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Gastrulação e Programação Fetal

Compreendendo os Efeitos Duradouros no Desenvolvimento Humano

A gastrulação é o processo pelo qual as três camadas germinativas – que são as precursoras de todos os tecidos embrionários – são estabelecidos nos embriões. Ela representa o início da morfogênese (desenvolvimento da forma do corpo) e é o evento mais importante que ocorre durante a terceira semana (Moore, 2016).

Para gerar os tecidos e órgãos de um organismo multicelular, diferentes tipos de células devem ser gerados durante o desenvolvimento embrionário. O primeiro passo neste processo de diversificação celular é a formação das três camadas germinativas: ectoderme, endoderme e mesoderme.

O ectoderma dá origem ao sistema nervoso, à epiderme e a vários tecidos derivados da crista neural, o endoderma passa a formar os sistemas gastrointestinal, respiratório e urinário, bem como muitas glândulas endócrinas, e o mesoderma formará a notocorda, o esqueleto axial, a cartilagem, tecido conjuntivo, músculos do tronco, rins e sangue.

Plasticidade do Desenvolvimento e Epidemiologia

O desenvolvimento do organismo é um processo bem orquestrado. A informação genética é transmitida dos pais para os filhos, codificando a sequência de DNA do genoma. O genótipo de um organismo fornece estabilidade e herdabilidade precisa de geração em geração. A tradução fiel de um genótipo para um fenótipo pode ser afetada por múltiplos fatores ambientais, particularmente durante o período inicial de desenvolvimento. A capacidade de um organismo de alterar a regulação genética e os padrões de expressão para fornecer alterações fenotípicas para lidar com as mudanças ambientais é conhecida como plasticidade do desenvolvimento.

Grandes estudos epidemiológicos em humanos demonstraram uma relação entre o estresse fetal intrauterino resultante de múltiplos fatores, incluindo hipóxia materna, privação alimentar, dependência de drogas, álcool, estresse emocional, etc., e um risco aumentado de doenças mais tarde em vida. As evidências mostram que a plasticidade do desenvolvimento do indivíduo, o crescimento pós-natal e a função fisiológica podem ser determinados mesmo no período de desenvolvimento pré-implantação por estressores maternos e paternos.

Ilustração da interação de fatores externos na plasticidade do desenvolvimento e dos efeitos posteriores nas adaptações gerais e específicas do sistema no feto em desenvolvimento. Também são mostrados os distúrbios conhecidos associados a tais interações.

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Placentação Ideal e Impactos na Saúde Fetal

Evidências epidemiológicas vinculam a suscetibilidade de um indivíduo a doenças crônicas na vida adulta a eventos durante sua fase intrauterina de desenvolvimento. Biologicamente isto não deveria ser inesperado, pois os sistemas orgânicos são mais plásticos quando as células progenitoras estão proliferando e se diferenciando.

A placenta mostra uma capacidade notável de se adaptar a estímulos ambientais adversos e diminuir o seu impacto sobre o feto. No entanto, se a função placentária estiver prejudicada ou se a sua capacidade de adaptação for excedida, o desenvolvimento fetal pode ser comprometido.

Garantir uma placentação ideal oferece uma nova abordagem à prevenção de doenças como doenças cardiovasculares, diabetes e obesidade, que estão a atingir proporções epidêmicas.

Tanto a privação como o excesso nutricional têm grande impacto no desenvolvimento fetal e aumentam o risco de doenças mais tarde na vida. Os estilos de vida maternos, como o consumo de álcool e o tabagismo, também afetam o desenvolvimento do coração fetal no útero. A nicotina é o principal componente da fumaça do tabaco. A exposição materna à nicotina regula negativamente a expressão dos genes Tbx5 e Gata4, resultando em mau funcionamento cardíaco. O tabagismo materno também induz hipertrofia de cardiomiócitos na primeira a terceira semana pós-natal do coração, conforme evidenciado pelo aumento do tamanho e diminuição do número de cardiomiócitos.

Programação Fetal e Impacto ao Longo da Vida

Em resumo, a proliferação, diferenciação e padrões de expressão gênica de cardiomiócitos são afetados por ambientes adversos no útero, que podem programar saúde e doenças que se estendem além do nascimento, deixando marcas no coração com consequências cardíacas de longo prazo na infância e idade adulta.

Experiências estressantes no início da vida têm sido associadas há muito tempo ao aumento do risco de distúrbios psicológicos e/ou neurológicos em adultos. Evidências consideráveis demonstraram que interações complexas entre genes e fatores ambientais, como dieta, estresse e hipóxia, podem afetar diretamente a função neuronal e a plasticidade a longo prazo. Estudos dessas interações em humanos e animais deram origem ao conceito de “programação fetal”. Este conceito associa o estresse intrauterino de sistemas fetais imaturos a um risco aumentado de consequências indesejáveis ao longo da vida para a saúde e vitalidade do adulto.

É importante ressaltar que variações nos cuidados maternos, que podem atenuar o estresse neonatal, podem afetar permanentemente o neurodesenvolvimento “dependente do contexto” e podem induzir mudanças na programação epigenética que influenciam dinamicamente a função e o comportamento integrados do SNC ao longo da vida.

Referências Bibliográficas

Moore, K.L.; Persaud, T.V.N.; Torchia, M.G. 2016. Embriologia clínica 10. ed. Editora Elsevier.

Lorenz L, Krebs F, Nawabi F, Alayli A, Stock S. Preventive Counseling in Routine Prenatal Care-A Qualitative Study of Pregnant Women’s Perspectives on a Lifestyle Intervention, Contrasted with the Experiences of Healthcare Providers. Int J Environ Res Public Health. 2022 May 18;19(10):6122.

doi: 10.3390/ijerph19106122. PMID: 35627659; PMCID: PMC9140722.

Luana Pereira
Luana Pereira
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