Embryologie. Organogenesa 2010

Transkript

1 Embryologie Organogenesa 2010

2 Ektoderm Mesoderm Endoderm Gamety Epidermis a kožní žlázy a adnexa Kosterní, srdeční a hladký sval Výstelka GIT Spermie a vajíčka CNS Chrupavky, kosti, vazivo Výstelka respiračního systému Retina Krvinky Játra, pankreas a ostatní žlázy GIT PNS Ledvina, epitel pánviček a ureteru Štítná žláza Dřeň nadledviny Kůra nadledviny Příštitná tělíska Ectomesenchym tkáně hlavy Pohlavní žlázy (bez gamet) a jejich vývody Retikulární epitel thymu Melanocyty, Merkelovy buňky Endotel cév Adenohypofýza

3 Stadia vývoje lze určit podle: Počtu buněk Typických rysů vývoj specifických orgánů a orgánových systémů Vývoj srdce akce srdeční, stavba srdce Uzávěr CNS Počet somitů Vzhled končetin Délky

4 Stadia vývoje Blastogenesa Zygota blastomer Morula Blastocysta Embryogenese Tubulární embryo Embryo tvaru C Stadia podle Carnegieho Fetální období

5

6

7 Souhrn týdne vývoje Všechny hlavní orgány a orgánové systémy těla jsou tvořeny ze třech zárodečných vrstev Tvorba záhybů rychlost růstu se v různých oblastech embryonálního těla liší vytvoření 3D tubulální embryo výsledek uzavírání stěny tělní (během 4. týdne) Základní děje, které vedou k tvorbě záhybů: Vývoj a uzavírání CNS Somitogenese

8 Somitogenese Diferenciace paraaxiálního mesodermu na prvosegmenty somity. Vytvářejí se symetricky podél předozadní osy tvořené notochordem a nervovou trubicí. Proces začíná u člověka 20. den po oplodnění a končí na konci 5. týdne, kdy konečný počet somitů dosáhne 42 až 44 párů (4 occipitální, 8 cervikálních, 12 thorakálních, 6 lumbálních, 5 sakrálních a 8 až 10 coccygeálních). Embryo ještě v kaudální části dorůstá činností kaudálního morfogenetického systému a procesem gastrulace. Jak segmentace tak gastrulace probíhají tedy po určité období vývoje společně.

9 Somitogenese Pro segmentaci zárodku platí přesná prostorová a časová pravidla. Kontrolována je jak tvorba nových párů somitů, tak jejich počet. Na tom se podílí tzv. molekulární hodiny. Jejich podstatou je periodická exprese specifických genů. Buňky cyklicky exprimují FGF nebo Wnt. FGF stimuluje proliferaci buněk mesenchymu, Wnt je důležitý pro proliferaci epitelových buněk. Další signální molekulou, která má význam během vývoje je Notch (brání diferenciaci sousedních buněk). Pokud buňka exprimuje současně FGF a Notch, mesenchymové buňky se mohou množit. V další etapě buňky změní se na epitelovou strukturu a exprimují Wnt. K diferenciaci přispívá také kyselina retinová.

10 Somitogenese Somity se rozdělí na kraniální a kaudální část, později ještě na ventrální a dorsální část. Ventrální část se změní zpět na mesenchym sklerotom. Dorsální část zůstává ještě po nějakou dobu ve formě epitelu dermatomyotom. Buňky dermatomyotomu se posléze rozdělí na ty, které jsou blíže povrchu embrya, dermatom, a na ty, které leží pod nimi - myotom.

11 Somitogenese Sklerotom je základem kostí a chrupavek obratlů a žeber. Část buněk ze sklerotomu během vývoje vycestuje a poté leží na hranici mezi nimi. Tyto buňky dají dají vznik tzv. syndetomu, buňkám, ze kterých vznikne vazivová tkáň budoucích šlach spojujících obratle a svaly. Sklerotom se během vývoje rozdělí na rostrální a kaudální část. Později se sousední somity spojí a dají vznik obratlům. Tím dojde k posunu, který umožní spojení nervové tkáně s mytotomy (kosterním svalstvem).

12 Vývoj kosterního svalstva Prekurzory kosterního svalstva se vyvinou z myotomu a to včetně svalů jazyka, diafragmy a končetin. Do těchto orgánů buňky myotomu vycestují z příslušných somitů.

13 Vývoj končetin Končetinové pupeny vývoj interakce mezi mesenchymem a ektodermem Apikální ektodermová lišta ( FGF, TGFβ, kyselina retinová, Notch signalizace) gradient koncentrace morfogenů obdoba segmentace zárodku a tvorby somitů Interakce mezi signálními molekulami v končetinovém pupenu vede k expresi Hoxgenů a segmentaci končetiny

14 Vývoj končetiny Končetinový pupen Rozdělení na autopodium (ruku, chodidlo) a axopodium Vytvoření ohybu lokte, kolene stylopodium a zeugopodium Uvnitř kondenzace mesechymu nejprve se utváří hrudní a pánevní pletenec, pak humerus a femus, potom ulna a radius, respektice tibie a fibula, a nakonec metakarpy a články prstů

15 Vývoj končetiny Vytvoření oploštělé dlaně digitální paprsky spojení plovací membránou - apoptosa Kondenzace mesenchymu ve středu základu končetin chondrogenní blastém budoucí chrupavka - kost Cévní zásobení intersegmentální arterie primární axiální arterie marginální sinus Motorická inervace z příslušného segmentu, vlákna tažena migrujícími myoblasty

16 Vývoj končetin Senzitivní dermatomy vlákna rostou později než motorická podél motorických axonů Kloubní štěrbina apoptosa mesenchymu mezi kondenzovaným základem budoucí chrupavky, na periferii synoviální tkáň Rotace končetin Svaly z hypaxiální části myotomů dorzální svaly extensory, supinátory a abduktory, ventrální flexory, pronatory a adduktory

17 Osifikace Model z hyalinní chrupavky interzona - klouby - apoptosa bb ve vznikajících kloubních dutinách Enchondrální osifikace- osifikační centra Primární v diafyzách od 12. týdne Epifyzy crupavčité při narození Růstové chrupavky přibližně do 18 let

18 Malformace Kritická perioda den po oplození Syndaktylie, polydaktylie Amelie, meromelie Vrozené chybění radia Brachydactylie Vrozený pes equinovarus Dysplazie kyčelního kloubu Příčiny: genetické, oligohydramion, teratogeny

19 Uzavírání tělní stěny Stěna tělní Ektoderm Somatopleura Somity kosterní svaly (hypaxiální), dermis a žebra Primitivní střevo ductus vitellinus (omphaloentericus) žloutkový váček Endoderm strop žloutkového váčku epitel GIT Splanchnický mesenchym (splanchnopleura) svalovina a vazivová tkáň

20

21 Primitivní střevo Primitivní střevo od orofaryngové ke kloakální membráně, spojeno se žloutkovým váčkem prostřednictvím ductus vitellinus (ductus omphaloentericus) Vývoj GIT z endodermu, ektodermu stomodea a proctodea a z viscerálního listu mesodermu Segmentace endodermu spojena s expresí Hox genů: Přední střevo farynx, jícen, žaludek, duodenum Střední střevo tenké a tlusté střevor Zadní střevo tlusté střevo, močový měchýř Střevo je zavěšeno na dorsálním a ventrálním mesenteriu

22 Vývoj intraembryonálního coelomu Septum transversum rozděluje coelomovou dutinu na dutinu perikardovou a peritoneální a 2 perikardo-peritoneální kanály ( budoucí pleurální dutiny) Pleuroperikardiální řasy splynou s mesodermem předního střeva - oddělí pericardovou dutinu od dutin pleurálních

23 Vývoj bránice Septum transversum Pleuroperitoneální řasy Mesenterium esophagu - mediastinum Stěna tělní Inervace z n. phrenicus C7 Bránice se zakládá v krční oblasti, s vývojem faryngových oblouků a plic dochází k jejímu poklesu.

24

25 Vývoj faryngových oblouků Mesenchym hlavy a krku se vyvíjí z paraaxiální a laterální mesodermové ploténky a buněk kraniální neurální kristy Branchiální nebo faryngeální oblouky obsahují masy mesenchymové tkáně oddělené hlubokými vkleslinami (ektoderm) a výchlipkami (endoderm) tvoří žábry u ryb

26 Faryngeální oblouky Faryngeální oblouky obsahují mesenchym krytý ektodermem a endodermem Dřeň oblouku: Arterie aortální oblouk Hlavový nerv buňky kraniální krista neuralis a ektodermových plakod v oblasti středního a zadního mozku Svalová komponenta Chrupavka (vazivo,kosti)

27

28 1. faryngeální oblouk Maxilární a mandibulární výběžky Meckelova chrupavka: incus a malleus, intramembranosní osifikace mandibula Maxilární výběžek maxilla a oss zygomaticum Svaly: žvýkací svaly, přední bříško digastriku, m. mylohyoideus, tensor tympani, tensor palatini Nervus trigeminus (V) Terminální část arterie maxillaris

29 2. faryngeální oblouk Reichertova chrupavka: stapes, processus styloideus, ligamentum stylohyoideum, malé roky a horní část těla jazylky Svaly stapedius, stylohyoideus, zadní bříško digastricu, mimické svaly Nervus facialis (VII) (Arterie stapedia)

30 3. faryngeální oblouk Chrupavka: dolní část těla a velké roky jazylky Svaly: stylopharyngeus Nerv: glossopharyngeus (IX) Arteride: arteie carotis communis

31 4. a 6. faryngový oblouk Chrupavka laryngu: thyroidea, cricoidea, arytenoidea, corniculate, cuneiformis Svaly faryngu a vnitřní svaly laryngu Nerv: horní větev vagus a n. laryngeus reccurent z vagu (X) IV. Oblouk aorty a pravá arteria subclavia VI. Pulmonární arterie a ductus arteriosus

32 Ektodermové vklesliny První : Meatus acusticus externus, bubínek (membrana obturans) Zevní ucho ušní auriculární hrbolky (3+3 z 1. a 2. faryngového oblouku) - splynou Druhý oblouk přeroste 3. a 4. oblouky vznikne sinus cervicalis později zaniká.

33 Faryngeální výchlipky 1. faryngeální výchlipka: recessus tubotympanicus Eustachova trubice a dutina středního ucha 2. faryngeální výchlipka: tonsilla palatina a fossa tonsillaris 3. faryngeální výchlipka: zadní část glandula parathyroidea inferior a přední část thymus 4.faryngeální výchlipka: glandula parathyroidea superior a ultimobranchiální tělísko 5.faryngeální výchlipka : ultimobranchiální tělísko parafollikulární buňky štítné žlázy

34 Hlava Chondrokranium baze lební a sensorické kapsuly obaly smyslových orgánů čichového, oka a vnitřního oka. Dermální kosti vznik intramembranosní osifikací Viscerální skelet viscerokranium čelisti

35 Hlava Prechordální chrupavka neurální krista Hypofyseální chrupavka neurální krista Parachordální chrupavka occipitální sclerotomy + první cervikální sklerotom Chondrokranium chrupavky enchondrální osifikace

36 Ploché kosti intramembranosní osifikace široké švy a fontanelly vazivo v prostoru mezi kostmi Vývoj závisí na růstu mozku zevnitř je kost odbourávána a zvenku dorůstá Bez uzavření neuroporus anterior se nevytvoří ani kalva a kožní kryt Viscerokranium kosti z materiálu žaberních oblouků (převážně prvního)