Embriologia: Neurulação e organogênse

A neurulação e a organogênese são momentos delicados do desenvolvimento embrionário. Você sabe o que acontece nestas fases? Não? Então revise embriologia para mandar bem em Biologia no Enem!

Mesmo um organismo extremamente complexo como um ser humano tem sua origem em uma célula única: o zigoto. Formado a partir da fecundação, o zigoto passará por uma série de sucessivas clivagens e diferenciações que darão origem a um novo indivíduo. Nesta aula de Biologia para o Enem você irá revisar as fases finais do desenvolvimento embrionário: a neurulação e a organogênese. Vem com a gente revisar embriologia para mandar bem no Enem!

Da mórula à gástrula

Após a formação do zigoto, uma série de mitoses seguidas dará origem à uma massa compacta de células chamadas de mórula. Quando aproximadamente sessenta células estão aglomeradas, algumas delas começam a migrar para a periferia.

Essa migração e a formação de uma cavidade no interior da estrutura corresponde à blastulação, processo que dá origem à blástula. Após a formação dessa cavidade, as paredes da bola oca que conhecemos como blástula começam a invaginar.

Ao mesmo tempo, células migram para uma região chamada mesentoderme. Essa migração e diferenciação celular dá origem aos folhetos embrionários. Cada folheto dará origem à um grupo diferente de órgãos.

Neurulação

Após a formação dos folhetos, a modificação e o desenvolvimento do embrião continuam. Nos animais do Filo dos Cordados (onde temos os protocordados, como os anfioxos, e todos os vertebrados) ocorre um processo seguinte à formação da gástrula, chamado de neurulação.

Durante este processo ocorre a formação da nêurula, uma espécie de gástrula mais desenvolvida. Nesta fase, o processo de formação dos órgãos do embrião começa a se organizar.

A neurulação se inicia quando as células localizadas no “teto” do arquêntero começam a se diferenciar e se multiplicar. Isto irá formar uma evaginação (proeminências para fora do embrião). Essa estrutura possui a forma de um cordão e será responsável por originar a estrutura que caracteriza o Filo dos Cordados: a notocorda.

A notocorda é uma estrutura responsável por sustentar o organismo e está presente em todos os cordados em, pelo menos, uma fase da vida. Nos protocordados, a notocorda acompanha o animal durante toda a sua vida. Já nos vertebrados, a notocorda será substituída, ainda na fase embrionária. Nesse caso, a notocorda funcionará como um molde para as células da mesoderme que migrarão para a região e formarão a coluna vertebral.

Ao mesmo tempo que a notocorda está se formando, na ectoderme se inciará um processo que dará origem à formação do sistema nervoso. Nesse processo, células da ectoderme começam a ficar achatadas, formando o que chamamos de placa neural.

neurulação e nêurula
Figura 1: Fotomicrografias de um corte da parte dorsal de um embrião na fase de nêurula. A sequência de imagens (de baixo para cima) mostra o “passo-a-passo” da formação do tubo neural. Veja que a região central se dobra para forma, formando as evaginações. Na imagem de cima, podemos observar o sulco que posteriormente se fechará como um zíper.

 

A placa neural se estende em forma de cordão no dorso do embrião. Pouco a pouco ela começa a sofrer uma invaginação. Em seguida, forma-se um sulco nessa invaginação, que se fecha das pontas para o centro, como um zíper. A estrutura formada é chamada de tubo neural.

processo de neurulação
Figura 2: Imagem esquemática demonstrando o processo da neurulação. As três primeiras imagens são esquemas que representam a formação da estrutura fotografada na Figura 1. Nas imagens de baixo vemos a finalização da nêurula. As duas últimas imagens mostram a nêurula em um corte horizontal e vertical.

 

O tubo neural é a estrutura embrionária que dá origem ao sistema nervoso. Nos seres humanos, a formação do tubo neural ocorre nas primeiras semanas de gestação, quando o embrião tem aproximadamente 1cm.

Problemas que podem ocorrer durante a neurulação

A formação da nêurula é um processo extremamente delicado. Os processos ocorridos nessa fase são uma cadeia de eventos intricada. Qualquer detalhe que deixe de ocorrer durante essa fase do desenvolvimento embrionário terá consequências notáveis no desenvolvimento do organismo.

Um exemplo de má formação gerada nesta fase é a anencefalia, causada pelo não fechamento do tubo neural (aquele momento que parece um zíper). Nesse quadro, o embrião (e posteriormente o feto) não desenvolverá completamente os órgãos do encéfalo e a caixa craniana.

Sem a caixa craniana, mesmo que os órgãos do encéfalo se formem, eles ficam expostos ao líquido amniótico. Isto irá gerar problemas em escalas variáveis, porém todos extremamente graves e deletérios.

Em geral, fetos com anencefalia são abortados espontaneamente pelo organismo materno. E, quando a gestação continua, os riscos de morte para mãe são muito altos.  Tanto que o diagnóstico de anencefalia é um dos poucos motivos válidos na legislação brasileira para o aborto legal.

Poucos são os fetos anencéfalos que chegam a nascer no tempo normal de uma gestação e, a maioria, é natimorto. Os bebês que nascem vivos têm baixíssima expectativa de vida. No geral, morrem nas primeiras horas após o nascimento ou nas semanas seguintes. Existem, porém, raríssimos casos de crianças que chegam próximo aos dois anos de vida. Como o caso da menina brasileira Vitória de Jesus.

vitória de cristo anencefalia
Figura 4: Vitória de Cristo, menina brasileira anencéfala que viveu mais de dois anos, superando a expectativa de vida para esta raríssima má formação. A família milita para que a permissão de aborto legal em caso de anencefalia seja revogada.

 

Organogênese

Após a formação da gástrula, inicia-se o processo que chamamos de organogênese. Como o próprio nome já diz, nessa fase do desenvolvimento ocorrerá a formação dos órgãos do animal.

Nesta aula, vamos focar na organogênese humana. Nesse processo, cada folheto embrionário presente no embrião dará origem a diferentes tecidos e órgãos. Veja um resumo desse processo no vídeo a seguir:

Nos seres humanos, a organogênese começa por volta da quarta semana de gestação e se continua até a oitava semana. Ao fim deste período, o embrião terá toda a estrutura básica dos seus órgãos formadas e parecerá um “mini” ser humano. Neste momento, ele passa a ser chamado de feto.

Como você pode observar, o início da gestação é um momento extremamente delicado. Isso requer da mãe cuidados e atenção redobrada com o que está ingerindo. Álcool e outras drogas, mesmo medicamentos, devem ser evitados, pois podem influenciar na organogênese. Isso porque essas substâncias podem influenciar a diferenciação celular, o que pode acarretar má-formações.

Ectoderme

A ectoderme é o folheto embrionário mais externo do embrião. Ela será responsável pela formação da pele e de seus anexos (como unhas e pelos). Além disso, a ectoderme também irá originar as mucosas, o esmalte dos dentes, a hipófise e os olhos.

Não esqueça que durante a neurulação a ectoderme também dará origem ao tubo neural. Sendo assim, o sistema nervoso também tem origem na ectoderme.

Mesoderme

A mesoderme é o folheto embrionário que fica entre a endoderme e a ectoderme. Esse folheto embrionário formará tecidos que irão revestir e proteger os órgãos internos. Esses tecidos, chamados genericamente de serosas, revestem o abdômen (peritônio), o coração (pericárdio) e os pulmões (pleura).

Além das serosas, o folheto mesodérmico irá formar também os músculos, os tecidos conjuntivos (como o ósseo e o sanguíneo), o sistema linfático, o sistema cardiovascular, o sistema urinário e genital, o marfim dos dentes e a região cortical das glândulas suprarrenais.

Endoderme

A endoderme é o folheto embrionário mais interno do embrião. Na gastrulação, ele forma o arquêntero, nosso intestino primitivo. Sendo assim, esta estrutura dará origem ao sistema digestório, assim como seu revestimento epitelial. A endoderme origina ainda glândulas endócrinas, como o fígado, o pâncreas, o timo, a tireoide e as paratireoides.

E aí, conseguiu aprender um pouco mais sobre a neurulação e a organogênse? Agora, veja minha aula para continuar fixando o conteúdo:

Agora, para finalizar seus estudos, faça os exercícios que selecionei para você:

Questão 01 – (UEFS BA/2017)    

Durante o desenvolvimento embrionário de uma ave, ocorreu uma mutação gênica que foi transmitida a todas as células do folheto embrionário indicado pela seta na figura.

mutação na neurulação
(http://peskescola.blogspot.com.br. Adaptado.)

Ao final da neurulação, o gene mutante estará presente em todas as células

a) da placa neural.

b) do revestimento externo da nêurula.

c) da notocorda.

d) do tubo neural.

e) do revestimento interno do arquêntero.

Gab: C

Questão 02 – (UEA AM/2014)    

A figura ilustra a fase de nêurula de um cordado vertebrado.

nêurula
(http://biologiaprofmorais.blogspot.com.br. Adaptado.)

 

A fase embrionária ilustrada na figura apresenta

a) tubo neural dorsal que, no animal desenvolvido, formará o encéfalo e a medula espinhal.

b) quatro tecidos embrionários que, no animal desenvolvido, formarão o esqueleto ósseo.

c) pseudoceloma que, no animal desenvolvido, formará a cavidade abdominal.

d) notocorda que, no animal desenvolvido, formará a coluna vertebral.

e) arquêntero que, no animal desenvolvido, formará a cavidade gastrovascular.

Gab: A

Questão 03 – (UTF PR/2008)    

Os organismos multicelulares se desenvolvem a partir de uma célula-ovo que, depois de sucessivas divisões e diferenciações dá origem à totalidade das células que compõem os tecidos corporais. O esquema abaixo representa uma clivagem de célula–ovo:

exercício neurulação
(Extraído de Biologia Celular e Molecular, DeRobertis E.D.P., Editora Guanabara Koogan, 2003)

 

Baseando-se no esquema é INCORRETO afirmar que:

a) D corresponde à fase de mórula.

b) trata-se de uma segmentação holoblástica igual.

c) E corresponde à fase de blástula.

d) B compõem-se de 4 blastômeros.

e) F corresponde à fase de nêurula.

Gab: E

Sobre o(a) autor(a):

Juliana é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina e cursa o Mestrado em Educação na mesma instituição. Ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem.