Mesoderm: sviluppo, parti e strutture derivate

Il mesoderma è uno dei tre strati cellulari embrionali che si presentano durante il processo di gastrulazione, intorno alla terza settimana di gestazione. È presente in tutti i vertebrati, inclusi gli umani.

È definito come una lamina blastodermica che si trova tra gli strati di ectoderma e di endoderma. Prima della gastrulazione, l'embrione ha solo due strati: l'ipoblasto e l'epiblasto.

Mentre, durante la gastrulazione, le cellule epiteliali dello strato epiblastico diventano cellule mesenchimali che possono migrare verso altre aree. Dette cellule sono invaginate per dare origine ai tre strati o strati embrionali.

Il mesoderma è l'ultimo strato che origina ed è formato da un processo di mitosi che si verifica nell'ectoderma. Gli animali che presentano questo strato sono chiamati "triblastici" e cadono nel gruppo "bilateria".

Questa struttura si differenzia in tre aree su ciascun lato della notocorda: il mesoderma assiale, il parassiale e il laterale. Ciascuna di queste parti darà origine a diverse strutture corporee.

Da questo strato derivano i muscoli scheletrici, il tessuto connettivo, la cartilagine, i componenti del sistema circolatorio e linfatico, l'epitelio di alcune ghiandole endocrine e parte del sistema genito-urinario.

Crea muscoli e tessuti connettivi per tutto il corpo, tranne che nella parte della testa, dove molte strutture provengono dall'ectoderma.

D'altra parte, ha la capacità di indurre la crescita di altre strutture come la piastra neurale, che è il precursore del sistema nervoso.

Tutti questi processi embrionali sono diretti da raffinati meccanismi genetici che, se alterati, possono causare gravi malformazioni, sindromi genetiche e persino la morte.

Il termine mesoderma deriva dal greco "μέσος". È diviso in "mesos", che significa medium o intermedio e "dermos", che significa "pelle". Questo strato può anche essere chiamato mesoblast.

Sviluppo del mesoderma e dei suoi derivati

Il mesoderma causa principalmente muscoli, ossa e vasi sanguigni. Durante le prime fasi dello sviluppo embrionale, le cellule formano due tipi di tessuti:

Epithelia: le cellule sono collegate attraverso articolazioni forti, fogli di costruzione. Il mesoderma forma numerosi epiteli.

Mesenchima: le cellule vengono distribuite lasciando ampi spazi tra di loro, formando un tessuto di riempimento. Il mesenchima è il tessuto connettivo e gran parte viene dal mesoderma. Una piccola parte emerge dall'ectoderma.

I derivati ​​di questa struttura si spiegano meglio dividendolo in diverse aree: mesoderma assiale, parassiale e laterale. Dal momento che ciascuna di esse dà origine a diverse strutture.

Mesoderma assiale

Ciò corrisponde a una struttura fondamentale nello sviluppo chiamata notocorda. Questo ha la forma di una corda e si trova nella linea mediana della parte dorsale dell'embrione. È l'asse di riferimento che determinerà che entrambi i lati del corpo si sviluppano simmetricamente.

La notocorda inizia a formarsi a 18 giorni di gestazione, attraverso i movimenti cellulari che si sono verificati durante il periodo di gastrulazione. Inizia con una fessura superficiale che si piega e invagina in un cilindro allungato.

Questa struttura è fondamentale per determinare la posizione del sistema nervoso e la successiva differenziazione neurale. La notocorda ha l'importante funzione di visualizzare segnali induttivi che regolano lo sviluppo dell'embrione.

Quindi, questa struttura invia segnali induttivi all'ectoderma (lo strato che si trova appena sopra il mesoderma) in modo che alcune delle sue cellule si differenziano in cellule precursori nervose. Questi costituiranno il sistema nervoso centrale.

In alcuni esseri viventi, come i cordati, il mesoderma assiale rimane per tutta la vita come un supporto assiale del corpo. Tuttavia, nella maggior parte dei vertebrati si ossifica all'interno delle vertebre. Anche così, alcuni resti persistono nel nucleo polposo dei dischi invertebrali.

Mesoderma parassiale

È la parte più spessa e più larga del mesoderma. Nella terza settimana, è diviso in segmenti (chiamati somitimeri) che compaiono nell'ordine cefalico a quello caudale.

Nell'area cefalica, i segmenti sono correlati alla piastra neuronale, formando neuromeri. Questi daranno origine a gran parte del mesenchima cefalico.

Mentre, nell'area occipitale, i segmenti sono organizzati in somiti. Sono strutture transitorie fondamentali per la prima distribuzione segmentale della fase embrionale precoce.

Mentre sviluppiamo, la maggior parte di questa segmentazione scompare. Tuttavia, rimane in parte nella colonna vertebrale e nei nervi spinali.

I somiti sono disposti su entrambi i lati del tubo neurale. Nella quinta settimana, ci sono 4 somiti occipitali, 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 8-10 coccigei. Questi stanno per formare lo scheletro assiale. Ogni coppia di somiti evolverà originando tre gruppi di cellule:

- Esclerotoma: è formato da cellule che sono migrate dai somiti alla parte ventrale della notocorda. Questo diventerà la colonna vertebrale, le costole, le ossa del cranio e la cartilagine.

- Dermotoma: deriva dalle cellule della parte più dorsale dei somiti. Dà origine al mesenchima del tessuto connettivo, cioè al derma della pelle. Negli uccelli, il dermotoma è quello che produce l'aspetto delle piume.

- Myotome: dà origine a muscoli scheletrici. Le sue cellule precursori sono i mioblasti, che migrano verso la regione ventrale dei somiti.

I muscoli più corti e più profondi di solito derivano da singoli miotomi. Mentre superficiali e grandi, derivano dalla fusione di diversi miotomi. Il processo di formazione muscolare nel mesoderma è noto come miogenesi.

Mesoderma laterale

È la parte più esterna del mesoderma. A circa 17 giorni di gestazione, il mesoderma laterale è diviso in due piastre: il mesoderma splanchnopleural, che è vicino all'endoderma; e il mesoderma somatopleural, che si trova adiacente all'ectoderma.

Ad esempio, dal mesoderma esplacnopleural vengono le pareti del tubo intestinale. Mentre il mesoderma somatopleural genera le membrane sierose che circondano le cavità peritoneali, pleuriche e pericardiche.

Dal mesoderma laterale sorgono cellule che costituiranno il sistema cardiovascolare e sanguigno, il rivestimento delle cavità corporee e la formazione di membrane extraembrionali. Questi ultimi hanno la missione di portare nutrienti all'embrione.

In particolare, dà origine al cuore, ai vasi sanguigni, alle cellule del sangue come i globuli rossi e bianchi, ecc.

Altre classificazioni includono il "mesoderma intermedio", una struttura che collega il mesoderma parassiale al mesoderma laterale. Il suo sviluppo e differenziazione dà origine a strutture genito-urinarie come reni, gonadi e condotti associati. Hanno anche origine da parte delle ghiandole surrenali.