مواضيع المحاضرة:
background image

Chapter 6 

Third to Eighth 

weeks: 

Embryonic Period 

 


background image

EMBRYONIC PERIOD 

3

rd

 – 8

th

 weeks 

Period of Organogenesis 

• Derivatives of the Ectodermal Germ Layer 
• Clinical Correlates 
• Derivatives of the Mesodermal Germ Layer 
• Clinical Correlates 
• Derivatives of the Endodermal Germ Layer 
• Patterning of the Anteroposterior Axis: 
• Regulation by Homeobox Genes 
• External Appearance During the Second Month 
• Clinical Correlates 


background image

The embryonic period 

• Period of organogenesis 
• From 3

rd

 to 8

th

 weeks of development 

• Germ layers: ectoderm, mesoderm & endoderm tissues & organs 
• By end of embryonic period (end of 2

nd

 month): 

main organ systems 

are 

established 

recognizable body form 

Derivatives of ectodermal germ layer 


background image

NEURULATION 

• Notochord and prechordal mesoderm induce the overlying ectoderm to 

thicken and form the 

neural plate

 .  

• Cells of the plate make up the 

neuroectoderm

, and their induction 

represents the initial event in the process of 

neurulation

 


background image

 Molecular regulation of neural induction 

BMP4 ( bone morphogenic protein4) 

•  

Inactivated (absent) BMP4 

 

 Ectoderm becomes  Neuralized  neural plate 

 

 Mesoderm becomes Dorsalized notochord & paraxial mesoderm 

Inactivation of BMP4 by secretion of:  
noggin, chordin & follistatin (from organizer, notochord & 

prechordal mesoderm) 

Which induce formation of: Forebrain & midbrain 
WNT3 & FGF  
Which induce formation of hindbrain & spinal cord 
In addition, retinoic acid (RA) appears to play a role in organizing the 

cranial-to-caudal axis 

• Presence of BMP4  
Ectoderm 
 epidermis 
Ventralize Mesoderm 
 intermediate & lateral plate mesoderm   


background image

NEURULATION 

• Dorsal view of a late presomite 

embryo (approximately 19 days). 
The amnion has been removed, and 
the neural plate is clearly visible. 

• Dorsal view of an embryo at 

approximately 20 days showing 
somites and formation of the neural 
groove and neural folds.  

• The process whereby the neural plate 

forms the neural tube. 


background image

 Dorsal view of an embryo at 
approximately day 

22.

 Seven 

distinct somites are visible on 

each side of the neural tube.  

Dorsal view of an embryo at 
approximately day 

23

. Note the 

pericardial bulge on each side of 
the midline in the cephalic part of 
the embryo.  


background image

CLOSURE OF ANT NEUROPORE

 - DAY 25 

14-somite

 embryo  

Note the bulging pericardial area 
and the first and second 
pharyngeal arches . 

Closure of post neuropore- day 

28 

25

-somite embryo 

The first three pharyngeal 

arches and lens and otic 

placodes are visible


background image

Completion of neurulation 

• By closure of ant & post neuropores the central nervous system is formed: 

brain vesicles spinal cord.  

Neural crest formation &  migration 

Figure 6.5 Formation and migration of neural crest cells in the spinal cord. A,B. Crest cells form at the tips 
of neural 
folds and do not migrate away from this region until neural tube closure is complete. C. After migration, 
crest cells 
contribute to a heterogeneous array of structures, including dorsal root ganglia, sympathetic chain 
ganglia, adrenal medulla, 
and other tissues (Table 6.1, p. 69). D. In a scanning electron micrograph, crest cells at the top of the 
closed neural tube can 
be seen migrating away from this area. 


background image

Crest cells 

• Crest cells form at the tips of neural folds and do not migrate away from 

this region until neural tube closure is complete.  

Neural crest formation &  migration 

epithelial-t0-mesenchymal transition 

In trunk region 

• DORSAL PATHWAY: 

– Melanocytes in skin 

• VENTRAL PATHWAY: 

– sensory ganglia,  
– Sympathetic 
– enteric neurons 
– Schwann cells 
– Adrenal medulla 

Neural crest formation &  

migration 

epithelial-t0-mesenchymal 

transition 

In head region 

craniofacial skeleton, cranial ganglia 

neurons, glial cells, melanocytes 


background image

Induction of crest cells 

• Intermedite levels of bmp4. 

The fate of the entire ectodermal germ layer depends on BMP concentrations: 

• High levels induce 

epidermis

 formation;  

• intermediate levels, at the border of the neural plate and surface ectoderm, 

induce the 

neural crest

;  

• and very low concentrations cause formation of 

neural ectoderm.  

• BMPs also regulate neural crest cell migration, proliferation, and differentiation,  
• and abnormal concentrations of the proteins have been associated with neural 

crest defects in the craniofacial region of laboratory animals  
 

Otic placodes and the lens placodes 

• By the time the neural tube is closed, 2 bilateral ectodermal 

thickenings, the otic placodes and the lens placodes, 

• The otic placodes invaginate and form the otic vesicles  

– Structures for hearing and maintenance of equilibrium  

•  the lens placodes  the lenses of the eyes 

 


background image

Ectodermal derivatives 

contact with outside 

CNS, PNS 

Sensory epith.: ear, nose, eyes 

Epidermis: hair, nails 

Subcutaneous glands, mammary gl, pituitary, enamel of teeth. 

TABLE 6.1 - Neural Crest Derivatives  

Connective tissue and bones of the face and skull 

Cranial nerve ganglia  

Cells of the thyroid gland 

Conotruncal septum in the heart 

Odontoblasts 

Dermis in face and neck 

Spinal (dorsal root) ganglia 

Sympathetic chain and preaortic ganglia 

Parasympathetic ganglia of the gastrointestinal tract 

Adrenal medulla 

Schwann cells 

Glial cells 

Meninges (forebrain) 

Melanocytes 

Smooth muscle cells to blood vessels of the face and forebrain 


background image

Neural tube defects (NTDs) 

• result when neural tube closure fails to occur.  
• If the neural tube fails to close in the cranial region, then most of the brain 

fails to form, and the defect is called anencephaly  

• If closure fails anywhere from the cervical region caudally, then the defect 

is called spina bifida  

Examples of neural tube defects 

(NTDs), Anencephaly.  

Spina bifida 

• Most cases of 

spina bifida 
occur in the 
lumbosacral 
region  

• Seventy 

percent of all 
of these NTDs 
can be 
prevented by 
the vitamin 
folic acid. 


background image

Mesoderm derivatives 

• Paraxial mesoderm 
• Intermediate mesoderm 
• Lateral plate mesoderm 

 


background image

Paraxial mesoderm 


background image

Paraxial mesoderm 

Somites forming along the neural tube 

Somites 

• Head region: neuromeres-

mesenchyme of head 

• Occipital---caudal region: 

somites ...axial skeleton 

– 1

st

 pair: occipital region: 

20

th

 day 

– 3pairs/day 
– End of 5

th

 week: 42-44 

somites 

• 4occiptal pairs 
• 12thoracic pairs 
• 5lumbar pairs 
• 5sacral pairs 
• 8-10 coccygeal pairs 


background image

Age of embryo 

in days & 

Number of 

somites 


background image

Stages in development of a somite 

Somite derivatives 

• Each somite: own… 
 Sclerotome: tendon, cartilage & bone 
 Myotome: segmental muscles 
 Dermatome: dermis of back 
 Myotome+dermatome: segmental nerve 


background image

EXPRESSION PATTERNS OF GENES  

THAT REGULATE SOMITE DIFFERENTIATION 


background image

Intermediate Mesoderm - urogenital structures 

LATERAL PLATE MESODERM 
 Lateral plate mesoderm splits into parietal 
(somatic) and visceral (splanchnic) layers,  
Line the intraembryonic cavity and surround the 
organs 


background image

 VASCULOGENESIS 

 ANGIOGENESIS 

BLOOD & BLOOD VESSELS 

Blood cells and blood vessels also arise 

from mesoderm  

EXTRAEMBRYONIC BLOOD 
VESSEL FORMATION 


background image

Capillary hemangioma 

A .Focal capillary hemangioma .B .Diffuse capillary hemangioma involving the oral cavity.  

Endoderm derivatives git 

Cephalocaudal folding 


background image

Lateral folding 

Derivatives of 

endodermal germ 

layers 


background image

Endodermal derivatives 

• Epith lining of  GIT 
• Epith of respiratory tract 
• Parenchyma of: thyroid, parathyroids, liver, pancreas 
• Reticular stroma of thymus & tonsils 
• Epith lining of urinary bladder & urethra 
• Epith lining of tympanic cavity & auditory tube 

Patterning of the antero-posterior axis: regulations of 

homeobox genes 

• Craniocaudal patterning of the embryonic axis is controlled by 

homeobox

 genes. 

• These genes are conserved from Drosophila are arranged in 

four clusters

HOXA

HOXB

HOXC

, and 

HOXD

, on four different chromosomes. 

• Genes toward the 

3’ end 

of the chromosome control development of more 

cranial 

structures

• Those toward the 

5’ end 

regulate differentiation of more 

posterior structures

• Together they regulate patterning of the hindbrain and the axis of the embryo. 


background image

External appearance during 

the second month 

• End of 4

th

 weeks: 28 somites-external 

features: somites+pharyngeal arches 

Second month 

Age: crown-rump length (CRL) in mm 

• Increase in head size 
• Formation of: limbs, face, ears, nose, eyes 


background image

Crown-Rump Length 


background image

Limbs formation 


background image

Human embryo (CRL 21 mm, seventh 
week) (X4). The chorionic sac is open to 
show the embryo in its amniotic sac. 
The yolk sac, umbilical cord, and vessels 
in the chorionic plate of the placenta are 
clearly visible. Note the size of the head 
in comparison with the rest of the body . 

Human embryo (CRL 25 mm, seventh to eighth 

weeks). The chorion and the amnion have been 

opened. Note the size of the head, the eye, the 

auricle of the ear, the well-formed toes, the 

swelling in the umbilical cord caused by intestinal 

loops, and the yolk sac in the chorionic cavity . 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 110 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل