Folheto embrionário

Os folhetos germinativos são gerados durante uma fase do desenvolvimento embrionário denominada gastrulação. Para compreender esse processo, no entanto, é necessário revisar as etapas que o antecedem. Inicialmente, o processo de fertilização leva à formação de um zigoto. Esse zigoto então passará pela clivagem, uma série de divisões celulares mitóticas onde o volume de citoplasma diminui a cada divisão, resultando em células menores denominadas blastômeros, que inicialmente se agrupam em uma massa celular que recebe o nome de mórula. Após uma reorganização dessas células, há a formação de uma cavidade preenchida por fluido, a blastocele, e neste estágio, o embrião passa a se chamar blástula. A blástula vai se vai se expandindo dentro da zona pelúcida até fazer contato com o útero. A primeira segregação de células dentro da massa celular interna após sua fixação no útero forma o hipoblasto. Essas células se separam para revestir a cavidade da blastocele. A massa celular remanescente, acima do hipoblasto, é agora chamada de epiblasto. Essa separação entre hipoblasto e epiblasto faz com que o embrião adquira uma estrutura em disco bilaminar.

Após a sua formação, o folheto embrionário ectodérmico vai gradualmente adquirindo uma forma discoide, e se diferencia em placa neural na região central do disco e em ectoderme cutânea na região periférica. As células da placa neural irão constituir a neuroectoderme. Através de sinalizações por fatores de crescimento do fibroblasto (FGF) e inibição da atividade da proteína morfogenética óssea 4 (BMP4, um membro da família do TGF-β), será iniciado o processo de neurulação por meio da indução da placa neural. O FGF é responsável pela ativação de genes que auxiliam no desenvolvimento neural e pela inibição da BMP4. Em condições normais, BMP4 induz a diferenciação da ectoderme em tecido epidérmico, porém, quando esta proteína é inativada, a ectoderme passa a se diferenciar em tecido neural. Essa inibição da BMP4 é dada por moléculas que recebem o nome de indutores neurais, e tem sua expressão aumentada pelo FGF. Alguns desses indutores são as proteínas NOGGIN, CHORDIN e FOLLISTATIN, presentes no nó primitivo do embrião. Vale ressaltar que essas proteínas induzem a formação dos tecidos neurais do prosencéfalo e mesencéfalo apenas. O rombencéfalo e medula espinal, estruturas caudais da placa neural, tem seu desenvolvimento induzido pelas proteínas WNT3a e FGF.

As primeiras células mesodérmicas inicialmente formarão uma camada fina de tecido ao redor de cada lado da linha primitiva. As células mais interiores passarão a se dividir até constituírem uma placa espessa, denominada mesoderme paraxial. Nas regiões laterais, a camada mesodérmica permanece fina e recebe o nome de placa lateral, tecido que, posteriormente, irá se dividir em duas camadas: uma camada que cobrirá o âmnio do embrião, a mesoderme parietal; e uma camada que cobrirá a vesícula vitelínica, a mesoderme visceral. Entre a mesoderme lateral e paraxial, fica a mesoderme intermediária. As células da mesoderme paraxial irão se organizar em formas intermediárias denominadas somitos, cuja formação é induzida por vias de sinalização das proteínas NOTCH e WNT, além de serem também influenciados pelo FGF8. De acordo com sua posição nessas estruturas, as células dos somitos poderão constituir o esclerótomo, que irá se diferenciar em vértebras e costelas; além disso, formarão precursores de células musculares, que culminarão com a formação da maior parte da musculatura corporal e dos membros; e irão gerar também o dermomiótomo, estrutura cujas células darão origem à derme da pele e aos músculos dorsais e intercostais. Essa diferenciação dos somitos é ativada através de sinalização pelos produtos proteicos dos genes NOGGIN e sonic hedgehog (SHH), que induzem a formação do esclerótomo. O esclerótomo, por sua vez, passa a expressar o fator de transcrição PAX1, que então ativa uma cascata de genes indutores da formação de cartilagens e músculos.

A principal derivação da endoderme embrionária é o revestimento de dois tubos no embrião: o tubo digestivo (de onde vão se formar o fígado, vesícula biliar e o pâncreas) e o tubo respiratório, que cresce a partir do tubo digestivo, e se bifurca nos dois pulmões. Quando as bordas laterais, cranial e caudal do embrião encontram‑se e se fundem, as porções cranial e caudal da endoderme são convertidas em tubos sem saída, que se transformação nos futuros intestino anterior e intestino posterior. Posteriormente, a extremidade cranial do intestino anterior é tampada pela membrana orofaríngea, que dará origem a boca. Já a extremidade caudal do intestino posterior é tampada pela membrana cloacal, que formará o ânus e o sistema urogenital. Os tubos digestivo e respiratório dividem uma câmara comum na região anterior do embrião: a faringe, que também será revestida por derivados da endoderme. Inicialmente, o folheto embrionário endodérmico dará origem ao revestimento epitelial do intestino, e ao longo do seu desenvolvimento formará o epitélio de todo o trato gastrointestinal (fígado, pâncreas e bexiga). Além disso, a partir da endoderme surgirá o epitélio de revestimento do sistema respiratório, incluindo a traqueia, os pulmões e brônquios. Todos os componentes epiteliais da faringe, cavidade dos tímpanos, tonsilas e glândulas tireoides e paratireoides também serão originados a partir da endoderme.