EMBRIOBLASTE: DEZVOLTARE, FUNCȚII ȘI STRATURI - BIOLOGIE - 2025

Un embrioblast , cunoscut și sub numele de buton embrionar sau embrioblastem, este o masă mare de celule nediferențiate care își are originea în interiorul morulei și continuă până la blastula primară sau blastocistul.

Funcția sa principală este de a da naștere embrionului la vertebrate. Embrioblastele se disting ca o colecție de celule interne din stadiul timpuriu de 16 celule cunoscut sub numele de morulă.

Diagrama grafică a unei blastule încorporate în peretele uterului. În interiorul embrioblastului este reprezentat (Sursa: Sheldahl Sheldahl via Wikimedia Commons)

În timp ce celulele embrioblastului dau naștere embrionului, celulele exterioare care îl înconjoară dau naștere placentei. Dintre cele 107 celule care alcătuiesc blastocistul care se formează mai târziu, doar 8 formează embrioblastul și 99 trofoblastul.

Trofoblastul este ceea ce este atașat de mucoasa uterină și este responsabil de păstrarea blastocistului în acea cavitate.

Oamenii de știință evidențiază caracteristicile pluripotente ale celor opt celule care alcătuiesc embrioblastul, deoarece toate organele și țesuturile embrionului matur și, ulterior, ale nou-născutului provin din acestea.

Relațiile dintre embrioblast și trofectoderm sunt variabile în funcție de specia de animal. În unele cazuri, cum ar fi primatele insectivore, de exemplu, embrioblastul este foarte bine demarcat și este înconjurat de trofectoderm.

Cu toate acestea, în cazuri precum iepurele și porcul, limita dintre ambele straturi este greu de diferențiat, iar trofoblastul este pur și simplu o îngroșare înglobată în trofectoderm; în plus, acest strat dispare în regiunea superioară a blastocistului.

Dezvoltarea embrioblastului

Odată ce fertilizarea ovocelului se produce și se formează zigotul, începe o serie de diviziuni mitotice succesive ale zigotului, ceea ce duce la o creștere rapidă a numărului de celule, originare a blastomerelor. Cu fiecare diviziune celulară, celulele rezultate devin mai mici.

Această diviziune exhaustivă a zigotului apare la 30 de ore de la fertilizare. După a noua diviziune, blastomerele își schimbă forma și se aliniază perfect pentru a forma o sferă compactă de celule.

Compactarea masei de celule este necesară, astfel încât acestea să poată interacționa și comunica între ele, ceea ce este o condiție prealabilă și necesară pentru formarea embrioblastului.

Odată ce diviziunea blastomerelor ajunge la 12 până la 32 de blastomere, o astfel de masă de celule este cunoscută sub numele de morulă. Celulele din interiorul morulei dau naștere la embrioblaste; în timp ce cele exterioare alcătuiesc trofoblastul.

Diferențierea zigotului în morulă apare la aproximativ 3 zile de la fertilizare, deoarece se îndreaptă spre uter.

La scurt timp după formarea morulei, acesta intră în uter. Diviziunile celulare succesive fac ca cavitatea blastocistă să se formeze în interiorul morulei. Această cavitate este umplută cu fluid prin zona pellucida; pe măsură ce cantitatea de fluid din cavitatea respectivă crește, două părți sunt definite în structura respectivă.

Majoritatea celulelor sunt organizate într-un strat subțire de celule exterioare. Acestea dau naștere trofoblastului; între timp, un grup mic de blastomere localizate în centrul blastocistului dau naștere masei de celule cunoscute sub numele de embrioblast.

Diagrama grafică a părților unui blastocist (Sursa: Plinio vd via Wikimedia Commons și modificată de Román González)

Caracteristici

Funcția embrioblastului este de a da naștere unui embrion. Aceasta, la rândul său, va da naștere unui nou individ. Dezvoltarea are loc printr-o serie de modificări complexe care modelează și diferențiază straturile de celule care alcătuiesc fiecare dintre țesuturi și organe.

Dezvoltarea embrionilor și a indivizilor noi se datorează totipotențialității incredibile pe care le au blastomerele, care se diminuează numai după a treia diviziune a embrioblastului în cele trei straturi cunoscute sub numele de endoderm, mezoderm și ectoderm.

Cu toate acestea, din fiecare strat se formează diferite organe și țesuturi ale embrionului, de exemplu: ectodermul dă naștere sistemului nervos central și periferic, epidermei și smalțului dinților.

Mesodermul dă naștere la derm, mușchii netezi și striați, inima, splina, vasele de sânge și limfatice, gonadele și rinichii. Endodermul dă naștere tractului digestiv și respirator, epiteliului vezicii urinare, uretrei, tiroidei, paratiroidului, ficatului și pancreasului, amigdalelor și timusului.

straturi

Embrioblastul suferă două divizii care îi conferă o structură stratificată. În principiu este împărțit în două straturi de celule și mai târziu în trei.

Separarea în două straturi

În a opta zi de dezvoltare embrionară și simultan cu procesul de fixare a morulei în uter, embrioblastul se diferențiază în două straturi.

Stratul superior este cunoscut sub numele de epiblast, iar cel inferior ca hipoblast. Celulele stratului inferior sau hipoblast au două orientări, în timp ce cele ale epiblastului sunt toate orientate în aceeași direcție.

Stratul epiblast este compus din celule cilindrice, dispuse lung și radial, toate orientate spre polul superior al embrionului sau polului embrionar. Acestea, în interior, formează o nouă cavitate plină de lichid numită „cavitatea amniotică”.

Cavitatea amniotică adăpostește o cantitate mică de lichid și se găsește prin separarea unui strat de celule epiblast de altul. Celulele care alcătuiesc peretele orientat spre cavitatea amniotică din stratul epiblast sunt cunoscute sub numele de citotrofoblaste.

Celulele hipoblast au o structură cubică mică, pot fi separate în două straturi de celule și sunt orientate spre cavitatea blastocistului (polul abembryonic).

Un al treilea strat subțire de celule cunoscut sub numele de amnioblaste se diferențiază de epiblast. Odată observate aceste celule, cavitatea începe să se lărgească, celulele înconjoară întreaga cavitate amniotică și încep să sintetizeze lichidul amniotic.

Divizarea embrioblastului în două straturi culminează cu sinteza lichidului amniotic de către amnioblaste. În cele din urmă, celulele epiblastului sunt orientate către polul embrionar, iar cele ale hipoblastului sunt orientate către polul abembryonic.

Diagrama grafică a separării embrioblastului în două straturi (Sursa: Ana Paula Felici de Camargo prin Wikimedia Commons)

Separarea în trei straturi

Atunci când embrionul ajunge la a treia săptămână de dezvoltare, embrioblastul este văzut ca alungit în direcția craniocaudală, adică structura nu mai arată ca o sferă și seamănă acum cu două ovale împreună. Ovala superioară are orientare craniană, iar cea inferioară este caudală.

Celulele groase ale epiblastului încep gastrul, ceea ce va da naștere celor trei straturi germinale ale embrionului: ectodermul, mezodermul și endodermul.

Începând cu ziua 15, celulele epiblast proliferează și se îndreaptă spre linia mediană a embrionului. Acestea formează o îngroșare celulară cunoscută sub numele de „linie primitivă”, această linie reușește să ocupe porțiunea de mijloc a discului embrionar.

Pe măsură ce șirul primitiv crește până la capătul caudal prin adăugarea de celule epiblastice, regiunea cefalică a embrionului începe să fie clar vizibilă. Această regiune este numită nodul primitiv sau nodul lui Hensen.

În regiunea cefalică, celulele hipoblastice dintr-o zonă mică adoptă un aranjament columnar. Acestea stabilesc o uniune precisă cu celulele apropiate ale epiblastului.

Această regiune este numită "membrană orofaringiană", deoarece marchează locul viitoarei cavități orale a embrionului. Celulele epiblaste ale liniei primitive invagină și migrează între epiblast și hipoblast spre regiunea laterală și cefalică a embroblastului.

Celulele care deplasează celulele hipoblast în timpul invaginării dau naștere endodermului embrionar. Celulele care sunt situate între epiblast și endodermul embrionar formează mezodermul intraembrionar și celulele care rămân în epiblast dau naștere la ectoderm.

Referințe

1. Bontovics, B., SLAMECKA, JS, Maraghechi, P., AV, AVM, CHRENEK, PC, Zsuzsanna, B. Å., … și Gá, CZA (2012). Modelul de expresie al markerilor de pluripotență în embrioblastul iepurelui. Buletinul Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară Cluj-Napoca. Medicină veterinară, 69 (1-2).
2. Denker, HW (1981). Determinarea celulelor trofoblastului și a embroblastului în timpul clivajului la mamifer: Noi tendințe în interpretarea mecanismelor. Anat. Ges, 75, 435-448.
3. Idkowiak, J., Weisheit, G., & Viebahn, C. (2004, octombrie). Polaritatea în embrionul iepurelui. În Seminarii în biologie celulară și dezvoltare (vol. 15, nr. 5, pp. 607-617). Presă academică.
4. Manes, C., & Menzel, P. (1982). Eliberarea spontană a miezurilor nucleozomice din cromatina embrioblastă. Biologie dezvoltării, 92 (2), 529-538.
5. Moore, KL, Persaud, TVN și Torchia, MG (2018). Dezvoltarea umană-carte electronică: embriologie orientată clinic. Științele sănătății Elsevier