Lo sviluppo prenatale umano è un processo biologico straordinariamente complesso e rigidamente regolato, durante il quale si ha la gestazione dell'embrione, dalla fecondazione alla nascita. Questa straordinaria trasformazione, che porta un organismo a svilupparsi da una singola cellula chiamata zigote in un organismo multicellulare, è studiata dall'embriologia, la scienza che indaga i processi con i quali gli organismi viventi nascono, crescono e si sviluppano. Nel caso della specie umana, tutto parte dalla fecondazione, un evento fondamentale che innesca un'ininterrotta sequenza di cambiamenti, portando alla formazione di un individuo completo, pronto per il mondo extrauterino dopo circa 40 settimane. Le fasi biologiche che conducono dalla fecondazione alla formazione del feto sono note come "fasi di sviluppo intrauterino" e si articolano in tre periodi distinti: il periodo pre-embrionale, il periodo embrionale e il periodo fetale. Ogni stadio è caratterizzato da eventi cruciali di crescita, differenziazione e organizzazione cellulare.
La Fecondazione: L'Inizio di una Nuova Vita
Il viaggio verso la fecondazione inizia ben prima dell'incontro tra i gameti maschili e femminili. Ogni ciclo mestruale normale è caratterizzato dal rilascio di un ovulo (oocita) da una delle ovaie, un evento che solitamente avviene circa 14 giorni dopo il ciclo mestruale precedente e che è conosciuto come ovulazione. La formazione delle cellule uovo immature, o oogoni, avviene già nella vita intrauterina della donna. Fin dall'infanzia, i follicoli che contengono l'ovocita si sviluppano, ma solo a partire dalla pubertà, uno o, occasionalmente, due di essi raggiungono la maturità ogni mese durante il ciclo mestruale. Questo processo include varie fasi: si parte dal follicolo primario, ovvero immaturo, contenente l'ovocita primario circondato da cellule. Successivamente, grazie all'ormone FSH, le cellule del follicolo primario si moltiplicano circondando l'ovocita, dando origine al follicolo pre-antrale (in crescita). Nel follicolo antrale (maturo) si forma una cavità piena di liquido chiamata antrum, mentre l'ovocita primario continua a maturare fino a diventare ovocita secondario, circondato da uno strato di cellule che formano la zona pellucida, una membrana che avvolge l'uovo nei mammiferi. L'ovocita secondario, pronto per essere fecondato da uno spermatozoo, viene trasportato nelle tube di Falloppio, due organi cavi fissati con un'estremità all'utero e con un'altra estremità all'ovaio. Gli ovociti umani maturano nell'ovaia e vengono rilasciati alternativamente dalle due ovaie a intervalli di circa 28 giorni.
Al momento dell’ovulazione, il muco cervicale, la cervice è la parte inferiore dell’utero, diventa più fluido e più elastico, consentendo agli spermatozoi di penetrare rapidamente nell’utero. Dopo un rapporto sessuale, gli spermatozoi migrano dalla vagina all’utero attraverso la cervice fino alle tube di Falloppio, che sono la sede in cui normalmente avviene la fecondazione. Entro 5 minuti, gli spermatozoi possono migrare dalla vagina all’utero attraversando la cervice e raggiungere le tube di Falloppio. Nei testicoli maschili possono essere prodotti miliardi di spermatozoi; di questi, però, solo uno riuscirà, dopo l'eiaculazione, ad attraversare la corona radiata che circonda l'ovulo e a superare la membrana. La penetrazione di uno spermatozoo nell’ovulo produce la fecondazione, quel processo in cui la cellula uovo della donna riceve al suo interno uno spermatozoo dell’uomo. La fusione di questi due gameti genera una cellula chiamata zigote.
La formazione dello zigote, che è la prima cellula che si forma dell’embrione e quindi la prima cellula del nuovo individuo, avviene grazie all’unione del DNA dello spermatozoo (23 cromosomi) con quello dell’ovocita (23 cromosomi). Se la fecondazione non avviene, l’ovulo scende dalla tuba di Falloppio nell’utero, per poi essere eliminato dall’utero in occasione del ciclo mestruale successivo. È importante notare che, in alcune rare circostanze, può essere rilasciato più di un ovulo durante un ciclo mestruale. Quando ciò accade e più di uno di questi ovuli viene fecondato con successo da spermatozoi diversi, può verificarsi una gravidanza gemellare. Una gravidanza gemellare può essere di due tipi diversi: identica o fraterna. I gemelli monozigoti (identici) derivano da un unico ovulo fecondato che si separa in due embrioni dopo che ha cominciato a dividersi. Poiché è stato fecondato un solo ovulo da un unico spermatozoo, il materiale genetico dei due embrioni è identico. Se viene rilasciato e fecondato più di un ovulo, i gemelli che ne risultano sono fraterni piuttosto che identici, perché il materiale genetico di ogni ovulo e di ogni spermatozoo è leggermente diverso. In una gravidanza tripla possono essere fecondati 3 ovuli o, talvolta, 2 embrioni sono gemelli identici (derivano da 1 ovulo fecondato che si divide in 2) e il terzo embrione è non identico. Le gravidanze con più di 3 embrioni possono presentare combinazioni diverse di embrioni identici e non identici.
Dallo Zigote alla Blastocisti: Le Prime Divisioni Cellulari
Una volta che uno spermatozoo ha attraversato la corona radiata e raggiunto la membrana cellulare esterna dell’ovulo, il processo di fecondazione è pronto per iniziare. Dopo la formazione dello zigote, il processo di sviluppo embrionale procede attraverso diverse fasi embrionali prima dell’annidamento nell’endometrio, la mucosa che riveste internamente l’utero. Questo è il periodo pre-embrionale, noto come fase germinale, la prima e la più breve delle fasi di sviluppo embrionale.
Dopo circa 24 ore dalla fecondazione, lo zigote inizia a dividersi ripetutamente grazie ad un processo chiamato mitosi, e dà così origine a cellule sempre più piccole chiamate blastomeri. Le cellule che rivestono le tube di Falloppio presentano strutture filiformi, chiamate ciglia, che aiutano a spingere l’ovulo fecondato (zigote) attraverso la tuba nella cavità uterina. Le cellule dello zigote si dividono, si separano in 2 cellule, ripetutamente durante lo spostamento lungo la tuba di Falloppio verso l’utero. Lo zigote entra nell’utero nell’arco di 3-5 giorni.
In seguito, le mitosi si susseguono a ritmo più accelerato. Dopo tre giorni dalla fecondazione si forma la morula, che è costituita da 8-16 blastomeri. Nel passaggio da 8 a 16 cellule, l’embrione inizia un processo detto di “compattazione”. Le cellule, chiamate blastomeri, si schiacciano le une sulle altre formando una massa cellulare compatta, che massimizza i contatti tra una cellula e le circostanti. A questo stadio l’embrione si trova al 4° giorno del suo sviluppo e viene chiamato morula, una palla compatta di cellule dall’aspetto simile a una mora. La morula continua ad aumentare esponenzialmente il numero delle sue cellule.
I blastomeri sono le cellule figlie che derivano dalle prime divisioni dello zigote. All’inizio sono totipotenti, cioè ciascuna può teoricamente dare origine a un intero organismo con i suoi annessi. Poi, con la compattazione e la cavitazione, iniziano a specializzarsi: quelli più esterni formano il trofoectoderma, mentre quelli interni costituiscono la massa cellulare interna. Quando la morula continua a dividersi, si trasforma gradualmente in una “blastocisti” circa cinque-sei giorni dopo la fecondazione. Nella cavità uterina, le cellule continuano a dividersi, assumendo l’aspetto di una struttura sferica cava, definita blastocisti. Questa fase è caratterizzata dalla formazione di una cavità centrale chiamata blastocele, che si espande progressivamente per accumulo di fluido all’interno della massa cellulare. In questa fase di sviluppo l'embrione acquisisce il nome di blastocisti. Nella blastocisti possiamo individuare due parti principali: il “trofoblasto” (o “trophectoderma”), che diventerà la placenta, e la massa cellulare interna, che costituirà l’embrione stesso.
L'Impianto e la Formazione degli Annessi Embrionali
L’impianto avviene alla fine della prima settimana. Circa 6 giorni dopo la fecondazione, la blastocisti si attacca alla parete della cavità uterina, solitamente nella parte superiore. Tale processo, definito impianto, viene completato entro 9-10 giorni. Le cellule del trofoblasto invadono l'epitelio e il sottostante stroma dell'endometrio con l'aiuto di enzimi proteolitici. Dal nono giorno nel sincioziotrofoblasto si sviluppano le lacune. Nel frattempo, il citotrofoblasto forma colonne di cellule che penetrano all'interno e sono circondate dal sincizio.
La parete della blastocisti ha uno spessore di una cellula, tranne in una zona, in cui lo spessore è di tre o quattro cellule. Le cellule interne presenti nella zona ispessita si sviluppano dando origine all’embrione e le cellule esterne, che compongono il trofoblasto, penetrano nella parete dell’utero e si sviluppano nella placenta. Quest’ultima produce diversi ormoni che contribuiscono a mantenere lo stato di gravidanza. Per esempio, la placenta produce la gonadotropina corionica umana (hCG), un ormone che impedisce alle ovaie di rilasciare ovuli e le stimola a produrre continuamente estrogeno e progesterone. L'hCG è un ormone, prodotto dall’embrione dopo l’annidamento, che segnala al corpo luteo di continuare a produrre progesterone. Il mantenimento del progesterone, infatti, è essenziale per evitare il rifiuto dell’embrione da parte del sistema immunitario materno. Anche l’ormone progesterone, prodotto dal corpo luteo nell’ovaio dopo l’ovulazione, aumenta lo spessore dell’endometrio e favorisce la produzione di sostanze chimiche che consentono all’embrione di aderire.
La placenta, oltre alla produzione ormonale, trasporta l’ossigeno e le sostanze nutritive dalla madre al feto e i materiali di rifiuto dal feto alla madre. Alcune cellule della placenta si sviluppano in uno strato esterno di membrane (corion) che circonda la blastocisti in via di maturazione. Altre cellule si sviluppano in uno strato di membrane interne (amnio), che formano il sacco amniotico. Una volta formatosi il sacco amniotico (entro 10-12 giorni circa), la blastocisti è considerata embrione. Il sacco si riempie di liquido limpido, il liquido amniotico, e si estende in modo da inglobare l’embrione in fase di sviluppo, che fluttua al suo interno. Il liquido amniotico offre uno spazio nel quale l’embrione può crescere liberamente e aiuta a proteggere l’embrione da eventuali lesioni. Il sacco amniotico è robusto ed elastico.
Mentre si sviluppa, la placenta forma minuscole proiezioni digitiformi (villi) che si estendono penetrando all’interno della parete dell’utero. Le proiezioni si ramificano più volte in una complessa configurazione ad albero. Questa configurazione aumenta notevolmente la superficie di contatto disponibile per il passaggio di liquidi, ossigeno e sostanze nutritive dai vasi sanguigni della madre al feto, nonché per il passaggio di anidride carbonica e materiale di scarto dall’embrione alla madre. I villi primari presentano un core mesenchimale nel quale si sviluppano piccoli capillari. I villi fanno parte del sistema circolatorio dell’embrione. I vasi sanguigni trasportano il sangue dall’embrione attraverso il cordone ombelicale e i villi placentari. Il sangue ritorna quindi all’embrione. I vasi sanguigni della madre passano accanto ai villi placentari e il sangue materno riempie lo spazio intorno ai villi. I vasi sanguigni della madre e dell’embrione sono separati da una sottile membrana. Il sangue non fluisce direttamente dalla madre all’embrione. I liquidi, l’ossigeno e i nutrienti passano dalla madre all’embrione attraverso la membrana, mentre l’anidride carbonica e i prodotti di scarto passano dall’embrione alla madre. La placenta è pienamente sviluppata verso 18-20 settimane, ma continua a crescere per tutta la gravidanza.
Fattori molecolari, come le selectine e le molecole di adesione, svolgono un ruolo cruciale nell’attaccamento dell’embrione all’endometrio, garantendo che l'impianto avvenga correttamente. Questo stadio è cruciale per la continuazione della gravidanza e per il nutrimento dell'embrione in via di sviluppo.
la fecondazione e impianto
La Gastrulazione: La Nascita dei Foglietti Germinativi
Dopo la prima settimana, si verificano eventi di profonda riorganizzazione cellulare. Inizia a formarsi un disco embrionale composto da due strati, l’epiblasto e l’ipoblasto, che iniziano a definire i primi tessuti e organi dell’embrione.
L'evento più caratteristico che si verifica durante la terza settimana è la gastrulazione, che inizia con la comparsa della linea primitiva. La gastrulazione è il processo attraverso cui si formano i tre strati germinativi principali dell’embrione, ovvero l’ectoderma, il mesoderma e l’endoderma. La linea primitiva è l'ispessimento dell'epiblasto embrionale situato sulla faccia dorsale e nel piano sagittale del disco embrionale. Con la formazione della linea primitiva, viene resa visibile la divisione del disco embrionale in una parte sinistra e una parte destra. Inoltre, dato che la linea parte dal polo caudale dell'embrione e termina con la sua parte più craniale circa a metà del disco embrionale, si comprende anche quale sia la parte caudale e quale quella craniale dell'embrione.
Nella regione del nodo e della linea primitiva, le cellule epiblastiche si invaginano per formare nuovi strati cellulari: l'endoderma, che sostituisce le cellule dell'ipoderma, e il mesoderma, un nuovo foglietto che si forma tra ectoderma ed endoderma. La proliferazione delle cellule dell'epiblasto attraverso la fossetta primitiva, che forma endoderma e mesoderma, avviene contestualmente ad una differenziazione delle stesse cellule del mesoderma. L’epiblasto, quindi, dà origine a tutti e tre i foglietti germinativi dell’embrione. Questo processo è fondamentale nello sviluppo perché ogni cellula ha un proprio compito specifico e deve collocarsi in uno dei tre foglietti embrionali. Solo in questo modo ogni organo potrà formarsi in maniera corretta all’interno dell’organismo del bambino.
Alla fine della terza settimana, i tre strati germinativi fondamentali sono stabiliti nella regione della testa e il processo continua per produrre questi strati germinativi per le aree più caudali dell'embrione. Questi foglietti sono:
- Ectoderma: Il più esterno dei foglietti embrionali, dal quale prendono origine l'epidermide e i suoi derivati, il sistema nervoso, gli organi di senso e le varie mucose. L’ectoderma è composto, a sua volta, da tre strutture: l’ectoderma esterno, la cresta neurale e il tubo neurale.
- Mesoderma: Il foglietto intermedio, che darà origine a una vasta gamma di tessuti e organi, inclusi il sistema scheletrico, la muscolatura, il sistema vascolare, e parte del sistema urogenitale.
- Endoderma: L'ultimo strato a svilupparsi e anche il più interno. Fornisce il rivestimento epiteliale del tratto gastrointestinale, respiratorio e della vescica urinaria. Sarà l'origine dei polmoni e delle vie respiratorie, dell’apparato digerente, del fegato, del pancreas e della vescica.
Organogenesi: La Formazione degli Organi e dei Sistemi
Il periodo che segue la gastrulazione, noto come organogenesi, è caratterizzato dalla rapida formazione e differenziazione degli organi e dei sistemi corporei. Le prime 9 settimane di gravidanza rappresentano una fase delicatissima dello sviluppo embrionale, in particolare, l’ambiente uterino diventa responsabile del corretto differenziamento e sviluppo dei tessuti e degli organi e del loro funzionamento. La fase embrionale dura otto settimane dalla gestazione. Durante questo periodo di massima crescita, l'embrione si sviluppa per diventare un organismo dalle sembianze umane riconoscibili. Quasi tutti gli organi sono pienamente formati dopo circa 12 settimane di gestazione, facendo eccezione per il cervello e il midollo spinale, che continuano a formarsi e svilupparsi durante tutta la gravidanza.
Sviluppo del Sistema Nervoso: Il sistema nervoso centrale compare all'inizio della terza settimana come ispessimento ectodermico e viene definito placca neurale. Essa è localizzata nella regione dorsale mediana al davanti della fossetta primitiva. Durante le settimane 3-4, l’embrione inizia a sviluppare il tubo neurale, che darà origine al sistema nervoso centrale. La fusione inizia nella regione cervicale e procede in direzione cefalica e caudale. La chiusura del neuroporo procede dalla iniziale sede di chiusura nella regione cervicale, come anche da una sede di chiusura successiva nell'encefalo anteriore. Il cervello e il midollo spinale continuano a formarsi e svilupparsi durante tutta la gravidanza.
Sviluppo del Cuore e del Sistema Circolatorio: Il cuore e i principali vasi sanguigni si sviluppano in tempi brevi, circa 16 giorni dopo la fecondazione. Sebbene inizialmente appaiati, dal 22º giorno di sviluppo i due tubi formano un unico tubo leggermente arcuato costituito da un tubo endocardico interno e da un mantello miocardico che lo circonda. Le cellule cardiache progenitrici si trovano nell'epiblasto. Il cuore inizia a pompare liquido e poi sangue attraverso i vasi sanguigni dopo circa 5 settimane (3 settimane dopo la fecondazione). La muscolatura cardiaca nell'embrione si sviluppa dal mesoderma splancnico che avvolge l'endotelio del tubo cardiaco. Si sviluppano le miofibrille come nella muscolatura scheletrica, ma i mioblasti non vanno incontro a fusione. In una fase più avanzata dello sviluppo si rendono visibili alcuni speciali fasci di cellule muscolari con le miofibrille irregolarmente distribuite. La formazione di un setto nel cuore è, in parte, dovuta allo sviluppo di cuscinetti endocardici nel canale atrioventricolare e nella regione conotruncale. Il mesoderma dà origine anche al sistema vascolare, cioè al cuore, alle arterie, alle vene, ai vasi linfatici e a tutte le cellule ematiche e linfatiche. Durante le settimane 5-6 si sviluppano ulteriormente il cuore e il sistema circolatorio.
Sviluppo dell'Apparato Scheletrico e Muscolare: Un altro evento importante della terza settimana è la formazione dei somiti, le strutture che si differenzieranno nelle vertebre, e che costituiscono quindi la base su cui si sviluppa il resto dell'organismo, nell'uomo come in tutti i vertebrati. L'apparato scheletrico si sviluppa dal mesenchima che proviene dal foglietto germinativo mesodermico e dalla cresta neurale. La colonna vertebrale e le coste si sviluppano dagli sclerotomi che fanno parte dei somiti e lo sterno è derivato dal mesoderma della parete ventrale del corpo. Alla nascita, le ossa piatte del cranio sono separate tra di loro da sottili setti di connettivo, detti suture, originati dalla cresta neurale. Il cranio è formato dal neurocranio e dallo splancnocranio, che comprende le ossa della faccia. Il neurocranio comprende una porzione di origine membranosa che forma la volta e una porzione cartilaginea che ne costituisce la base. Lo scheletro della faccia deriva dalle cellule della cresta neurale. Gli arti si formano da abbozzi lungo la parete del corpo che compaiono nella quarta settimana. L'inizio della costituzione della muscolatura degli arti si osserva nella 7ª settimana, sotto forma di un addensamento mesenchimale presso la base degli abbozzi degli arti stessi. Con l'allungamento degli abbozzi degli arti, il tessuto muscolare si separa nelle componenti flessoria ed estensoria. Gli abbozzi degli arti superiori sono situati a livello dei cinque segmenti cervicali inferiori e dei due toracici superiori, mentre gli abbozzi degli arti inferiori sono situati in corrispondenza dei quattro segmenti lombari inferiori e dei due sacrali superiori.
Sviluppo dell'Apparato Respiratorio: Quando l'embrione ha raggiunto l'età di quattro settimane, il diverticolo respiratorio (abbozzo polmonare) compare come un'evaginazione della parete ventrale dell'intestino anteriore. Per questo motivo l'epitelio che riveste internamente la laringe, la trachea e i bronchi e anche quello dei polmoni è completamente di origine endodermica. Inizialmente l'abbozzo polmonare è in ampia comunicazione con l'intestino anteriore. Quando però il diverticolo respiratorio si espande in direzione caudale, incomincia a separarsi dall'intestino anteriore, per lo sviluppo di due creste longitudinali, le creste esofagotracheali. In seguito, quando le creste si fondono per formare un setto (setto esofagotracheale), l'intestino anteriore viene diviso in una porzione dorsale, ovvero l'esofago, e in una tracheale, ovvero la trachea e gli abbozzi polmonari. L'abbozzo respiratorio, comunque, mantiene la sua comunicazione con la faringe attraverso l'orifizio laringeo. La deviazione di questo setto può produrre comunicazioni anomale tra la trachea e l'esofago. Durante le settimane 5-6 inizia a formarsi quello che sarà l’apparato digerente e respiratorio.
Sviluppo dell'Apparato Digerente: L'epitelio dell'apparato digerente è di origine endodermica: le componenti stromale, muscolare e peritoneale sono di origine mesodermica. L'intestino faringeo dà origine alla faringe e alle relative ghiandole. L'intestino anteriore dà origine all'esofago, alla trachea, all'abbozzo polmonare e allo stomaco. In aggiunta, il fegato, il pancreas e il sistema biliare si sviluppano da un'estroflessione dell'epitelio endodermico della porzione superiore del duodeno. Il pancreas si sviluppa da un abbozzo ventrale e da uno dorsale che in seguito si fondono per costituire il pancreas definitivo. L'intestino medio forma l'ansa intestinale primitiva, che darà origine alla porzione del duodeno posta distalmente allo sbocco del coledoco. Al suo apice l'ansa primitiva rimane temporaneamente in comunicazione con il sacco vitellino attraverso il dotto vitellino. Nel corso della 6ª settimana l'ansa si accresce così rapidamente da protudere nel cordone ombelicale. L'intestino posteriore dà origine al tratto che si estende dal terzo distale del colon trasverso alla porzione superiore del canale anale. L'intestino posteriore penetra nella regione posteriore della cloaca.
Sviluppo dell'Apparato Urogenitale: Dal punto di vista funzionale il sistema urogenitale può essere diviso in due unità completamente differenti: l'apparato urinario e quello genitale, che sono però embriologicamente e anatomicamente interconnessi. Entrambi si sviluppano da una cresta mesodermica comune posta lungo la parete posteriore della cavità addominale. Il metanefro o rene permanente ha una doppia origine. Esso forma i suoi tubuli escretori o nefroni nello stesso modo degli altri sistemi, ma i due dotti collettori originano dalla gemma ureterica, un'evaginazione del dotto mesonefrico.
Sviluppo della Cute e Annessi: Inizialmente l'embrione è coperto da un singolo strato di cellule ectodermiche. All'inizio del secondo mese, questo epitelio si divide e viene depositato sulla superficie uno strato di cellule appiattite. Durante i primi tre mesi di sviluppo, l'epidermide viene invasa da cellule originate dalla cresta neutrale. Il derma è derivato dal mesoderma della placca laterale e dai dermatomeri dei somiti. Le papille contengono solitamente un piccolo capillare o un corpuscolo sensoriale. Alla nascita, la cute è coperta da uno strato biancastro, la vernice caseosa, costituita da secrezioni delle ghiandole sebacee, da cellule epidermiche degenerate e peli. I peli si sviluppano dalla proliferazione di cellule epidermiche nel derma.
Vulnerabilità dell'Embrione: La maggior parte delle malformazioni congenite (difetti congeniti) si verifica durante la formazione degli organi. Durante questo periodo l’embrione è più vulnerabile agli effetti di farmaci, sostanze stupefacenti illegali, infezioni virali e radiazioni. Pertanto, le donne in gravidanza non devono ricevere vaccini contenenti virus vivi e devono assumere solo farmaci essenziali per la propria salute e sicuri in gravidanza.
Il Periodo Embrionale (3-8 settimane): Dalla Struttura Base alla Forma Umana
Il periodo embrionale si estende dalla 3a all'8a settimana di gestazione ed è un momento di incredibile crescita e differenziazione. Durante le settimane 1-2, la blastocisti si impianta nell’endometrio e le cellule germinali primordiali iniziano a formare i precursori degli organi.Nelle settimane 3-4, l’embrione inizia a sviluppare il tubo neurale, si formano le prime cellule cardiache e il cuore inizia a battere. Iniziano a formarsi le prime strutture che diventeranno gli occhi e le orecchie. Le fessure intercellulari compaiono nel mesoderma da ciascun lato della linea mediana alla fine della terza settimana, e il diaframma divide il celoma nella cavità toracica e peritoneale.Nelle settimane 5-6, l’embrione mostra i primi abbozzi di arti superiori e inferiori e si sviluppano ulteriormente il cuore e il sistema circolatorio. Inizia a formarsi quello che sarà l’apparato digerente. Il mesoderma splancnico che avvolge l'endotelio del tubo cardiaco dà origine alla muscolatura cardiaca.Nelle settimane 7-8, l’embrione sta diventando un feto. Si formano le dita delle mani e dei piedi, mentre i reni iniziano a funzionare e l’embrione inizia a urinare nell’ambiente amniotico circostante. L'inizio della costituzione della muscolatura degli arti si osserva nella 7ª settimana. Dopo 8 settimane di gestazione (6 settimane dopo la fecondazione), nell’embrione ha avuto inizio lo sviluppo della maggior parte dei principali apparati. L’aspetto dell’embrione cambia molto durante questo periodo, poiché cresce di circa un millimetro ogni giorno. Alla fine dell'ottava settimana, l'embrione arriva a misurare circa 2,5 cm.
Dall'Embrione al Feto: La Transizione e l'Accrescimento
Nove settimane dopo la fecondazione, l'embrione umano viene considerato come feto. Non c'è alcuna caratteristica specifica che distingue un embrione da un feto. Il termine feto implica che l'embrione può essere riconosciuto come un essere umano. Questo segna l'inizio del periodo fetale, che va dalla 9a settimana alla nascita. In questo lungo periodo, si conclude lo sviluppo fisico. Le differenze tra l’embrione e il feto sono legate alle dimensioni e al grado di sviluppo cellulare, morfologico e fisiologico.
Al termine della decima settimana di gestazione (8 settimane dopo la fecondazione), inizia la fase fetale. Durante questa fase gli organi e gli apparati già formati crescono e si sviluppano. Entro 12 settimane di gestazione, il feto riempie l’intera cavità uterina. Con il progredire della gravidanza, l’utero si ingrossa man mano che il feto cresce.A 11 settimane di gravidanza si parla di feto, e il suo aspetto è sempre più definito. Il viso inizia a svilupparsi ulteriormente, con l’apertura degli occhi. Le orecchie si spostano verso la loro posizione definitiva e le narici cominciano a distinguersi. Le dita delle mani e dei piedi hanno le unghie in formazione.Il sistema nervoso continua a svilupparsi rapidamente. Il cervello produce sempre più neuroni e inizia a formarsi il midollo spinale. Il feto può fare movimenti involontari, sebbene la madre non li percepisca ancora. Organi interni continuano a maturare, infatti il cuore del feto è completamente formato e batte regolarmente. Il fegato inizia a produrre bile e i reni cominciano a filtrare l’urina. L’apparato digerente è in fase di sviluppo. Il sistema circolatorio del feto si sta sviluppando ancora meglio. Il cuore pompa il sangue attraverso i vasi sanguigni e il sangue inizia a trasportare ossigeno e nutrienti ai tessuti del feto.
Il periodo che va dal terzo mese alla fine della vita intrauterina è definito periodo fetale. A partire dal terzo mese, gli organi si sono formati e iniziano a funzionare, tranne i polmoni che, nonostante siano già ben sviluppati, non funzioneranno fino alla nascita. Infatti, durante la gestazione, i polmoni sono pieni di liquido amniotico e non ancora funzionali per la respirazione. Prima della nascita i polmoni sono pieni di un liquido contenente piccole quantità di proteine. Sarà grazie al riflesso di respirazione che il neonato, alla nascita, riuscirà a respirare automaticamente. All'inizio della respirazione polmonare il fluido viene riassorbito. L'accrescimento polmonare dopo la nascita è principalmente dovuto a un aumento del numero dei bronchioli respiratori e degli alveoli e non a un aumento di dimensioni degli alveoli stessi.
Durante il periodo fetale si registrano altri cambiamenti significativi. La testa del feto, che inizialmente era grande quanto il resto del corpo, inizia a ridimensionarsi per arrivare ad avere una dimensione pari ad un quarto del corpo. Entro circa 14 settimane, è possibile identificare il sesso con l’ecografia. Entro circa 16-20 settimane, solitamente, la donna può avvertire i movimenti del feto. Le donne con gravidanze precedenti avvertono solitamente i movimenti circa due settimane prima di quelle alla prima gravidanza. Durante il quarto mese si registra il periodo di crescita più veloce del feto. A partire dal quinto mese, la pelle si sviluppa completamente e si formano i capelli e le unghie. A partire dal sesto mese, il feto riesce ad aprire e chiudere gli occhi e a distinguere la luce dal buio. Durante l'ultimo trimestre, il feto inizia ad avere meno spazio e, generalmente, per sfruttarlo al meglio si posiziona a testa in giù nella posizione cosiddetta "cefalica" che consentirà, successivamente, il parto naturale.
Nel cervello si depositano nuove cellule per tutta la gravidanza e per il primo anno di vita dopo la nascita. Nelle prime 9 settimane di gravidanza molti fattori influenzano lo sviluppo dell’embrione e causano modifiche fisiologiche anche nel corpo materno. In questo arco di tempo, alcuni nutrienti giocano un ruolo essenziale nel favorire il corretto sviluppo embrio-fetale, nell’attività della placenta e nella regolazione del flusso sanguigno. Uno studio della SUNY Downstate University di New York sottolinea l’importanza dei folati e delle vitamine del gruppo B, nello sviluppo neurologico nel periodo fetale fino all’età adulta di un individuo. Questo rappresenta un momento particolare non solo a livello biologico ma proprio emozionale per la coppia, soprattutto quando attraverso gli esami strumentali è possibile ascoltare il battito cardiaco.
Tecniche di Riproduzione Assistita e Sviluppo Embrionale
Nel contesto moderno, la formazione dell’embrione può avvenire anche attraverso trattamenti di fecondazione in vitro. Questa pratica viene effettuata estraendo i gameti femminili e maschili. A tal fine, si possono utilizzare tecniche come l’ICSI (Iniezione Intracitoplasmatica di Spermatozoo), che consiste nella perforazione della corteccia dell’ovulo mediante una microiniezione per favorire la fecondazione. L’ICSI può essere eseguita con spermatozoi ed ovuli della coppia, con spermatozoi di un donatore e ovuli propri, con spermatozoi del partner ed ovuli donati o, infine, con ovuli e spermatozoi donati. Queste tecniche offrono nuove opportunità per la creazione dello zigote e l'inizio del percorso di sviluppo embrionale, seguendo poi le stesse complesse fasi di crescita e differenziazione descritte per la gravidanza naturale.