배아 발달 또는 배아는 수정 시작하여 배아 유래하는 일련의 단계를 포함한다. 이 과정에서 세포 (게놈)에 존재하는 모든 유전 물질은 세포 증식, 형태 형성 및 분화 초기 단계로 변환됩니다.

인간 배아의 완전한 발달은 264 일에서 268 일이 걸리며 자궁 관과 자궁에서 발생합니다. 블라스 마 단계 (수정에서 발생하고 위 배출로 끝남)로 시작하여 배아 단계에서 태아 단계로 끝나는 다양한 발달 단계를 구별 할 수 있습니다.

다른 포유류 그룹의 발달과 비교할 때 인간의 임신은 조기 과정입니다. 일부 저자들은이 과정이 태아가 태어난 후 뇌 성숙 과정이 끝나기 때문에 약 22 개월 동안 지속되어야한다고 제안합니다.

동물의 신체 구조는 Hox 또는 homeotic 유전자라고하는 유전자에 의해 결정됩니다. 다양한 모델 종에서 수행 된 유전 연구는 천체 동물과 같은 원시 그룹에서 척추 동물과 같은 복잡한 유기체에 이르기까지 진화 과정에서 고도로 보존 된 "유전 조절 자"의 존재를 입증했습니다.

단계

인간 배아 발생 과정은 일시적으로 몇 주와 몇 달로 나누어지며 다음 과정을 포함합니다.

1 주차

수분

배아 발생의 시작은 수정이며, 난자와 정자의 결합으로 정의됩니다. 이 과정이 일어나기 위해서는 배란이 일어나야하며, 여기서 난자가 섬모와 연동 운동의 도움으로 자궁으로 방출됩니다. 수정은 난관에서 배란에 가까운 시간 (또는 며칠 후)에 발생합니다.

사정은 약 3 억 개의 정자를 생성하여 난자에 화학적으로 끌립니다. 암컷 도관에 들어간 후 수컷 배우자는 질에서 화학적으로 변형되어 원형질막의 지질과 당 단백질의 구성을 변경합니다.

성공적인 정자는 투명대와 난자의 원형질막에 연결되어야합니다. 이 단계에서 첨체 반응이 발생하여 정자가 난자로 침투하는 데 도움이되는 가수 분해 효소가 생성됩니다. 이것이 나팔관에서 46 개의 염색체를 가진 접합체가 형성되는 방식입니다.

설립 과정은 복잡하고 분자 적으로 조정 된 일련의 단계를 포함합니다. 여기서 난자가 발달 프로그램을 활성화하고 배우자의 반수체 핵이 융합되어 2 배체 유기체를 형성합니다.

세분화 및 구현

수정 후 3 일 동안 접합체는 나팔관에서도 분할 과정을 거칩니다. 분열 과정이 증가함에 따라 블랙 베리와 유사한 16 개의 세포가 형성됩니다. 따라서 그것은 morula라고 불립니다.

이 3 일 후, 상실 배는 자궁강으로 이동하여 체액이 내부에 축적되고 배반포가 형성되며, 이는 외배엽의 단일 층과 배반포라고하는 공동으로 구성됩니다. 체액 분비 과정을 캐비테이션이라고합니다.

4 일째 또는 5 일째에 포배는 58 개의 세포로 구성되며,이 중 5 개는 배아 생산 세포로 분화되고 나머지 53 개는 영양막을 형성합니다.

자궁 내막은 pellucida에서 배반포를 방출하는 데 도움이되는 효소를 분비합니다. 배반포의 착상은 수정 후 7 일 후에 발생합니다. 자궁 내막에 부착 할 때 배반포는 100 ~ 250 개의 세포를 가질 수 있습니다.

Semana 2

Para el octavo día posterior a la fecundación, el trofoblasto es una estructura multinucleada constituida por el sincitiotrofoblasto externo y el citotrofoblasto interno.

El trofoblasto se diferencia en vellosidades y extravellosidades. De las primeras aparecen las vellosidades coriónicas, cuya función es el transporte de nutrientes y oxígeno al cigoto. El extravelloso se clasifica en intersticial e intravascular.

En la masa celular interna ha ocurrido la diferenciación en epiblasto y el hipoblasto (que forman el disco laminar). Las primeras originan a los amnioblastos que tapizan a la cavidad amniótica.

A los siete u ocho días del proceso ocurre la diferenciación del ectodermo y endodermo. El mesénquima surge en células aisladas en el blastocele y tapiza dicha cavidad. Esta zona da origen al pedículo corporal, y unido al embrión y al corión surge el cordón umbilical.

A los doce posteriores a la fecundación ocurre la formación de lagunas provenientes de vasos erosionados en el interior del sincitiotrofoblasto. Estas lagunas se forman por el llenado con sangre de la madre.

Además, ocurre el desarrollo de tallos vellosos primarios formados por núcleos del citotrofoblasto; alrededor de este se ubica el sincitiotrofoblasto. Las vellosidades coriónicas aparecen también al día doce.

Semana 3

El suceso más llamativo de las semana 3 es la formación de las tres capas germinales del embrión por el proceso de gastrulación. A continuación se describen con detalle ambos procesos:

Capas germinales

Existen capas germinales en los embriones que dan lugar a la aparición de órganos específicos, dependiendo de su ubicación.

En los animales triploblásticos -los metazoos, entre ellos los humanos- se pueden distinguir tres capas germinales. En otros phyla, como las esponjas de mar o los cnidarios, se diferencian solo dos capas y se denominan diploblásticos.

El ectodermo es la capa más externa y en esta surge la piel y los nervios. El mesodermo es la capa intermedio y de esta nace el corazón, la sangre, los riñones, las gónadas, los huesos y los tejidos conectivos. El endodermo es la capa más interna y genera el sistema digestivo y otros órganos, como los pulmones.

Gastrulación

La gastrulación empieza formando en el epiblasto lo que se conoce como “la línea primitiva”. Las células del epiblasto migran a la línea primitiva, se desprenden y forman una invaginación. Algunas células desplazan al hipoblasto y originan el endodermo.

Otras se ubican entre el epiblasto y el endodermo recién formado y dan origen al mesordermo. Las células restantes que no experimentan un desplazamiento o migración originan al ectodermo.

En otras palabras, el epiblasto es el responsable de la formación de las tres capas germinales. Al finalizar este proceso el embrión posee formadas las tres capas germinales, y está rodeado por el mesodermo extraembionario proliferativo y las cuatro membranas extraembionarias (corión, amnios, saco vitelino y alantoides).

Circulación

Al día quince la sangre arterial materna no ha ingresado al espacio intervelloso. Luego del día diecisiete ya se puede observar un funcionamiento de los vasos sanguíneos, estableciéndose la circulación placentaria.

Semana 3 a la semana 8

Este lapso de tiempo se denomina periodo embrionario y abarca los procesos de formación de órganos por cada una de las capas germinales antes mencionadas.

En estas semanas ocurre la formación de los sistemas principales y es posible visualizar los caracteres externos corporales. A partir de la quinta semana los cambios del embrión disminuyen en gran medida, comparado con las semanas anteriores.

Ectodermo

El ectodermo origina estructuras que permiten el contacto con el exterior, incluyendo sistema nervioso central, el periférico y los epitelios que constituyen los sentidos, la piel, el pelo, las uñas, los dientes y las glándulas.

Mesodermo

El mesodermo se divide en tres: paraxial, intermedio y lateral. El primero origina una serie de segmentos llamados somitómeras, de donde surge la cabeza y todos los tejidos con funciones de sostén. Además, el mesodermo produce el sistema vascular, urogenital y glándulas suprarrenales.

El mesodermo paraxial se organiza en segmentos que forman la placa neural, las células forman un tejido laxo llamado mesénquima y da origen a tendones. El mesodermo intermedio origina las estructuras urogenitales.

Endodermo

El endodermo constituye el “techo” del saco vitelino y produce el tejido que tapiza el tracto intestinal, el respiratorio y la vejiga urinaria.

En etapas más avanzadas esta capa forma el parénquima de la glándula tiroides, paratirodies, hígado y páncreas, parte de las amígdalas y el timo, y el epitelio de la cavidad timpánica y la trompa auditiva.

Crecimiento vellositario

La tercera semana se caracteriza por un crecimiento vellositario. El mesénquima coriónico se ve invadido por vellosidades ya vascularizadas denominadas vellosidades terciarias. Además, se forman las células de Hofbauer que cumplen funciones macrofágicas.

La notocorda

En la semana número cuatro aparece la notocorda, un cordón de células de origen mesodérmico. Este se encarga de indicar a las células que se encuentran por arriba que no formarán parte de la epidermis.

En contraste, dichas células originan un tubo que formará el sistema nervioso y constituyen el tubo neural y las células de la cresta neural.

Genes

El eje embrionario antero-posterior es determinado por los genes de la caja homeótica o genes Hox . Se organizan en varios cromosomas y presentan colinealidad espacial y temporal.

Existe una correlación perfecta entre el extremo 3’ y 5’ de su localización en el cromosoma y el eje anteroposterior del embrión. Asimismo, los genes del extremo 3’ se presentan más temprano en el desarrollo.

Del tercer mes en adelante

Este lapso de tiempo se denomina periodo fetal y engloba los procesos de maduración de órganos y tejidos. Ocurre un rápido crecimiento de estas estructuras y del cuerpo en general.

El crecimiento en términos de longitud es bastante pronunciado en el tercer, cuarto y quinto mes. En contraste, el aumento de peso del feto es considerable en los últimos dos meses previos al nacimiento.

Tamaño de la cabeza

El tamaño de la cabeza experimenta un crecimiento particular, siendo más lento que el crecimiento corporal. La cabeza representa casi la mitad del tamaño total del feto en el tercer mes.

A medida que avanza su desarrollo, la cabeza representa una tercera parte hasta que llega el momento del parto, cuando la cabeza solamente representa la cuarta parte del bebe.

Tercer mes

Los rasgos van tomando un aspecto cada vez más similar al de los humanos. Los ojos van tomando su posición definitiva en la cara, ubicados ventralmente y no de manera lateral. Lo mismo ocurre con las orejas, posicionándose a los lados de la cabeza.

Los miembros superiores alcanzan una longitud importante. En la decimosegunda semana los genitales se han desarrollado a tal punto que ya el sexo puede ser identificado por una ecografía.

Cuarto y quinto mes

El aumento en términos de longitud es evidente y puede alcanzar hasta la mitad de la longitud de un bebe recién nacido promedio, más o menos 15 cm. En cuanto al peso, aún no supera el medio kilo.

En esta etapa del desarrollo ya se puede observar cabello en la cabeza y también aparecen las cejas. Además, el feto se encuentra cubierto de un vello denominado lanugo.

Sexto y séptimo mes

La piel toma un aspecto rojizo y arrugado, causado por la falta de tejido conectivo. La mayoría de los sistemas ha madurado, a excepción del respiratorio y nervioso.

La mayoría de los fetos que nacen antes del sexto mes no logran sobrevivir. El feto ya ha alcanzado un peso mayor a un kilo y mide unos 25 cm.

Octavo y noveno mes

Ocurren depósitos de grasa subcutánea, ayudando a redondear el contorno del bebe y eliminando las arrugas de la piel.

Las glándulas sebáceas empiezan a producir una sustancia de naturaleza lipídica de color blanquecino o grisáceo llamada vérnix caseosa, que ayuda a la protección del feto.

El feto puede llegar a pesar entre tres y cuatro kilos, y medir 50 centímetros. Cuando se acerca el noveno mes, la cabeza adquiere una mayor circunferencia en el cráneo; esta característica ayuda al paso por el canal del parto.

En la semana previa al nacimiento el feto es capaz de consumir el líquido amniótico, quedando en sus intestinos. Su primera evacuación, de apariencia negruzca y pegajosa, consiste en el procesamiento de este sustrato y se denomina meconio.

Referencias

1. Alberts, B., Johnson, A. & Lewis, J. (2002). Molecular biology of the Cell. Fourth edition. Garland Science.
2. Cunningham, F. G. (2011). Williams: Obstetricia . McGraw Hill Mexico.
3. Georgadaki, K., Khoury, N., Spandidos, D. A., & Zoumpourlis, V. (2016). The molecular basis of fertilization (Review). International Journal of Molecular Medicine , 38 (4), 979–986.
4. Gilbert S.F. (2000) Developmental Biology. 6th edition . Sunderland (MA): Sinauer Associates. Comparative Embryology. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9974/
5. Gilbert, S. F. (2005). Biología del desarrollo . Ed. Médica Panamericana.
6. Gómez de Ferraris, M. E. & Campos Muñoz, A. (2009). Histología, embriología e ingeniería tisular bucodental . Ed. Médica Panamericana.
7. Gratacós, E. (2007). Medicina fetal . Ed. Médica Panamericana.
8. Rohen, J. W., & Lütjen-Drecoll, E. (2007). Embriología funcional: una perspectiva desde la biología del desarrollo . Ed. Médica Panamericana.
9. Saddler, T. W., & Langman, J. (2005). Embriología Médica con orientación clínica . Ed. Médica Panamericana.