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Formación de los órganos en el embrión

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Durante la tercera y cuarta semana de desarrollo embrionario, las células que conforman las tres capas embrionarias (ectodermo, mesodermo y endodermo) proliferan y se desplazan, lo que se traduce en el crecimiento y cambios de forma de cada una de estas capas. Esto permite originar todos los tejidos y órganos de nuestro cuerpo, estableciéndose así el plan básico de la formación corporal del futuro individuo. 

A continuación se describe brevemente el proceso de formación de algunos tejidos y órganos.

Sistema Respiratorio


sistema respiratorioEl Sistema respiratorio se desarrolla a partir del divertículo respiratorio, derivado de la región anterior del tubo digestivo, durante la cuarta semana de desarrollo.

Las células del epitelio proliferan hasta formar los primordios bronquiales, durante la quinta semana de desarrollo. Posteriormente, estos se ramifican por proliferación celular hasta formar los bronquios y bronquiolos.

Durante la semana veintiséis, de los extremos terminales de los bronquiolos surgen los alvéolos, que aumentan considerablemente de tamaño durante las últimas semanas de desarrollo. Las células que los forman se diferencian en dos tipos: tipo I, llamadas neumocitos, que tienen la función de intercambio gaseoso durante la respiración, y tipo II, que secretan una sustancia que cubre la superficie interna de los alvéolos y facilita la expansión de estas estructuras durante la respiración. Al momento del nacimiento, se encuentran desarrollados y funcionando casi la totalidad de los trescientos millones de alvéolos. 

Corazón


CorazónEl Corazón comienza a desarrollarse durante la tercera semana de gestación, a partir de la capa mesodérmica.

El corazón presenta una forma tubular al principio de su formación. Posteriormente, este tubo se pliega y forma las cámaras cardiacas, que más tarde constituirán aurículas y ventrículos.

Comienza a latir entre la cuarta y la quinta semana de gestación, aunque no ha completado su desarrollo total. El latido se debe a que las células del mesodermo comienzan a diferenciarse en células musculares estriadas llamadas cardiomiocitos, que presentan un citoesqueleto contráctil que permite su contracción y relajación, y que dan forma al corazón.

Sistema Digestivo


Sistema DigestivoEl Sistema digestivo se forma mediante un proceso complejo, pues se deben originar los órganos y algunas glándulas anexas, como el hígado y el páncreas. Su formación termina alrededor de la vigésima semana de desarrollo, con el epitelio intestinal diferenciado, pero no es completamente funcional sino hasta después del nacimiento.

Mediante el plegamiento del endodermo, en la tercera semana de desarrollo se forma un conducto correspondiente al intestino primitivo. Durante el segundo mes, las células del epitelio intestinal comienzan a proliferar y se forman vellosidades intestinales, en cuya base hay células madre que continúan proliferando, algunas de las cuales migran hacia la punta de la vellosidad y se diferencian en cuatro tipos celulares, uno de ellos es el enterocito, con capacidad de absorber los distintos nutrientes.

Durante la cuarta y quinta semana, a lo largo del tubo digestivo comienzan a formarse la tráquea, esófago, estómago, hígado, páncreas e intestinos. A fines del segundo mes, se desarrolla la mucosa gástrica -capa de células que recubre el estómago e intestino- y, a partir de ella, se diferencian los distintos tipos celulares, entre ellos, las células que secretan el ácido clorhídrico necesario para la digestión.

En el tubo digestivo, entre el estómago y el intestino, las células del endodermo se multiplican, forman un divertículo y se diferencian en células llamadas hepatocitos. A medida que el desarrollo avanza, se va conformando una estructura celular que dará origen al hígado y a la vesícula biliar.

Cerca de donde se forma el hígado, se produce otro divertículo que dará origen a una glándula llamada páncreas; las células del endodermo se transforman en células progenitoras pancreáticas, diferenciándose en dos tipos celulares: las células endocrinas y las células exocrinas. Estas últimas se organizan en grupos que conforman unas estructuras denominadas acinos, que se conectan mediante conductos secretores con conductos mayores que terminan desembocando en un único conducto principal en el intestino delgado (duodeno). Las células progenitoras proliferan y luego se diferencian en células pancreáticas exocrinas, que tienen la función de producir y secretar las enzimas esenciales para la digestión. En cambio, las células endocrinas producirán y secretarán hormonas al torrente sanguíneo.

Cerebro y Médula Espinal


Cerebro y Médula EspinalEl Cerebro y médula espinal se forman a partir de las células del ectodermo. Un extremo de esta capa da origen a la cabeza y el otro, a la médula espinal.

Las neuronas del cerebro y de la médula espinal se originan a partir de la proliferación y diferenciación de células madre totipotenciales que forman un tejido denominado neuroepitelio. Este se encuentra en las paredes del tubo neural, grupo de células en medio de la capa ectodérmica.

La región anterior del tubo neural crece y forma una estructura abultada (prosencéfalo), que formará una serie de estructuras, entre ellas el cerebro.

Al comienzo de la tercera semana, en los costados del tubo neural en formación, por proliferación celular, se forman agrupaciones de células derivadas del mesenquima, dando origen a las somitas. Un grupo de somitas migran hacia el tubo neural para formar grupos de células denominadas esclerotoma, a partir de las cuales se diferenciarán las células que formarán las costillas, vértebras y discos vertebrales, en cuyo interior quedará la médula espinal. Las somitas, a su vez, se dividen en dos regiones: el dermatoma, orientado hacia el ectodermo, y el miotoma, orientado hacia el tubo neural.

Extremidades (músculos, huesos y médula ósea).


Extremidades (músculos, huesos y médula ósea).Comienza en la cuarta semana de desarrollo, al aumentar el número de células del mesodermo en la zona donde se desarrollará la extremidad (brazo o pierna). Este grupo de células mesodérmicas se cubre por una capa engrosada de células del ectodermo, formando el primordio de la extremidad, estructura embrionaria de la cual se originan músculos, huesos y médula ósea. Casi al final del primer mes, el primordio continúa proliferando, constituyendo una estructura más notoria denominada yema de la extremidad.

Las células mesenquimatosas de la yema dan origen a los huesos de las extremidades. A su vez, los axones de las neuronas que vienen del tubo neural inervarán los músculos de los huesos. Para la formación de los huesos, las células mesenquimáticas de la yema se agrupan, condensan y diferencian en condrocitos, que forman el cartílago a partir del que se originarán las células óseas que constituirán la gran mayoría de los huesos. Estos tejidos cartilaginosos se observan durante la sexta semana. Posteriormente, son invadidos en el centro por vasos sanguíneos, quedando recluidos hacia los extremos los condriocitos, que proliferan y permiten que los huesos crezcan por los extremos. Sin embargo, hacia el centro del hueso los condriocitos se hipertrofian, mineralizan la matriz extracelular que los rodea y luego mueren. Con la entrada de los vasos sanguíneos ingresan células mesenquimáticas que luego se diferencian en osteoblastos, los cuales depositan matriz ósea, formada por proteínas y minerales, sobre la matriz mineralizada que dejaron los condriocitos, y, al momento del nacimiento, los huesos están osificados.

La yema de la extremidad crece y se desarrolla hasta alcanzar un aspecto de aleta. Posteriormente, durante la sexta semana, comienzan a formarse los dedos de las manos y pies. Al comienzo, estas estructuras tienen forma compacta pero, a medida que avanza el desarrollo, se insinúan los dedos, que se definen gracias a que las células que originalmente se encontraban entre dedo y dedo mueren por apoptosis. A partir del dermatoma se forma la capa interna de la piel (dermis), mientras que el miotoma da origen a las células de los músculos de la espalda, del tórax, del abdomen y de las extremidades.

Unas células poco diferenciadas, llamadas células miógenas o premusculares, se agrupan alrededor del cartílago y generan dos masas pre-musculares que originarán los músculos flexores y los extensores de la extremidad. Para esto, las células miógenas se diferencian en mioblastos, que luego se fusionan y forman un miotubo (célula multinucleada) que finalmente da origen a las fibras musculares. Un grupo pequeño de células miógenas, llamadas células satélite, permanecen en la periferia de la fibra muscular en el individuo adulto y permiten el crecimiento y la regeneración del músculo frente a un daño accidental o por un ejercicio muy extremo.

Sistema circulatorio y sangreSistema circulatorio y sangre


En la tercera semana de desarrollo comienza la formación de vasos y células sanguíneas, a partir de las células llamadas hemangioblastos, que se transforman en dos tipos celulares: las células endoteliales y las células madre hernatopoyéticas.

De las células endoteliales se formarán los vasos sanguíneos y a partir de las células madre hematopoyéticas derivarán los tipos celulares presentes en la sangre (eritrocitos y leucocitos). Entre la cuarta y la octava semana de desarrollo, se generan nuevos hemangioblastos que también forman células hematopoyéticas y, en el sexto mes de gestación, el mesoderma embrionario deja de producir células hematopoyéticas y sanguíneas, las cuales comienzan a formarse exclusivamente en la médula ósea de los huesos.

Piel


PielEste órgano cubre la superficie del organismo y está constituido por la epidermis (capa más externa) y la dermis (capa interna).

Durante el primer mes de desarrollo, la epidermis se forma principalmente a partir del ectodermo, cuyas células proliferan y dan origen a una capa de células peridérmicas, y luego, continúan multiplicándose y las células peridérmicas mueren por apoptosis.

Durante el sexto mes, se distinguen tres capas: una basal, una medial y otra superior. La capa basal conserva células madre que proliferan y luego se diferencian en células llamadas queratinocitos que forman los estratos más profundos de la epidermis
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