Epibolismus

Epibolismus je buněčný pohyb gastrulace, který v zásadě odpovídá intususcepci. Potenciální endoderm je přerosten potenciální ektodermou. Poruchy epibolismu se vyskytují například při ztrátě funkce molekuly fibronektinu a mohou způsobit potraty.

Co je to epibolismus?

Během gastrulace napadá blastocysta. V průběhu procesu se tvoří tři kotyledony, z nichž se vyvíjejí jednotlivé anatomické struktury embrya.

Ihned po oplodnění jsou budoucí buňky embrya všemocné. Tvorba tří kotyledonů odpovídá první diferenciaci všemocných buněk. Během embryonálního vývoje se dříve omnipotentní buňky postupně stávají orgánově specifickou tkání.

V tomto kontextu je základním požadavkem vytvoření tří kotyledonů během gastrulace. V biologii se kotyledony nazývají endoderm, mesoderm a ektoderm. Všechny specifické tkáně pozdějšího jednotlivce z nich vycházejí z procesů dělení. Gastrulace je podobná pro všechny mnohobuněčné buňky a vyznačuje se různými pohyby buněk. Jedním z nich je epibolismus, který obvykle sleduje pohyb delaminace.

V epibolismu je aktivní část blastula bohatá na žloutek aktivně zarostlá. V meroblastických vejcích s extrémním podílem žloutku rostou kotyledony kolem rozloženého žloutku, například při gastrulaci kostnaté ryby. Epibolismus tedy v zásadě odpovídá intususcepci, ve které je potenciální endoderm zarostlý potenciálním ektodermem.

Funkce a úkol

Během zárodečné embryogeneze mnohobuněčných buněk se tvoří tři zárodečné vrstvy. Výchozí materiál pro tvorbu kotyledonu se nazývá blastula u nižších savců a blastocysta u vyšších savců, jako jsou lidé.

Proces tvorby kotyledonu je také známý jako gastrulace a zahrnuje několik buněčných pohybů, které dosud nebyly plně prozkoumány a pochopeny. Kromě intususcepce, involuce, ingrese a delaminace je epibolismus jedním z takových buněčných pohybů.

Během intususcepce se budoucí endoderm otáčí uvnitř blastocoelu blastuly, takže se endoderm vytváří jako vnitřní buněčná vrstva a ektoderm jako vnější buněčná vrstva. Následuje revoluce, ve které se endoderm stočí. Během následné ingrese nebo imigrace buňky endodermu migrují do blastuly a jsou během následné delaminace buněk blastuly staženy do blastocoelu.

U vajec bohatých na žloutek nyní probíhá epibolismus, který v zásadě odpovídá intususcepci. Tento pohyb buněk je charakterizován přemnožením budoucího endodermu, který je prováděn buňkami potenciálního ektodermu. Epibolismus je chápán jako první koordinovaný pohyb buněk a začíná během dokončení fáze blastuly.

Všechny buněčné vrstvy procházejí epibolismem. Vnitřní buňky blastodermy se pohybují ve směru vnějších buněk a překrývají se. Blastoderm se šíří směrem k vegetativnímu embryonálnímu pólu, dokud zcela nezahrnuje žloutkové buňky. Buňky obálky zvětšují jejich povrchovou plochu a podobným způsobem se šíří.

V přední části jsou buňky zarovnány. Žloutková vrstva se během epibolismu opět pohybuje ve směru vegetativního pólu a šíří se po povrchu žloutku. Po ukončení epibolismu se obálková vrstva, žloutková vrstva a hlubší buňky blastodermu zcela rozrostly kolem žloutkových buněk.

Molekula fibronektin má hlavní roli v epibolismu. Signální dráhy, jako je Wnt / PCP cesta, PDGF-PI3K cesta, Eph-Ephrin cesta, Jak-Stat signalizace a MAP kinasová kaskáda také hrají roli v pohybu buněk.

Nemoci a nemoci

V prvních několika dnech po oplodnění vajíčko se mohou vyskytnout chyby v embryonálním vývoji. Pokud se takové chyby vyskytnou, oplodněné vajíčko se obvykle nejdřív implantuje. Výsledkem je potrat, který nezpůsobuje žádné příznaky a obvykle potrat není ani zaznamenán.

Ve většině případů tento potrat není komplikací spojenou se znečištěním. Malé zvíře není zvlášť citlivé na vnější znečišťující látky, dokud se nevytvoří kotyledony. To se však změní, jakmile se vytvoří primitivní pruh. Od třetího týdne po oplodnění mohou vnější znečišťující látky způsobit poruchy vývoje embrya a mít tragické následky.

Pokud jsou narušeny buněčné pohyby gastrulace, nemohou se tyto tři zárodečné vrstvy vůbec tvořit, nebo se tvoří nepředvídaným způsobem. Poruchy epibolismu mohou vznikat například ze ztráty funkce molekuly fibronektinu.

Poruchy v jiných signálních drahách zapojených do epibolismu mohou také vést k tomu, že k pohybu buněk nedochází vůbec, pouze nedostatečně nebo v patologickém rozsahu. Na základě takových poruch obálková vrstva, žloutková vrstva a hlubší buňky blastodermu nerostou kolem žloutkových buněk úplně nebo vůbec. Výsledkem je obvykle potrat. Na rozdíl od prvních několika dnů a týdnů po početí je tento typ potratu symptomatický a potrat je vnímán.