BLASTOMERI: FORMAZIONE, SVILUPPO DELL'EMBRIONE - BIOLOGIA - 2025

I blastomeri sono le cellule risultanti dalle prime divisioni mitotiche dello zigote, che è il prodotto della fecondazione o fusione di cellule gametiche (l'uovo e lo sperma negli animali e nelle piante) di due individui della stessa specie.

I gameti sono cellule specializzate utilizzate da molti organismi viventi durante la riproduzione sessuale, in cui due individui diversi (o lo stesso individuo) "mescolano" metà del materiale genetico dell'altro per formare una nuova cellula: lo zigote.

Fasi embriogeniche di Hyla crepitans (Fonte: Internet Archive Book Images, tramite Wikimedia Commons)

Queste cellule sessuali sono prodotte attraverso un particolare tipo di divisione cellulare noto come meiosi, caratterizzato in termini genetici da un processo riduttivo, in cui il carico cromosomico di ogni individuo si riduce della metà (in un primo momento si separano in cellule diverse cromosomi omologhi e poi cromatidi fratelli).

Alcuni autori ritengono che lo zigote (l'ovulo fecondato) sia una cellula totipotente, poiché ha la capacità di dare origine a tutti i tipi di cellule che caratterizzano l'essere vivente che si formeranno in futuro.

I blastomeri, le cellule che risultano dalla divisione di questo zigote totipotente, si formano circa 30 ore dopo la fecondazione, sebbene questi tempi possano variare leggermente tra le specie.

Formazione di blastomeri

Il processo attraverso il quale hanno origine queste cellule è noto come "scissione", "scissione" o "frammentazione". È un periodo di intensa replicazione del DNA e divisione cellulare in cui le cellule figlie non aumentano di dimensioni, ma piuttosto si rimpiccioliscono a ogni divisione, poiché l'embrione multicellulare risultante rimane della stessa dimensione.

Quando lo zigote attraversa questi eventi mitotici, la prima cosa che accade è la moltiplicazione dei nuclei all'interno del citosol. La divisione citosolica si verifica più tardi, determinando la formazione di nuove cellule identiche (i blastomeri) che sono parzialmente indipendenti.

Nei mammiferi, le divisioni dello zigote che danno origine ai blastomeri (scissione) iniziano quando passa attraverso le tube di Falloppio verso l'utero e quando è ricoperto dalla “zona pellucida”.

La prima divisione dello zigote dà origine a due cellule che, a loro volta, si dividono formando un embrione tetracellulare. Il numero di blastomeri aumenta con ogni divisione mitotica e quando sono state raggiunte 32 cellule, si forma quella che gli embriologi hanno chiamato "morula".

I blastomeri della morula continuano a dividersi, formando così la "blastula", da 64 a più di 100 blastomeri. La blastula è una sfera cava, all'interno della quale si trova un liquido noto come blastocele, che segna la fine del processo di "scissione".

Le divisioni dello zigote

È importante ricordare che le diverse divisioni dello zigote si verificano in sensi o direzioni specifici a seconda del tipo di organismo considerato, poiché questi modelli determineranno successivamente, ad esempio, le posizioni della bocca e dell'ano negli animali.

Inoltre, il clivaggio è un processo accuratamente regolato, non solo dalle caratteristiche "fisiche" degli zigoti iniziali, ma anche dalle determinanti dello sviluppo che esercitano azioni dirette sulle divisioni.

Aspetto dei blastomeri durante le divisioni dello zigote

All'inizio delle divisioni cellulari, i blastomeri formati hanno l'aspetto di una "massa di bolle di sapone" e queste cellule iniziali subiscono solo cambiamenti di numero, non di dimensioni.

Quando il numero di cellule è di circa 8 o 9, i blastomeri cambiano forma e si allineano strettamente per formare la morula, che sembra una "palla" compatta di cellule arrotondate.

Questo processo è noto come compattazione e si ritiene che sia facilitato dalla presenza di glicoproteine ​​di adesione sulla superficie di ciascun blastomero. La morulazione si verifica quando lo zigote in divisione raggiunge l'utero, circa 3 giorni dopo la fecondazione.

Fatto curioso

Per molte specie animali, le dimensioni e la forma dei blastomeri sono uniformi durante il processo di scissione, ma la loro morfologia può essere compromessa da fattori di stress chimici o fisici.

Questo è stato sfruttato dal punto di vista dell'acquacoltura, in quanto la morfologia "anormale" dei blastomeri è stata collegata alla non vitalità delle uova di molte specie ittiche commercialmente importanti.

Diversi studi hanno determinato che la presenza di agenti contaminanti, ad esempio, può portare alla produzione di uova con blastomeri morfologicamente aberranti, e che ciò può significare l'incapacità degli zigoti di completare il processo embriogenico.

Le "aberrazioni" morfologiche dei blastomeri nelle specie ittiche studiate sono molto spesso correlate ad asimmetrie o interazioni spaziali irregolari, dimensioni cellulari disuguali, margini cellulari incompleti e così via.

Sviluppo dell'embrione

Come già accennato, la divisione consecutiva dello zigote porta alla produzione di numerose cellule note come blastomeri che, alla fine, iniziano ad organizzarsi per formare diverse strutture transitorie.

La prima struttura, menzionata in precedenza, è la morula, che è composta da 12 a 32 blastomeri ravvicinati e inizia a formarsi una volta che lo zigote in divisione raggiunge la cavità uterina (nei mammiferi).

Poco dopo, una cavità piena di liquido, la cavità blastocistica, inizia a formarsi all'interno della morula, che acquisisce fluido dall'utero attraverso la zona pellucida che ricopre lo zigote.

Questo processo segna una divisione tra i blastomeri, formando un sottile strato all'esterno: il trofoblasto (responsabile della nutrizione e che dà origine alla placenta embrionale); e uno strato o gruppo di blastomeri interni, l'embrioblasto, che in seguito rappresenterà l'embrione di per sé.

A questo punto, la struttura risultante è nota come blastula o blastocisti, che si unisce all'epitelio endometriale per ottenere la proliferazione dello strato trofoblastico, che si divide in due strati aggiuntivi: uno interno chiamato citotrofoblasto e uno esterno noto come sinciziotrofoblasto.

La blastocisti viene impiantata nella cavità endometriale attraverso il sinciziotrofoblasto e continua il suo successivo sviluppo fino alla formazione della cavità amniotica, del disco embrionale e della vescicola ombelicale.

La gastrulazione, l'evento che segue dopo la blastulazione, è quando tre strati noti come ectoderma, mesoderma ed endoderma si formano nell'embrione primario, da cui si formeranno le principali strutture del feto in via di sviluppo.

Riferimenti

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