ANTECEDENTES DA EMBRIOLOGIA
Embriologia estuda a seqüência de formas de desenvolvimento do zigoto para o organismo dotado de todos os seus órgãos e sistemas.
Nesse sentido, vale lembrar a distinção entre desenvolvimento (sucessão de fases estruturais e organizacionais com crescente complexidade) e crescimento, entendida sobretudo no sentido quantitativo.
Na metazoa dos vertebrados nos encontramos, subindo as séries evolutivas até o homem (através dos ciclóstomos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos), até o aparecimento de formas adultas de complexidade crescente, para as quais cada vez maior é a complicação das fases do desenvolvimento embrionário.
No início, o zigoto, sempre equipado com material de reserva, é dividido (por mitoses subseqüentes) em 2, depois 4, depois 8, etc. células chamadas blastômeros, sem crescimento, até atingir o núcleo normal / relação citoplasmática da espécie.
Essa segmentação inicial pode seguir padrões diferentes, dependendo da quantidade e distribuição do deutoplasma.
No início, o deutoplasma é pobre ("ovos oligolecíticos"), portanto a segmentação é total e dá origem a blastômeros levemente diferentes. À medida que o embrião se torna maior, mais tempo e material são necessários antes que o seu desenvolvimento permita que ele comece uma vida independente. É por isso que é necessário um aumento no deutoplasma ("ovos teloleciticos"), que tende a ser organizado em uma parte do zigoto. Isso provoca uma crescente "anisotropia", que está ligada a mudanças na segmentação, regulada por dois princípios gerais:
- a lei de Hertwig diz que, na mitose, o derma acromático (cujo equador determina o plano de divisão das células filhas) tende a ser organizado no sentido de maior comprimento do citoplasma;
- A lei de Balfour diz que a velocidade de segmentação é inversamente proporcional à quantidade de deutoplasma.
Vejamos então que já nos ciclostomos e nos peixes a segmentação é desigual, com um polo animal de rápida segmentação (que dará as estruturas superiores do embrião) e um pequeno polo de panturrilha que conterá a maior parte do material de reserva. A tendência anisotrópica nos anfíbios (na qual os órgãos responsáveis pela respiração aérea devem ser organizados) é ainda maior, na qual o pólo vitelino, embora seja lentamente segmentado, permanece relativamente inerte e acaba sendo coberto por células derivadas do pólo animal de rápida segmentação. Até esta etapa evolutiva a sucessão dos principais estágios embrionários inclui: zigoto, blastômero, mórula (aglomerado de blastômeros semelhante a uma amoreira), blástula (mórula com células internas regredida), gástrula (blástula na qual as células de um lado invaginaram ), na qual aparece a cavidade primitiva do organismo, com uma camada celular externa (ectoderme, da qual o sistema nervoso derivará primeiro) e uma interna (entoderme), entre as quais uma terceira camada (mesoderma) se interpola. Dessas camadas ou "folhas embrionárias" derivarão, então, numa sequência ordenada, todos os tecidos, órgãos e aparelhos.
Nas espécies ainda mais evoluídas, o aumento do deutoplasma (ou "panturrilha") é tal que não pode nem mesmo se segmentar. Assim, vemos que nas aves a segmentação afeta apenas um fino disco superficial, levando a uma discoblasto e a uma série de fenômenos que garantem a formação do embrião de maneira diferente daquela anteriormente mencionada.
Um aumento adicional no deutoplasma provavelmente não teria sido mais eficiente, de modo que no desenvolvimento e crescimento dos mamíferos até a capacidade de vida independente são alcançados por outro sistema. Observamos de fato nos Mamíferos que o deutoplasma serve apenas para os primeiros estágios de desenvolvimento; então o embrião estabelece relações metabólicas com o organismo da mãe (com a aparência da placenta) e não usa mais o deutoplasma, cujo excesso é eliminado. Neste ponto os ovos voltam a ser oligolecíticos e a segmentação pode voltar a ser total (e, portanto, nos estágios iniciais é semelhante à do anfiosso), mas após a mórula a embriogênese continua de acordo com o esquema mais evoluído das aves, com um "Blastocisto" seguido de implantação na parede uterina, de modo que o metabolismo do embrião seja assegurado pelo organismo da mãe (através da placenta) e não pelo deutoplasma.
DIFERENCIAÇÃO EMBRIADA
Quando a segmentação do zigoto trouxe a relação núcleo / citoplasma à norma da espécie, é necessário que, paralelamente ao desenvolvimento, o crescimento tenha que começar. É por isso que o metabolismo começa com o aparecimento de nucléolos e síntese protéica. A síntese de proteínas assim iniciada é devida aos genes responsáveis pelos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário. Esses genes são desreprimidos pelas substâncias presentes nos diferentes blastômeros do pólo animal e panturrilha. Por sua vez, os produtos desses genes iniciais podem desexpressar os operons dos genes responsáveis pelos estágios posteriores. Os produtos desta segunda série de genes podem atuar tanto no sentido de construir novas estruturas embrionárias, tanto no sentido de reprimir os operons prévios quanto de desreprimir os subseqüentes, em uma sequência ordenada que conduz à construção do novo organismo, graças à informação genética acumulada. do genoma ao longo dos milênios em espécies cada vez mais evoluídas.
A famosa expressão da "ontogênese de Haeckel recapitula a filogenia" na verdade expressa o fato de que a espécie superior repete, nos estágios do desenvolvimento embrionário, a sucessão que já existe nas espécies evolutivamente precedentes.
Os estágios iniciais do embrião tendem a ser semelhantes nos vertebrados, particularmente até a aparência das brânquias.
Nas espécies que passam para a respiração, as brânquias são então reabsorvidas e reutilizadas (por exemplo, para a formação de glândulas endócrinas), mas a informação genética relacionada à formação das brânquias é preservada mesmo em humanos. Este é evidentemente um exemplo de genes estruturais embrionários que estão presentes nos genomas de todos os vertebrados e devem permanecer reprimidos depois de terem trabalhado em seu momento ontogenético.
A interpretação da embriogênese no sentido de regulação da ação gênica nos permite unificar as complexas experiências tradicionais da embriologia experimental.
Os gêmeos
O zigoto e os primeiros blastômeros, até o início da síntese protéica, são totipotentes, isto é, capazes de dar vida a um organismo inteiro. Para isso está ligado os experimentos de Spemann, que obteve dois embriões do estrangulamento de um zigoto anfíbio. Um fenômeno semelhante aparece na base do fenômeno de gêmeos idênticos no homem, que por essa razão são chamados monozigóticos (MZ). Os gêmeos experimentais de Spemann eram meio normais, enquanto nos humanos eles são perfeitamente normais. Isso explica por que nos anfíbios os dois embriões tinham que dividir a única gema já recebida, enquanto que no homem os embriões podem receber, através da placenta, tudo o que é necessário para seu desenvolvimento e crescimento.
Deve ser lembrado que no homem dois terços dos gêmeos têm outra origem: eles derivam da ocasional maturação simultânea de dois folículos, com a liberação de dois óvulos que, fertilizados, dão dois zigotos; neste caso falamos de gêmeos dizigóticos (DZ).
Como os gêmeos MZ, divididos pela mitose do único zigoto, têm o mesmo genoma, as diferenças entre eles devem ser de origem ambiental. Em vez disso, o genoma dos gêmeos DZ lembra tanto quanto quaisquer dois irmãos. Neste princípio baseia-se o método duplo, amplamente utilizado na genética humana e também no campo do esporte.
No homem, em que certas razões éticas proíbem a experimentação, pode-se verificar como qualquer caráter é regulado por fatores hereditários: de fato, os caracteres estritamente herdados (como os grupos sanguíneos) são sempre concordantes apenas nos gêmeos MZ; como a concordância de um caractere no MZ se aproxima da do DZ, pode-se deduzir que fatores ambientais prevalecem sobre aqueles herdados na determinação desse caráter fenotípico.
Editado por: Lorenzo Boscariol
