L'annidamento o impianto è la terza e ultima fase dello sviluppo pre-embrionale nei mammiferi placentati, ossia del periodo comprendente le prime due settimane di sviluppo. L'annidamento ha luogo il 10º giorno dalla fecondazione negli esseri umani e consiste nella penetrazione della blastocisti nella mucosa uterina; è preceduta da altre due fasi quali la segmentazione e la fecondazione ed è seguita dalla gastrulazione (con la quale ha inizio il periodo di sviluppo embrionale, tra il 14º e il 15º giorno).

Fasi di sviluppo pre-embrionale

L'incontro reale tra spermatozoo e cellula uovo si ha durante la fecondazione, che avviene, nella quasi totalità dei casi, nell'ampolla delle tube uterine. Nella specie umana la fecondazione si ha per monospermia, ovvero un solo spermatozoo entra nella cellula uovo e fonde il proprio nucleo con quello della cellula uovo matura. La gravidanza dura circa 38 settimane dal momento della fecondazione; il processo del parto inizia quando l'utero comincia a contrarsi. Il periodo dalla terza all'ottava settimana di gestazione è indicato come periodo embrionale, mentre il tempo successivo, quando l'embrione ha assunto una forma visibilmente più umana, è chiamato periodo fetale. Per i primi tre o quattro giorni dopo la fecondazione, lo zigote scende lungo le tuba di Falloppio assorbendo sostanze nutritive dalle secrezioni materne e andando incontro alle prime divisioni mitotiche. In questa prima fase si viene a formare la prima cellula del nuovo organismo, una cellula diploide totipotente; è del tutto indifferenziata e quindi capace diventare qualsiasi tipo cellulare. Con la fase della segmentazione lo zigote va incontro a numerose divisioni cellulari in assenza di crescita diventando prima morula, ossia un gruppo di 16-32 cellule ammassate le une alle altre (che ricordano il frutto della mora), e in seguito, continuando il percorso nelle tube uterine, trasformandosi in blastocisti, tramite la formazione di una cavità interna piena di liquido (il blastocele) circondata dalle cellule dell'embrione. Verso la fine della prima settimana la blastocisti si annida nell'utero e va ad aderire all'endometrio. Durante la seconda settimana di gravidanza inizia la gastrulazione, che si conclude con la formazione dei tre foglietti embrionali. A questo stadio di sviluppo, il disco embrionale è circondato dall'amnios e dal corion, tranne nel punto dove un peduncolo lo unisce alla parete interna del corion. Attraverso divisioni e migrazioni cellulari si forma sul disco embrionale una depressione, detta stria primitiva, che segnala il punto di inizio della gastrulazione e definisce anche l'asse antero-posteriore dell'embrione e, successivamente, la sua simmetria bilaterale. A questo livello, le cellule che migrano verso l'interno danno origine all'endoderma e al mesoderma. Gli annessi embrionali e i foglietti germinativi, le prime strutture che si formano nell'embrione, sono indispensabili per il completamento dello sviluppo embrionale e per la formazione dei tessuti.

Annidamento

In seguito alla segmentazione, l'embrione si manifesta con la forma di una sfera cava che prende il nome di blastocisti; questa struttura è rotolata nella cavità dell'utero grazie all'aiuto delle ciglia che l'hanno mossa fino a farla posizionare con la massa cellulare interna appoggiata sulla mucosa dell'utero. A questo punto inizia la fase di annidamento e la blastocisti impianta le sue radici nella mucosa dell'utero, ancorandosi in modo tale da non potersi più spostare. L'annidamento, nella maggioranza dei casi, avviene sul fondo dell'utero (la parte più alta di quest'organo), anche se ci sono dei casi in cui avviene prima. Quando la blastocisti è ancora nelle tube uterine, l'annidamento avviene ugualmente perché la struttura delle tube uterine è praticamente uguale a quella dell'utero; questo è un caso di gravidanza extrauterina. Le prime fasi procedono senza complicazioni, però non è previsto che una tuba uterina, per quanto elastica possa essere, possa contenere né un feto né tanto meno un neonato. Il rischio che si corre è che ad un certo punto esse si rompano e che, essendo organi estremamente vascolarizzati, si possa avere una rischiosa emorragia. Proprio per questo motivo solitamente le gravidanze extrauterine vengono interrotte; una gravidanza di questo tipo può andare avanti solo se l'impianto di questa blastocisti è situato proprio allo sbocco della tuba uterina nell'utero. È però necessario controllare assiduamente l'andamento della gravidanza per vedere se embrione e placenta vanno a finire nell'utero, cosicché la gravidanza possa proseguire, altrimenti è necessario interromperla.

La blastocisti presenta una cavità piena di liquido, una massa interna di cellule da cui si formerà il feto e uno stato esterno di cellule detto trofoblasto (o sincizio-trofoblasto). Il trofoblasto secerne enzimi litici che permettono l'impianto della blastocisti nell'endometrio, lo strato cellulare che riveste internamente la cavità uterina. Questi enzimi litici hanno una funzione digestiva e permettono alla blastocisti di annidarsi; a contatto con la mucosa digeriscono la mucosa uterina e piano piano si scavano una specie di nicchia nella quale viene accolta la blastocisti. Il trofoblasto è costituito da estroflessioni costituite da cellule in attiva divisione che penetrano nell'endometrio, delle radici di annidamento, e mano a mano che si formano scendono un po' a caso nella mucosa uterina. Alcune si fondono tra loro generando delle nicchie contenenti tonaca propria; queste porzioni di tonaca propria vengono aggredite dagli enzimi, digerite (quindi rese liquide) e poi assorbite dal sincizio stesso e utilizzate come nutrimento. Quindi dal momento in cui inizia l'annidamento la nutrizione diventa istotrofica (il nutrimento è rappresentato da cellule della mucosa che vengono digerite). Invece, durante la segmentazione e la gastrulazione l'embrione in sviluppo si nutre dalla secrezione delle ghiandole uterine o dei condotti uterini. Queste ghiandole producono un secreto (il cosiddetto "latte uterino") molto ricco di glicogeno. Alla fine, le cellule del trofoblasto faranno parte della placenta, organo che fornisce nutrimento e ossigeno all'embrione e gli consente di eliminare i rifiuti metabolici. Nel punto in cui la blastocisti è penetrata, all'inizio dell'annidamento, si forma una specie di chiusura formata da fibrina.

Le ramificazioni del sincizio arrivano non solo a contatto con la parete dei vasi sanguigni della madre, ma addirittura, grazie all'azione degli enzimi litici, erodono la parete dei vasi sanguigni materni, e quindi il sinciziotrofoblasto si trova immerso direttamente nel sangue materno. L'annidamento viene completato con l'erosione della parete dei vasi sanguigni materni, circa 14 giorni dopo la segmentazione. Quando i vasi sanguigni della madre vengono rotti, il sangue materno invade, con una certa pressione, le cosiddette lacune del sinciziotrofoblasto, cioè gli spazi vuoti lasciati dal tessuto digerito; queste lacune comunicano un po' tutte tra di loro. Poiché il sangue penetra con una certa pressione, passando tra una lacuna e l'altra e intorno al sincizio, può addirittura rompere il tappo di fibrina che si è formato nel punto di annidamento. Di conseguenza può succedere che si abbia una perdita di sangue nella cavità dell'utero, che, tramite le vie genitali femminili, esca all'esterno. Questa eventuale perdita di sangue si ha circa dopo 28 giorni dal flusso mestruale del ciclo precedente (14 giorni per maturare la cellula uovo + 14 giorni per completare l'annidamento dopo la fecondazione) e quindi può essere scambiata per un regolare flusso mestruale.

Formazione degli annessi embrionali

Gli annessi embrionali sono strutture indispensabili per il completamento dello sviluppo embrionale del germe ma che, una volta arrivati al momento della nascita, vengono abbandonati poiché non servono più; sono detti anche membrane extraembroniali, poiché proteggono l'embrione. Gli annessi embrionali sono: l'Amnios Il sacco vitellino primario Il sacco vitellino secondario L'Allantoide Il Corion (Placenta)

Il primo annesso embrionale che si forma è l'amnios, che si forma per cavitazione; alcune cellule della massa cellulare interna vanno incontro ad apoptosi, cioè morte cellulare programmata. Si forma una cavità, in cui si distinguono una volta e un pavimento, chiamata cavità amniotica, ripiena di liquido secreto dagli amniociti. La volta rimane aderente al citotrofoblasto mentre il pavimento è formato da due strati di cellule: lo strato immediatamente a contatto con la cavità amniotica è il primo foglietto embrionale ed è una formazione dell'ectoderma, invece lo strato sottostante è dell'endoderma. Osservato dall'alto si vede come un disco, il cosiddetto disco embrionale, che corrisponde al pavimento dell'amnios. Nel disco embrionale compaiono alcune formazioni, come ad esempio la linea primitiva, una linea sagittale e, contemporaneamente, il germe, che da circolare diventa allungato. Questa linea primitiva è una specie di solco lungo il quale una serie di cellule dell'ectoderma sprofondano e si posizionano tra ectoderma ed endoderma. Alcune cellule dell'ectoderma scendono sotto l'ectoderma stesso ma si fermano prima dell'endoderma, cominciano a moltiplicarsi andando avanti e scivolando tra ectoderma ed endoderma. Nella cavità amniotica è presente un liquido, il cosiddetto liquido amniotico, che ha la funzione di attutire gli urti e di impedire la disidratazione del feto. Il liquido è incomprimibile, perciò una pressione che si esercita su un punto viene suddivisa su tutta la superficie, in modo tale che l'urto risulti minore. Il liquido amniotico poi viene sfruttato per l'amniocentesi; in questo liquido vanno a finire le cellule dell'embrione per cui, studiando il liquido, si può vedere se ci sono difetti cromosomici grossolani come la trisomia 21 e molti altri.

Dalla parte opposta dell'amnios, dal cito-trofoblasto si differenzia un altro gruppo di cellule che danno luogo ad una lamina monostratificata, la quale comincia a moltiplicarsi rimanendo anch'essa su un unico strato e scivolando sul cito-trofoblasto. Queste due lamine si toccano, si vanno a fondere l'una nell'altra e si forma il sacco vitellino primario, la cui parete, quindi, è formata dall'endoderma e da questa membrana, che deriva dal citotrofoblasto. Sempre dal cito-trofoblasto si forma un altro strato di tessuto che si differenzia tra la membrana che si è appena formata e il citotrofoblasto, e le cellule di questo tessuto iniziano a moltiplicarsi e ad espandersi scivolando tra i due strati. Questo strato continua a crescere finché le due estremità non si saldano tra loro. Nella parte inferiore, il nuovo tessuto, il mesoderma extraembrionale (si trova al di fuori dell'embrione) va ad interporsi tra sacco vitellino primario, citotrofoblasto e sinciziotrofoblasto nella parte inferiore, e tra amnios e citotrofoblasto nella parte superiore. Questo mesoderma cresce molto velocemente, soprattutto nella parte intorno al sacco vitellino primario; quest'ultimo viene strozzato dalla crescita del mesoderma extraembrionale che cresce principalmente in corrispondenza del punto di contatto tra endoderma e la lamina monostratificata (quella con cui l'endoderma è andato a fondersi). Il sacco vitellino primario viene trasformato in una specie di clessidra, finché ad un certo punto viene staccata la membrana (lamina monostratificata) che si stacca perché le estremità dell'endoderma si fondono tra loro. Questa membrana viene staccata e poi scompare e l'endoderma si salda su sé stesso.