O gastrulação é um evento de desenvolvimento embrionário onde ocorre uma reorganização massiva de uma simples massa de células - a blástula - para uma estrutura altamente organizada, formada por várias camadas embrionárias.
Para nos colocarmos temporariamente nos estágios de desenvolvimento embrionário, a fertilização ocorre primeiro, depois a segmentação e a formação da blástula e a organização dessa massa celular é a gastrulação. É o evento mais importante da terceira semana de gestação em humanos.
Os animais diploblásticos são compostos por duas camadas embrionárias: a endoderme e a ectoderme, enquanto os animais triblásticos são formados por três camadas embrionárias: a endoderme, a mesoderme e a ectoderme. A organização correta dessas estruturas e a localização celular adequada delas ocorre durante a gastrulação.
Cada uma das camadas embrionárias formadas durante a gastrulação dará origem a órgãos e sistemas específicos do organismo adulto..
O processo varia de acordo com a linhagem animal estudada. No entanto, existem certos eventos comuns, como mudanças na motilidade das células, na forma das células e na maneira como estão conectadas.
Índice do artigo
Para entender o conceito de gastrulação, é necessário conhecer alguns aspectos fundamentais do desenvolvimento de um embrião. Vamos listar e descrever brevemente cada uma das etapas antes da gastrulação para entrar no contexto.
Embora o desenvolvimento animal seja um evento altamente variável entre as linhagens, existem quatro estágios comuns: fertilização, formação de blástula, gastrulação e organogênese..
O primeiro passo é a fertilização: a união entre os gametas masculino e feminino. Após esse evento, uma série de mudanças e transformações ocorrem no zigoto. O fenômeno que envolve a passagem de uma única célula para um embrião totalmente formado é o objetivo da biologia do desenvolvimento embrionário.
Após a fertilização, ocorre a divisão celular repetitiva e massiva, que nesta fase é chamada de blastômero. Nesse período denominado segmentação, não há aumento de tamanho, apenas divisões da grande massa celular inicial. Quando esse processo termina, uma massa de células chamada blástula se formou..
Na maioria dos animais, as células se organizam em torno de uma cavidade central cheia de líquido chamada blastocele. Aqui, uma camada germinativa é formada, e é uma etapa pela qual todos os animais multicelulares passam durante seu desenvolvimento..
É importante mencionar que durante o fenômeno de segmentação o embrião assume uma polaridade. Ou seja, eles diferem nos pólos animal e vegetal. O animal é caracterizado por ser rico em citoplasma e pequeno saco vitelino.
Após a formação da primeira camada germinativa, ocorre a formação de uma segunda camada. Este processo será descrito em detalhes neste artigo..
Uma vez estabelecidas as três camadas germinativas, as células passam a interagir com seus parceiros e ocorre a formação de tecidos e órgãos em um evento denominado organogênese..
Vários órgãos contêm células de mais de uma camada germinativa. Não é incomum que o exterior do órgão seja derivado de uma camada germinativa e o interior de outra. O exemplo mais claro dessa origem heterogênea é a pele, que deriva do ectoderma e também do mesoderma..
Como na gastrulação, durante a organogênese, as células migram por longas distâncias para chegar à sua posição final.
O evento crucial da gastrulação é a organização celular em várias camadas embrionárias. O número de camadas embrionárias permite a classificação dos animais em duas categorias: diblástica e tripoblástica..
Os diblásticos são animais com uma estrutura muito simples e possuem apenas duas camadas germinativas: a endoderme e a ectoderme..
Em contraste, os organismos triblásticos têm três camadas embrionárias: aquelas possuídas pelos diblásticos e uma adicional, a mesoderme..
Durante a gastrulação, a blástula esférica descrita na seção anterior começa a aumentar em complexidade, levando à formação de camadas germinativas a partir das células totipotenciais da camada epiblástica..
Inicialmente, o termo gastrulação foi usado para descrever o evento de formação do intestino. No entanto, agora é usado em um sentido muito mais amplo, descrevendo a formação de um embrião trilaminar..
Nesse processo, o plano corporal do organismo em desenvolvimento é estabelecido. As células que fazem parte da endoderme e da mesoderme estão localizadas dentro da gástrula, enquanto as células que constituem a pele e o sistema nervoso estão espalhadas na superfície dela..
O movimento celular - ou migrações - durante a gastrulação envolve todo o embrião e é um evento que deve ser coordenado com precisão.
Dependendo do grupo de animais estudados, encontramos variações marcantes no processo de gastrulação
Em particular, esse processo varia nas diferentes classes de vertebrados. Isso ocorre, em parte, devido às restrições geométricas apresentadas por cada gástrula..
Apesar dessas variações marcantes, os estágios pós-gástrula são muito semelhantes entre os grupos. Na verdade, a semelhança entre embriões de vertebrados é um fato de conhecimento popular..
É muito difícil - mesmo para as autoridades mais proeminentes em embriologia - diferenciar um embrião de uma ave e um réptil em seus estágios incipientes..
Durante a gastrulação, uma abertura é formada chamada blastóporo. O destino final deste permite a classificação de animais bilaterais em dois grandes grupos: protostomatos e deuterostômios.
Nos protostomados - termo das raízes gregas "primeira boca”- a abertura mencionada dá origem à boca. Esta linhagem contém moluscos, artrópodes e vários filos de animais vermiformes..
Nos deuterostômios, o blastóporo dá origem ao ânus e a boca é formada a partir de outra abertura secundária. Neste grupo encontramos equinodermos e cordados - nós, humanos, nos encontramos dentro de cordados.
Outras características embrionárias e moleculares ajudaram a validar a existência dessas duas linhagens evolutivas..
O destino da blástula depende de vários fatores, incluindo o tipo de ovo e a segmentação. Os tipos mais comuns de gastrulação são os seguintes:
Na maioria dos grupos de animais, a segmentação é do tipo holoblástico, onde a blástula se assemelha a uma bola sem nada dentro e a cavidade é chamada de blastocele..
Durante a gastrulação por invaginação, uma porção da blástula invagina para dentro e dá origem à segunda camada germinativa: o endoderma. Além disso, uma nova cavidade aparece, chamada de arquêntero..
É análogo a pegar uma bola ou bola de plástico macio, e com o dedo pressionamos para fazer um buraco: é a invaginação a que nos referimos. Ouriços-do-mar exibem este tipo de gastrulação.
Esse tipo de gastrulação ocorre em ovos que apresentam quantidades apreciáveis de gema no pólo vegetativo. Por essas razões, torna-se difícil criar uma intussuscepção (o processo que descrevemos no tipo anterior de gastrulação)..
Para a formação das camadas germinativas, ocorre a multiplicação dos micrômeros localizados no pólo animal, afundando e circundando os macrômeros. Neste ponto, o blastóporo já se formou no pólo vegetativo.,
O ectoderma será formado pelos micrômeros, enquanto os macrômeros darão origem ao endoderma..
Este tipo de gastrulação é encontrado na formação do ectoderma de grupos de animais muito heterogêneos, como anfíbios, ouriços-do-mar e tunicados (também conhecidos como ascídias ou seringas do mar).
Esse processo ocorre quando o ovo exibe enormes quantidades de gema - mais do que no caso da gastrulação epibólica. O processo consiste no colapso das células localizadas na periferia do disco.
Essas células então se movem para trás e formam uma segunda camada que se dobra para dentro, formando a endoderme e a ectoderme. O mesoderma anfíbio é formado seguindo este padrão de desenvolvimento.
O endoderma se origina de divisões de células ectodérmicas. Além disso, essas células migram e afundam. Em seguida, ocorre a separação em duas camadas de células que serão a ectoderme e a endoderme..
Esse tipo de gastrulação é raro e não há blastóporo. A formação de hipoblasto em pássaros e mamíferos ocorre por delaminação.
Assemelha-se à gastrulação por delaminação em vários aspectos, com a exceção de que o endoderma é formado a partir do movimento das células do ectoderma..
Como na gastrulação por delaminação, a formação de um blastóporo não ocorre e é característica de animais menos complexos, como esponjas do mar e tutano. O mesoderma dos ouriços-do-mar é formado dessa forma, e assim também os neuroblastos do gênero Drosófila.
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