA DEI FATTORI HEDGEHOG (Sonic hedgehog-Shh, Indian hedgehog-Ihh, desert edgehog-Dhh) Proteine ad azione paracrina o di gradiente di concentrazione che stimolano la proliferazione cellulare, il commitment e la sopravvivenza cellulare in diverse tappe dello sviluppo TRASDUZIONE DEL SEGNALE DEI FATTORI SHH FATTORI DI CRESCITA FONDAMENTALI PER LO SVILUPPO E L’ORGANOGENESI FGF, fibroblast growth factors ERK (Extracellular signal-regulated kinases) Fosforilazione ed ingresso nel nucleo con attivazione di fattori di crescita TGF-β, trasforming growth factors TGF-β, Activine, BMP (bone morphogenic proteins), GDF (growth fifferentiation factors) MECCANISMO D’AZIONE DI ERK MECCANISMO D’AZIONE DI TGF-β e BMP factors PATTERNING LUNGO L’ASSE DORSO-VENTRALE DEL CORPO: RUOLO DI SHH E BMP4 FORMAZIONE DEL TUBO NEURALE BMP4 (bone morphogenic proteins) SONIC HEDGEHOG (SHH) PATTERNING LUNGO L’ASSE DORSO-VENTRALE DEL CORPO: RUOLO DI SHH (SONIC HEDGEHOG ) FAMIGLIA DEI FATTORI HEDGEHOG (Sonic hedgehog-SHH) Proteine ad azione paracrina o di gradiente di concentrazione che stimolano la proliferazione cellulare commitment e la sopravvivenza cellulare in diverse tappe dello sviluppo TRASDUZIONE DEL SEGNALE DEI FATTORI SHH PATTERNING LUNGO L’ASSE ANTERO-POSTERIORE DEL CORPO RUOLO DEI GENI Hox I GENI Hox CODIFICANO PER PROTEINE CHE SI LEGANO AL DNA AGENDO DA FATTORI DI TRASCRIZIONE PATTERNING LUNGO L’ASSE ANTERO-POSTERIORE DEL CORPO: RUOLO DEI GENI Hox VERTEBRE CON FORMA TIPICA REGIONALE DOMINANZA POSTERIORE INTERAZIONI CELLULARI, GENETICHE ED ORMONALI DELL’APPARATO GENITALE DURANTE LO SVILUPPO TERATOLOGIA FATTORI TERATOGENI ENDOGENI Alterazioni ereditarie o alterazioni cromosomiche ESOGENI Fattori casuali Fattori terapeutici Fattori sperimentali MUTAZIONI GENICHE CROMOSOMICHE GENOMICHE (struttura dei cromosomi) (numero dei cromosomi) ANOMALIE NUMERICHE DEGLI AUTOSOMI TRISOMIA DEL CROMOSOMA 20 (61,XX,120) NEI BOVINI Feto bovino con trisomia 21 con marcato anasarca (edema sottocutaneo diffuso), cheiloschisi (fissurazione del labbro), leggera cranioschisi (difetto di sviluppo del cranio) con facies piatta. TERATOLOGIA MODALITA’ D’AZIONE DEI FATTORI TERATOGENI ESOGENI DIRETTA Inoculazione di una sostanza nell’embrione, intervento chirurgico sull’embrione INDIRETTA Azione sulla madre o sulle strutture deputate agli scambi materno-fetali PRODOTTO DEL CONCEPIMENTO Strutture per scambi materno-fetali PERIODI CRITICI DI SVILUPPO INCIDENZA DELLE MALFORMAZIONI CONGENITE ANOMALIE AGENESIA o APLASIA assenza di uno o più organi IPOPLASIA minore sviluppo di uno o più organi DISGENESIA difettosa evoluzione o regressione di uno o più organi DISPLASIA alterazione qualitativa degli elementi morfologici IPERPLASIA Anomala moltiplicazione cellulare con aumentate dimensioni di un organo MANCATA FUSIONE DI ABBOZZI EMBRIONALI FUSIONE D ABBOZZI CHE DEVONO EVOLVERE INDIPENDENTEMENTE ECTOPIE Anomalia di posizione di organo SVILUPPO DEL SISTEMA NERVOSO – TUBO NEURALE E DIFFERENZIAZIONE DELLE VESCICOLE ENCEFALICHE MALFORMAZIONI DEL SISTEMA NERVOSO CRANIORACHISCHISI mancata chiusura del tubo neurale ANENCEFALIA RACHISCHISI IDROCEFALIA parziale chiusura dell’encefalo parziale chiusura del midollo spinale Accumulo di liquido cefalo-rachidiano nelle cavità ventricolari o negli spazi sottoaracnoidei MALFORMAZIONI DEL MIDOLLO SPINALE - MIELODISPLASIE MIELODISPLASIE: malformazioni del parenchima del midollo spinale DISRAFISMO SPINALE: MANCATA CHIUSURA DEL TUBO NEURALE associate anche a malformazioni vertebrali, meningoencefalocele, siringomielia, idrocefalo, cisti aracnoidee Cane e nel gatto MALFORMAZIONI DEL MIDOLLO SPINALE - MIELODISPLASIE DIASTEMATOMIELIA (2 midolli con meningi separate) DIPLOMIELIA (2 midolli avvolti nelle stesse meningi) Tubo neurale Fistola enterica dorsale notocorda Lume intestinale Midollo spinale vertebra MALFORMAZIONI DEL MIDOLLO SPINALE – SPINA BIFIDA SPINA BIFIDA: chiusura incompleta di una o più archi vertebrali, risultante in una malformazione del midollo spinale, frequente nel tratto lombo-sacrale. SPINA BIFIDA OCCULTA SPINA BIFIDA CON MIELOMENINGOCELE SPINA BIFIDA APERTA SPINA BIFIDA CON MENINGOCELE SPINA BIFIDA CON MIELOSCHISI (alterata chiusura del tubo neurale) MIELOSCHISI E RACHISCHISI TORACO-LOMBARE MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO ANENCEFALIA MICROCEFALIA IDROCEFALIA IDROMIELIA MENINGOCELE ENCEFALOCELE CICLOCEFALIA OTOCEFALIA MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - ANENCEFALIA Incompleto sviluppo della porzione cefalica del tubo neurale con mancata chiusura della doccia neurale. L’alterata induzione da parte del tubo neurale determina cranioschisi ed il tessuto nervoso non risulta rivestito da ossa e cute. MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - CRANIORACHISCHISI Mancata chiusura di tutto il tubo neurale con conseguente continuazione delle strutture nervose con l’epiblasto. MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - IDROCEFALIA Abnorme accumulo di liquor cerebrale in ventricoli cerebrali dilatati con compressione del tessuto nervoso sulle ossa della volta cranica tendenti ad allontanarsi tra loro. MACROCEFALIA: notevole dilatazione dei ventricoli cerebrali, esile strato di strutture nervose, notevole aumento del volume della scatola cranica con pareti ossee sottili e fragili. cause: abnorme produzione o alterata circolazione del liquido cefalo-rachidiano a livello dell’acquedotto di Silvio o del IV ventricolo associato ad alterato drenaggio. MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - IDROMIELIA Dilatazione del canale ependimale associata ad ipersecrezione delle cellule ependimali. Può trovarsi associato all’idrocefalia o alla spina bifida con mielomeningocele. SPINA BIFIDA MIELOMENINGOCELE CON MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - MENINGOCELE Ernia delle meningi con formazione di una cisti contenente liquido cefalo-rachidiano che attraversa la schisi di un tratto delle ossa della volta cranica o del rachide. MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - ENCEFALOCELE Protrusione della sostanza cerebrale per incompleta saldatura di alcune ossa della volta cranica ed ad aumento del liquido cefalo-rachidiano nei ventricoli. Il tessuto nervoso attraversa la schisi cranica. MENINGOIDROENCEFALOCELE MENINGOENCEFALOCELE Ernia rivestita da meningi Ernia rivestita da meningi e contenente liquido cefalo-rachidiano MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - ENCEFALOCELE Erniazione di una porzione dell’encefalo MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - CICLOCEFALIA Telencefalo non diviso in due emisferi, con unica cavità e microcefalia. Anomalie delle strutture frontali ed atrofia delle porzioni anteriori del cervello. Assenza dell’ipofisi e di tutte le strutture nasali (cute, fosse nasali, bulbi e nervi olfattivi. Talvolta si ritrova una proboscide (formazione cutanea a livello della radice del naso). CICLOCEFALO MONOFTALMO Presenza di un solo occhio CICLOCEFALO SINIFTALMO due globi oculari in una sola orbita MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO - CICLOCEFALIA CAUSE: Alterata induzione della placca precordale. MALFORMAZIONI DELL’ENCEFALO -OTOCEFALIA Atrofia del mesencefalo, parte del romboencefalo e del post-sfenoide. Padiglioni auricolari al di sotto della faccia. Manca una vera bocca, presenza di un abbozzo linguale, fosse nasali impervie per atresia coanale. Cause: alterazione degli abbozzi mandibolari, mascellari e sistema branchiale. MALFORMAZIONI DELL’ORGANO DELL’OLFATTO - ARINENCEFALIA Disgenesia del rinencefalo, atrofia del telencefalo impari, mancato sviluppo della porzione mediana della faccia. Cause: alterata induzione della placca precordale con conseguente mancata formazione del rinencefalo. MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO - ANOFTALMIA ANOFTALMIA: assenza di globi oculari compreso l’abbozzo nervoso, malformazioni dell’encefalo. ANOFTALMIA VERA: orbita riempita di tessuto adiposo. ANOFTALMIA SECONDARIA: anoftalmia da regressione del globo oculare in formazione. FASI DI SVILUPPO DELL’OCCHIO MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO - MICROFTALMIA Ipoplasia dell’occhio. MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO - CICLOPIA Unico globo oculare (MONOFTALMO) in singola cavità orbitaria mediana in corrispondenza della narice del naso. E’ associata alla ciclocefalia (malformazione faccia, naso,encefalo). MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO - CICLOPIA Unico globo oculare (MONOFTALMO) in singola cavità orbitaria mediana in corrispondenza della narice del naso. E’ associata alla ciclocefalia (malformazione faccia, naso,encefalo). Veratro: pianta del genere di liliacee MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO – COLOBOMA Il coloboma oculare è un difetto dello sviluppo del cristallino, dell'iride, della coroide o della retina. La sintomatologia può essere molto variabile, dalla semplice schisi dell'iride inferiore, all'assenza del tessuto retinico in una larga parte della porzione inferiore della retina. Anche la papilla può essere coinvolta. Origina dalla mancata chiusura della fessura corioidea dell'embrione. Proprio per la loro origine embriologica, i colobomi sono di solito inferiori. FESSURA CORIOIDEA MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO – COLOBOMA DELL’IRIDE Anomala chiusura del margine ventrale del calice ottico (fessura coroidea). E’ frequente nei cani Collie. AGENESIA PALPEBRALE E COLOBOMA DELL’IRIDE Coloboma atipico OD, a ore 12, con pupilla non circolare ma allungata verticalmente e dorsalmente MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO – RETINOCELE Imperfetta chiusura della fessura coroidea. Retina erniata MALFORMAZIONI DELL’OCCHIO CATARATTA Opacità del cristallino, per imperfetto ricambio IPERTELORISMO Eccessiva distanza delle cavità orbitali IPOTELORISMO ANIRIDIAIA ridotta distanza delle cavità orbitali assenza dell’iride FAGHIA assenza del cristallino ASTIGMATISMO anomala curvatura della cornea MIOPIA anomala curvatura del cristallino IDROFTALMIA alterata eliminazione dell’umor acqueo con dilatazione del globo oculare. GLAUCOMA squilibrio circolatorio venoso MALFORMAZIONI DELL’ORECCHIO ESTERNO ANOTIA: assenza del padiglione auricolare. SINOTIA: fusione dei padiglioni auricolari al di sotto della faccia. Si riscontrano in corso di otocefalia. Cause: alterazione degli abbozzi mandibolari. MACROTIA: grandi dimensioni dei padiglioni auricolari. MICROTIA: ridotte dimensioni dei padiglioni auricolari. MALFORMAZIONI DEL CRANIO Principalmente OSSA DELLA VOLTA CRANICA e sono associate ad anomalie dell’encefalo: ciclocefalia, arinencefalia, idrocefalia, encefalocele. MALFORMAZIONI ARTI ANOMALIE DEGLI ARTI AMELIA, ECTROMELIA Assenza di uno o più arti MEROMELIA Assenza di parte di un arto FOCOMELIA Arti privi dei segmenti prossimali simili a pinne di foca (bilaterale) EMIMELIA Arti privi dei segmenti distali (unilaterale) ECTRODATTILIA Assenza di uno o più dita ADATTILIA POLIDATTILIA Assenza di tutte le dita Aumento del numero delle dita SINDATTILIA Fusione di una o più dita. ANCHILOSI limitazione grave o l'annullamento completo e permanente dei movimenti di un’articolazione. ANOMALIE DEGLI ARTI – AMELIA (ABRACHIA) MONOLATERALE ANOMALIE DEGLI ARTI – POLIDATTILIA GATTO VITELLO ANOMALIE DEGLI ARTI – ANCHILOSI DELL’ARTICOLAZIONE DEL GOMITO ANOMALIE GRAVI DELLA FACCIA – DIPROSOPIA Duplicazione più o meno estese della faccia. Cause: alterazioni craniali della notocorda. DIPROSOPIA DICEFALIA ANOMALIE DELLA FACCIA – FENDITURE LABIO-PALATINE Difettosa saldatura dei processi facciali a livello del tratto labio-maxillo-nasale. LABBRO LEPORINO (FENDITURA LABIALE) se riguarda solo il labbro. LABBRO LEPORINO CON FENDITURA ALVEOLARE, se riguarda anche l’arcata alveolare. PALATOSCHISI: difettosa saldatura dei processi palatini. STAFILOSCHISI: la fenditura riguarda il palato molle. LABBRO LEPORINO TOTALE: la fenditura interessa il labbro, l’arcata alveolare, palato, ugola. Fessura nel palato cavità nasale visibile con MOSTRI DOPPI Fusione più o meno completa di due embrioni avvolti da una stessa membrana amniotica. CAUSE: duplicazione del disco germinativo, o disco germinativo con due linee primitive. GEMELLI DIZIGOTI FECONDAZIONE DI UOVA DISTINTE FORMAZIONE DI ANNESSI EXTRAEMBRIONALI DISTINTI MONOZIGOTI FECONDAZIONE DI UN SOLO UOVO E FORMAZIONE DI UN SOLO ZIOGOTE FORMAZIONE DI ANNESSI EXTRAEMBRIONALI DISTINTI MODALITA’ DI FORMAZIONE DEI GEMELLI MONOZIGOTI MOSTRI DOPPI AUTOSITI 2 EMBRIONI UGUALMENTE SVILUPPATI CON APPARATO CIRCOLATORIO COMPLETO ONFALOSITI 2 EMBRIONI NON UGUALMENTE SVILUPPATI, EMBRIONE PRINCIPALE + EMBRIONE PARASSITA: CUORE RUDIMENTALE O ACARDIA MOSTRI DOPPI - AUTOSITI PARAPAGIA Fusione lungo l’asse parallelo del corpo CRUCIPAGIA ONFALOPAGIA EUSONFALIA Fusione della parete toracica ed epigastrica con opposizione dell’asse vertebrale Fusione frontale della testa, torace, bacino con opposizione dell’asse vertebrale Ciascun embrione con proprio ombelico MOSTRI DOPPI – AUTOSITI - PARAPAGIA Fusione lungo l’asse parallelo del corpo CAUDALE CRANIALE INTERMEDIA o O (H) INFERIORE SUPERIORE (IPSILOIDE) (LAMBDOIDE) MOSTRI DOPPI AUTOSITI – PARAPAGIA CEFALICA o SUPERIORE (MOSTRI A λ) SISOMIA MONOCEFALIA (unica testa) DISOMIA (fusione del corpo di grado variabile) (parziale fusione dei tronchi) SIMELIA (fusione arti mediali) MOSTRI DOPPI AUTOSITI – PARAPAGIA INTERMEDIA (MOSTRI AD H) DICEFALIA e SIMELIA DEGLI ARTI INFERIORI MEDIALI MOSTRI DOPPI AUTOSITI – CRUCIPAGIA Fusione frontale della testa, torace, bacino con opposizione dell’asse vertebrale. CEFALO-TORACOPAGIA ISCHIOPAGIA (fusione frontale delle teste con le facce opposte, parziale fusione dell’encefalo, collo, torace ed addome. Trioftalmo. ) (unione caudale, con organi pelvici anormali, ano unico, mancanza degli arti inferiori nella forma asimmetrica ) TESTA DI GIANO MOSTRI DOPPI AUTOSITI – ONFALOPAGIA Fusione della parete toracica ed epigastrica con opposizione dell’asse vertebrale. STERNOPAGIA XIFOPAGIA (toraci, tratti degli organi toracici e porzioni dell’intestino medio fusi) (unione a livello della cartilagine xifoidea e comunicazione tra le cavità peritoneali con organi addominali spesso indipendenti) MOSTRI DOPPI AUTOSITI – EUSONFALIA Ciascun embrione con cordone ombelicale. Fusione tardiva. CRANIOPAGIA PIGOPAGIA (fusione del cranio e talvolta delle meningi ma non dell’encefalo perché l’unione avviene dopo la chiusura del tubo neurale ) (unione del sacro, del bacino con peritoneo comune e spesso organi fusi) MOSTRI DOPPI ONFALOSITI EMBRIONI NON UGUALMENTE SVILUPPATI, EMBRIONE PRINCIPALE CON APPARATO CIRCOLATORIO COMPLETO, EMBRIONE PARASSITA PICCOLO PRIVO DI CUORE (ACARDIA) O CON CUORE RUDIMENTALE. XIFOPAGIA ENDOCIMIA (embrione parassita costituito da tratti superiori o inferiori è inserito a livello della regione epigastrica dell’embrione autosita) (embrione parassita rudimentale completamente situato nella cavità toracica o addominale dell’autosita, o nello spessore di un organo. Feto nel Feto) MOSTRI DOPPI ONFALOSITI - XIFOPAGIA Il feto parassita è solo in parte incluso nel corpo dell'autosita ed un arto esce dall’addome . MOSTRI DOPPI ONFALOSITI Feto gemellare mostruoso che presenta innestati sul torace una seconda testa, un collo ed un torace. MOSTRI DOPPI ONFALOSITI Mostro con membra soprannumerarie anteriori portate sul dorso. Corrispondentemente ai processi spinali delle vertebre dorsali anteriori sorge parte di un altro individuo del quale sono evidenti due arti anteriori. CELOSOMIA Ernia viscerale causata dalla mancata chiusura delle pareti ventrali dell’embrione. CELOSOMIA Mostro con spaccatura nel tronco corrispondente allo sterno. CELOSOMIA Mostro con spaccatura nel tronco limitata all'addome.
