Lo sviluppo embrionale nelle prime 8 settimane di gravidanza

Quando una donna esegue un test di gravidanza e ottiene un positivo, l’embrioncino si sta già sviluppando da diversi giorni.
E quei giorni sono di fondamentale importanza per il successo della gravidanza e per la salute del piccolo.

Nelle prime 10 settimane di gravidanza, che sono effettivamente 8 (o 56 giorni) di vita dell’embrione se consideriamo una ovulazione avvenuta due settimane dopo le ultime mestruazioni, avvengono una serie straordinaria di eventi che portano una  singola cellula fecondata a diventare un feto di circa 27-31 mm di lunghezza.

Andremo qui a vedere, in dettaglio,  passo dopo passo, e settimana dopo settimana di gravidanza, lo sviluppo dell’embrione. Si tratta di una fase delicatissima e fondamentale anche per la salute futura del bambino. Per questo motivo è importante che la mamma e il papà si prendano cura di lui già in queste primissime fasi della gravidanza, quando ancora non si conosce se la donna è incinta,  perché non  è ancora arrivato il momento di fare un test. Entrambi devono evitare il fumo di sigaretta (anche il fumo passivo è dannoso) e per la mamma alcolici, droghe, farmaci, alimenti infetti (toxoplasmosi)…

Fondamentale in questa fase l’assunzione di acido folico, che andrebbe preso dal momento in cui si decide di avere un bambino, per arrivare in questa fase con scorte già presenti, in modo da ridurre il rischio di malformazioni come la spina bifida.

Lo sviluppo dell’embrione nei primi 56 giorni

I primi 56 giorni di vita dell’embrione sono stati suddivisi  in 23 stadi  di sviluppo chiamati Stadi di Carnegie.

Gli stadi sono stati  definiti in base allo sviluppo delle varie strutture embrionali (dai lavori di Streeter (1942), O’Rahilly e Müller (1987)) che iniziano dal primo giorno dopo il concepimento.

Come sappiamo le prime due settimane di gravidanza ricoprono quel periodo che va dalla data ultime mestruazioni al giorno dell’ovulazione (ipotizzando una ovulazione al 14° giorno)  e in questa fase la donna non è incinta.

Se dopo l’ovulazione avviene il concepimento (l’ovocita rimane fecondabile al massimo 12-24 ore dopo l’ovulazione) allora ha inizio la gravidanza vera e propria.

Per semplicità nei seguenti stadi,  considereremo una gravidanza standard con concepimento  al 14° giorno dall’inizio delle mestruazioni.

Stadio 1 di sviluppo embrionale

Siamo nel primo giorno dopo l’ovulazione in quella che definiamo terza settimana di gravidanza (che va da 2+0 a 2+6)

Il concepimento è avvenuto e lo zigote precoce ha questo aspetto:

Le dimensioni sono di 0,1 -0,15 mm.

Come vedete questa cellula fecondata presenta due pronuclei (uno della mamma e uno del papà) al centro del citoplasma.

In questa fase lo zigote si trova nella tuba di Falloppio, in viaggio verso l’utero.

Stadio 2 di sviluppo embrionale

Siamo nella terza settimana di gravidanza, tra il secondo e il terzo giorno dopo il concepimento.

Le prime divisioni mitotiche cellulari dello zigote formano inizialmente 2 blastomeri (i blastomeri sono le prime cellule che si formano dalle prime divisioni cellulari) che continuano a loro volta  a dividersi per formare la morula, chiamata così perchè ha l’aspetto di una bacca/mora.

Le dimensioni sono di 0,1-0,2 mm.

Stadio 3 di sviluppo embrionale

Siamo nella terza settimana di gravidanza a 4-5 giorni dal concepimento.

Si è formata la blastocisti, si tratta di uno stadio che ha un aspetto ben definito: si è infatti formata una  cavità  interna (il blastocele)  visibile al microscopio, con cui si distinguono sia il trofoblasto (a cui origineranno la placenta e altri annessi embrionali) che l’embrioblasto (da cui originerà l’embrione).

Stadio 4 di sviluppo embrionale

Con la fuoriuscita dalla zona pellucida (processo definito hatching della blastocisti) , la blastocisti è pronta per l’impianto nella mucosa dell’utero.

L’impianto può avvenire solo durante la finestra di ricettività dell’endometrio che in genere dura 2-4 giorni iniziando a circa 6 giorni dall’inizio dell’aumento del progesterone.

In questa fase il  trofoblasto prolifera e si differenzia in due strati cellulari: uno profondo (citotrofoblasto) ed uno superficiale (sinciziotrofoblasto).

Il citotrofoblasto è lo strato cellulare interno del trofoblasto. Le sue cellule, in rapida proliferazione, vengono ottenute attraverso il prelievo dei villi coriali e utilizzate per l’analisi del cariotipo e del DNA.

Il sinciziotrofoblasto è formato da cellule la cui  attività serve a distruggere le cellule dell’endometrio per far penetrare la blastocisti nella mucosa dell’utero e al contempo liberare nutrienti. È lo strato di cellule  responsabile della reazione deciduale  e della produzione di beta HCG. Le beta HCG a loro volta fanno in modo che il corpo luteo si trasformi in corpo luteo gravidico che continuerà a produrre progesterone fondamentale per il sostentamento della gravidanza.

Stadio 5 di sviluppo embrionale

Siamo a 7-8 giorni dal concepimento,  e nella quarta settimana di gravidanza.

Il processo di impianto procede. Le cellule del sinciziotrofoblasto e citotrofoblasto continuano a proliferare.  Le cellule del sinciziotrofoblasto continuano a invadere l’endometrio materno e le cellule del citotrofoblasto formano gruppi che  successivamente saranno i siti di formazione di villi coriali.

L’endometrio materno inizia il processo deciduale. Cominciano a formarsi le cavità extra-embrionali.

Nella massa cellulare interna si definiscono l’epiblasto (darà origine all’ectoderma) e l’ipoblasto (darà origina all’entoderma).

Stadio 6 dello sviluppo embrionale

Siamo a circa 14 giorni dal concepimento e pertanto alla fine della  quarta settimana di gravidanza (più o meno intorno al 3+6).

Molte donne in questa fase non hanno ancora eseguito  un test di gravidanza ma l’embrione in questa fase comincia a definirsi.

L’embrione bilaminare (epiblasto e ipoblasto) misura circa 0,2 mm di diametro. Sono presenti i tre spazi extra embrionali (amniotico, sacco vitellino primitivo e corionico) come vedete in figura:

La grande cavità corionica è circondata dagli strati cellulari che si estendono per formare villi coriali. Questi villi sono l’inizio delle unità funzionali della placenta.

Al di fuori di questi villi,  si estendono dalle loro punte, i trofoblasti che invadono la decidua materna formando lacune di sangue materno (laghi). Afferiscono in queste lacune materne sia le ghiandole uterine che le arterie a spirale tenute aperte dalle cellule del trofoblasto.

La parete uterina materna continua a subire la decidualizzazione in risposta al processo di impianto.

Stadio 7 dello sviluppo embrionale

Siamo nella quinta settimana di gravidanza, circa 15- 17 giorni dopo il concepimento.

L’embrione ha ora un diametro di 0,4 mm.

Siamo in pieno processo di gastrulazione.Durante la gastrulazione le cellule dell’embrione cambiano localizzazione e stabiliscono contatti con nuove cellule. In tal modo si scambiano segnali fra gruppi cellulari e si forma il piano strutturale dell’organismo a tre foglietti: ectoderma, mesoderma, endoderma.

Il mesoderma si trova tra l’ectoderma e l’endoderma.

• Dall’ectoderma deriveranno il tessuto nervoso, l’epidermide, gli organi di senso.
• Dal mesoderma deriveranno : il  tessuto osseo, il tessuto cartilagineo, i tessuti connettivi, la muscolatura liscia e striata, i vasi sanguigni e linfatici, i reni, la corteccia surrenale, le gonadi e le vie genitali, i tessuti linfo- ed emo-poietici, le membrane sierose,
• Dall’endoderma deriveranno gli epiteli di rivestimento e quelli ghiandolari del tubo digerente, delle vie respiratorie e degli alveoli polmonari, della cavità timpanica e della tuba uditiva, della vescica urinaria e dell’uretra, gli epiteli ghiandolari della tiroide, delle paratiroidi, del fegato, del pancreas e dei suoi dotti escretori, delle vie biliari, le strutture epiteliali del timo e delle tonsille.

Alla fine del processo di gastrulazione, l’embrione sarà pronto per la formazione dei primi organi.

La gastrulazione continua mentre le cellule migrano dall’epiblasto, continuando a formare il mesoderma.

Il mesoderma si trova tra l’ectoderma e l’endoderma come un foglio continuo ad eccezione delle membrane buccofaringee e cloacali. Queste membrane hanno solo ectoderma ed endoderma e si trovano sulla parte rostrale (testa) e caudale (coda) del tratto gastrointestinale.

Dal nodo primitivo un tubo si estende sotto l’ectoderma nella direzione opposta alla striscia primitiva. Questo tubo forma dapprima il processo assiale quindi il processo notocordale, quindi infine la notocorda (da cui si svilupperà la colonna vertebrale).

La notocorda è fondamentale  per la piegatura embrionale e la regolazione della differenziazione di ectoderma e mesoderma.

Stadio 8 dello sviluppo embrionale

Siamo a 17-19 giorni dal concepimento, nella fase in cui la maggior parte delle future mamme comincia a fare i test di gravidanza.

L’embrione misura 1-1,5 mm.

Segni distintivi di questo stadio:

• Embrione a forma di pera
• Processo assiale
• Canale neurenterico
• Formazione del solco neurale

 Stadio 9 dello sviluppo embrionale

Siamo nella quinta settimana di gravidanza tra i 19 e i 21 giorni dopo il concepimento.

L’embrione ha dimensioni comprese tra 1,5 e 2,5 mm

Segni distintivi:

• Embrione con somiti (1-3 somiti)
• Membrana faringea
• Solco neurale
• Eminenza caudale
• Celoma intraembrionale
• Abbozzo cardiaco, setto trasverso
• Ispessimenti nella zona cefalica dopo la fusione delle creste neurali: rappresentano l’abbozzo di organi di senso  e fosse uditive

Stadio 10 dello sviluppo embrionale

Siamo a 22-23 giorni dal concepimento e qui nella sesta settimana di gravidanza (che va da 5+0 a 5+6). L’embrione è lungo circa 3,5 mm.

Si contano  4 – 12 somiti, si vede il neuroporo nella coda e a livello della testa, si notano le pieghe neurali nella regione del cervello in via di sviluppo, il  tubo neurale, i somiti, e il residuo del sacco vitellino.

Segni distintivi:

• Piegamento laterale
• Chiusura del solco neurale in un tubo neurale
• Appaiono i 2 primi archi faringei
• Vescicola oftalmica
• Rottura della membrana faringea

Stadio 11 dello sviluppo embrionale

Siamo a 23-26 giorni dal concepimento.

L’embrione è lungo circa 2,5-4,5 mm.

Il tubo neurale continua a chiudersi, il neuroporo rostrale si chiude.
Si tratta di uno stadio chiave  per la formazione del tubo cardiaco e dello sviluppo della piastra neurale.

Caratterizzano questo stadio:

• Chiusura del neuroporo nella coda
• Ispessimento nasale
• Vescicola oftalmica
• Fossa uditiva
• 13 – 20 somiti

Stadio 12 dello sviluppo embrionale

Siamo a  26 – 30 giorni dal concepimento, nella sesta settimana di gravidanza. L’embrione è lungo 3 – 5 mm.

Il  tubo neurale continua a chiudersi, il neuroporo caudale si chiude, si nota il proencefalo
Si contano  21 – 29 coppie di somiti ed è evidente la prominenza del cuore.
A livello della testa si vedono il  1 °, 2 ° e 3 ° arco faringeo, proencefalo, sito del placode ottico, stomodeo (tratto iniziale dell’apparato digerente)
Sono evidenti il  cuore, il fegato, le bozze degli arti superiori.

Segni distintivi di questo stadio:

• Chiusura del neuroporo caudale
• Terzo arco faringeo
• Abbozzi delle estremità superiori
• Seno cervicale
• 21-29 somiti

Stadio 13 dello sviluppo embrionale

Siamo a circa 28-32 giorni  (4 settimane)  dal concepimento, siamo prtanto verso la fine della sesta settimana di gravidanza e l’embrione ha un lunghezza testa-coda di 4-6mm.

Segni distintivi di questa fase:

• Abbozzi degli arti inferiori
• Ispessimento del cristallino
• Fosse uditive
• Quarto arco faringeo
• Più di 30 somiti

Stadio 14 dello sviluppo embrionale

Stadio 18 dello sviluppo embrionale

Siamo nella nona settimana di gravidanza , a 44-48 giorni dal concepimento. L’embrione è lungo 13-17 mm

Segni caratteristici di questo stadio:

• Abbozzi delle dita dei piedi
• Abbozzo del naso
• Si forma l’articolazione del gomito
• Negli embrioni maschili può essere determinato il genere delle gonadi

Stadio 19 dello sviluppo embrionale

Siamo nella nona settimana di gravidanza a 48 – 51 giorni dal concepimento. L’embrione è lungo   16 – 18 mm.

Segni caratteristici di questo stadio:

• Allungamento e stiratura del busto
• canale uditivo esterno
• Inizio di formazione delle articolazioni dell’anca e del ginocchio
• Atrofia coda embrionale
• Rottura della membrana cloacale
• Mascella e mandibola
• Dita delle mani
• Dita dei piedi in formazione

Stadio 20 dello sviluppo embrionale

Siamo nella decima settimana di gravidanza che va da 9+0 a 9+6. È’ l’ultima settimana  in cui si parla di sviluppo embrionale, dalla prossima  si parlerà di sviluppo fetale.

Sono  passati 51 – 53 giorni dal concepimento, l’embrione è lungo 18 – 22 mm.

Segni caratteristici di questo stadio:

• Dita separate
• Genere gonadico determinabile negli embrioni femminili
• Accenno di pronazione negli arti

Stadio 21 dello sviluppo embrionale

Siamo nella decima settimana di gestazione, a 53 – 54 giorni dal concepimento. L’embrione è lungo  22 – 24 mm

Segni caratteristici di questo stadio:

• A livello della testa si estende la rete di vasi sottocutanei
• Mani e piedi si avvicinano e si toccano

Stadio 22 dello sviluppo embrionale

Siamo nella decima settimana di gravidanza, a 54 – 56 giorni dal concepimento, l’embrione è lungo 23 – 28 mm.

Segni caratteristici di questo stadio:

• Sviluppo delle palpebre e del condotto uditivo esterno
• Trago e antitrago del padiglione auricolare esterno
• Setto nasale
• Palato secondario

Stadio 23 dello sviluppo embrionale

Questo rappresenta lo stadio finale dello sviluppo embrionale nella decima settimana di gravidanza. Siamo a 56 – 60 giorni dal concepimento e la lunghezza dell’embrione è di  27 – 31mm.

Segni caratteristici di questo stadio:

• L’angolo tra la testa e il tronco è pari a 30°
• La testa rappresenta il 50% delle dimensioni dell’embrione
• La testa è arrotondata, le estremità allungate e si notano bene fuori dal corpo
• Mento
• Pozzo nasale
• Sviluppo dei primordi dei genitali esterni

Fonti e approfondimenti:

• https://embryology.med.unsw.edu.au 
• http://www.embryology.ch/
• Gilbert SF. Developmental Biology. 6th edition.