Fecondazione e sviluppo dell'embrione

DiJessian L. Muñoz, MD, PhD, MPH, Baylor College of Medicine
Revisionato/Rivisto lug 2024
Visualizzazione l’educazione dei pazienti

    Per la fecondazione (concepimento), gli spermatozoi (gameti aploidi maschili) migrano attraverso il canale cervicale, la cavità uterina e nelle tube di Falloppio. Nell'ovaio si sviluppano i follicoli e, durante l'ovulazione, il follicolo dominante rilascia un ovocita (gamete aploide femminile). L'ovocita entra nella tuba di Falloppio attraverso l'estremità fimbriata, viaggia attraverso la tuba di Falloppio e poi passa nella cavità uterina. L'ovocita diventa un ovulo fecondato quando uno spermatozoo penetra negli strati esterni dell'ovocita. La fecondazione si verifica in genere quando l'ovocita si trova nella tuba di Falloppio.

    Gametogenesi femminile e maschile

    La gametogenesi è il processo di sviluppo dalle cellule germinali primordiali ai gameti maturi: oogenesi nelle femmine e spermatogenesi nei maschi. Nelle femmine e nei maschi, inizia con cellule germinali diploidi che poi vanno incontro a mitosi, meiosi e citodifferenziazione in gameti aploidi.

    In genere, 1 spermatozoo fertilizza 1 ovocita. Tuttavia, 2 ovociti possono essere rilasciati e poi fecondati da 2 spermatozoi, con conseguente gravidanza gemellare dizigotica (fraterna). Una gestazione multipla di ordine superiore (p. es., triplette, quadruplette) può verificarsi se vengono liberati e fecondati più di 2 ovociti, ma questo è raro. Inoltre, più di 1 spermatozoo può penetrare un singolo ovocita, ma questo si traduce in uno zigote anormale.

    In una donna con cicli mestruali di 28 giorni, l'ovulazione si verifica circa 14 giorni dopo il primo giorno di un ciclo mestruale. Al momento dell'ovulazione, il muco cervicale diventa meno viscoso, facilitando il rapido movimento degli spermatozoi verso l'ovocita. Lo spermatozoo può sopravvivere nelle vie genitali fino a circa 3 giorni dopo il rapporto sessuale.

    L'ovulo fecondato (zigote) è diploide. Si divide ripetutamente mentre migra verso il sito di impianto nell'endometrio (di solito vicino al fondo o sulla parete posteriore dell'utero). Al momento dell'impianto, lo zigote è divenuto una blastocisti, che è uno strato di cellule che circonda una cavità. La parete della blastocisti ha un singolo strato di cellule eccetto il polo embrionale, formato da 3 o 4 strati di cellule. Circa 6 giorni dopo la fecondazione, la blastocisti si impianta nell'endometrio; il polo embrionale, che si svilupperà nell'embrione, è il primo punto dell'impianto.

    Sacco amniotico e placenta

    Entro 1 o 2 giorni dall'impianto, uno strato di cellule (cellule del trofoblasto) si sviluppa intorno alla blastocisti. Le cellule progenitrici dei villi del trofoblasto, ovvero le cellule staminali della placenta, si differenziano in 2 linee cellulari:

    • Citotrofoblasto (trofoblasto extravilloso non proliferativo): queste cellule penetrano nell'endometrio, facilitando l'impianto e ancorando la placenta.

    • Sinciziotrofoblasto: queste cellule producono gonadotropina corionica entro il 10o giorno e altri ormoni trofici poco dopo.

    Uno strato interno (amnios) e uno strato esterno (corion) delle membrane si sviluppano a partire dal trofoblasto; queste membrane formano il sacco amniotico, che contiene il prodotto del concepimento (termine usato per i derivati dello zigote in qualunque stadio, vedi figura Placenta ed embrione a circa 11 4/7 settimane di gestazione). Quando il sacco è formato e la cavità della blastocisti si chiude (approssimativamente entro il 10o giorno), il prodotto del concepimento viene considerato un embrione. Il sacco amniotico si riempie di liquido e si espande al crescere dell'embrione, riempiendo la cavità endometriale verso la 12a settimane circa dopo il concepimento; a questo punto, il sacco amniotico è la sola cavità rimanente nell'utero.

    Placenta ed embrione a circa 11 4/7 settimane di gestazione

    L'embrione misura 4,2 cm.

    Le cellule del trofoblasto si differenziano in cellule che formano la placenta. Il trofoblasto extravilloso forma i villi, che penetrano nell'utero. Il sinciziotrofoblasto copre i villi. Il sinciziotrofoblasto sintetizza ormoni trofici e fornisce scambi arteriosi e venosi tra la circolazione embrionale e quella materna.

    La placenta è completamente formata entro le 18-20 settimane ma continua a crescere, fino a raggiungere il peso di circa 500 g al termine della gravidanza.

    Embrione

    Intorno al 10o giorno circa dopo la fecondazione si possono solitamente distinguere all'interno dell'embrione 3 foglietti germinativi (ectoderma, mesoderma, endoderma). Allora inizia a svilupparsi la stria primitiva, che diventa poi il tubo neurale.

    Intorno al 16mo giorno la porzione cefalica del mesoderma si ispessisce formando un canale centrale che darà origine al cuore e ai grossi vasi. Il cuore inizia a pompare il plasma intorno al 20mo giorno e il giorno successivo compaiono i globuli rossi fetali, che sono immaturi e nucleati. I globuli rossi fetali sono subito sostituiti da globuli rossi maturi e i vasi sanguigni si sviluppano in tutto l'embrione. Infine, si formano l'arteria e la vena ombelicale che collegano i vasi dell'embrione alla placenta.

    La maggior parte degli organi si forma tra i 21 e i 57 giorni dopo la fecondazione (5-10 settimane di gestazione); tuttavia, il sistema nervoso centrale continua a svilupparsi durante tutta la gravidanza. La predisposizione a malformazioni indotte da agenti teratogeni è più alta quando gli organi sono in via di sviluppo.

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