Gastrulacija

The Gastrulacija je stopnja zgodnjega embrionalnega razvoja. V tej fazi so endoderma, mezoderma in ektoderma tri zarodne plasti zarodka. Gastrulacijske motnje povzročajo hude nepravilnosti, ki v večini primerov vodijo v smrt.

Kaj je gastrulacija?

Med embriogenezo človeški zarodek razvije popolno obliko. Oplojevanju jajčeca sledi faza brazde. Sledi tvorba blastociste. Blastocista je votlina, napolnjena s tekočino, ki se med gastrulacijo štirioceličnih organizmov obrne navzven. Iz blastule izhajajo trije kotiledoni. Razvojni biologi govorijo o triploblastični osnovi človeške embriogeneze zaradi tristranske narave.

Kotiledoni so produkt začetne diferenciacije v različne celične plasti. So multipotentni grozdi različnih tkiv. Iz teh grozdov se v nadaljnjem poteku oblikujejo vse strukture kasnejšega telesa.

Notranja kopica tkiv se imenuje endoderma. Mezoderma leži na sredini. Zunanja plast se imenuje ektoderma. Gastrulacija je del zgodnje embriogeneze in sledi nastanku primitivnega niza. Naslednji razvojni koraki so razvoj notokorda in zgibanje nevronske cevi.

Funkcija in naloga

Gastrulacija poteka v vseh štirih celicah in je pri posameznih vrstah podobna. Dvostransko simetrične ali triloblastične vrste razvijejo tri različne kotiledone z endodermo, mezodermo in ektodermo. Knidarji in glavnik meduz razvijejo dva kotiledona, zato jih imenujemo tudi Diploblastic.

Izhodišče za gastrulacijo pri večceličnih in nižjih sesalcih je blastula. Pri višjih sesalcih, kot so ljudje, je blastocista. To je votla krogla, sestavljena iz enega samega sloja celic. Na začetku gastrulacije se ta blastocista spremeni v dvoslojni kalček čaše. Ta kalček skodelice je gastrula. Tako nastane endoderma kot notranjost primarnih kotiledonov in ektoderma kot zunanjost struktur. Endoderma ima zunanjo odprtino, ki jo imenujemo originalna usta. Endoderma se analogno imenuje tudi prvotno črevo. Mezoderma se razvije hkrati ali rahlo odmika od primarne kotiledonne tvorbe.

Nadaljnji razvoj primarnega ustja razlikuje dvostransko simetrične živali v dve različni skupini. Izvirna usta tvorijo usta iz prvotnih ust. Nova usta, tako kot ljudje, razvijejo anus iz prvotnih ust. Vaša usta izbruhnejo na nasprotni strani blastule po gastrulaciji.

Postopek gastrulacije je mogoče poenostaviti na več osnovnih gibanj. Prva od njih je intususception. V tej fazi potencialni endoderm napade v napolnjeno s tekočino in notranjo votlino blastule. Celice pola blastule se deformirajo in tako vdrejo v del zunanje stene. Notranji del je zdaj endoderma, zunanji del pa se od tega trenutka imenuje ektoderma. Notranja votlina blastule je primarna votlina telesa. Faza invaginacije vidno zoži to notranjo telesno votlino.

Involucija sledi tem procesom. To pomeni kotalno gibanje endoderme. Med poznejšim vdorom celice endoderme selijo v strukture. Temu koraku gastrulacije sledi razslojevanje. Celice blastule odrežejo celice endoderme in jih prenesejo v blastocoel. Naslednja epibolija vodi v drugo intususcepcijo. Na jajcih, bogatih z rumenjakom, ektoderma preraste endodermo.

Faze gastrulacije so osnova človeške oblike in strukture. Večinoma se prekrivajo s poznejšimi procesi embriogeneze, na primer z nevrolacijo.

Bolezni in bolezni

Motnje zgodnje embriogeneze povzročijo nepravilnosti ali celo izgubo sposobnosti zarodka. Motnje nevrolacije na primer povzročajo nepravilnosti v živčnem sistemu. Ker se gastrulacija in nevrulacija pogosto prekrivata, so motnje nevrolacije pogosto povezane z motnjami gastrulacije.

Tako je na primer z razvojno motnjo hemimiyeloceles. Za to prirojeno bolezen so značilni otekline in nevrološki primanjkljaji. Zgodnji razvoj zarodka je v prvih dveh tednih kalčka sorazmerno neobčutljiv za škodljive vplive. Vendar pa malformacije zarodkov in kromosomska odstopanja v večini primerov vodijo do splava nosečnosti.

Od začetka gastrulacije, po tretjem tednu razvoja, obstaja visoka stopnja občutljivosti na škodljive snovi. Najprej se oblikuje primitivni niz. Od tega trenutka naprej je vsak organ v določeni fazi izjemno občutljiv na teratogenove snovi. Pri gastrulaciji se lahko pojavita dve motnji, ki jih je vredno omeniti. Ti dve klinični sliki sta znani kot sirenomelija in koktusni teratom.

Če je motenje tvorbe primitivnega niza, je v zadnji polovici zarodka posledično premalo mesoderma. Ta povezava je znana kot sirenomelija in je povezana z malformacijami, kot so zlitje okončin, spinalne anomalije, manjkajoče ledvice ali nepravilni spolni organi. Ostanki primitivnega vozliča se pogosto razvijejo v tumorje, znane kot sakrokokcgealni teratomi in tektomi kokcisa, ki so med najpogostejšimi tumorji pri novorojenčkih.