Gastrulace je fáze raného embryonálního vývoje. V této fázi jsou endoderm, mesoderm a ektoderm tři zárodečné vrstvy embrya. Gastrulační poruchy způsobují závažné malformace, které ve většině případů vedou k úmrtí.
Co je to gastrulace?
Během embryogeneze se lidské embryo vyvíjí v plné formě. Po oplodnění vajíčka následuje fáze brázdení. Následuje tvorba blastocysty. Blastocysta je dutina naplněná tekutinou, která se během gastrulace čtyřbuněčných organismů promění dovnitř ven. Z blastuly vycházejí tři kotyledony. Vývojoví biologové hovoří o triploblastickém základu lidské embryogeneze kvůli tripartitní povaze.
Kotyledony jsou výsledkem počáteční diferenciace do různých buněčných vrstev. Jsou to multipotentní klastry složené z různých tkání. Z těchto shluků jsou během dalšího průběhu vytvořeny všechny struktury pozdějšího těla.
Vnitřní shluk tkání se nazývá endoderm. Mezoderm leží uprostřed. Vnější vrstva se nazývá ektoderma. Gastrulace je součástí časné embryogeneze a sleduje tvorbu primitivního pruhu. Dalšími vývojovými kroky jsou vývoj notochordu a skládání nervové trubice.
Funkce a úkol
Gastrulace probíhá ve všech buňkách se čtyřmi buňkami a je u jednotlivých druhů podobná. Bilaterálně symetrické nebo triploblastické druhy vyvíjejí tři různé kotyledony s endodermem, mezodermem a ektodermou. Cnidarians a medúza hřebenatka vyvinou dva kotyledony, a proto jsou také označovány jako diploblastic.
Výchozí pozice gastrulace u mnohobuněčných a dolních savců je blastula. U vyšších savců, jako jsou lidé, je to blastocysta. Je to dutá koule vyrobená z jedné vrstvy buněk. Na začátku gastrulace je tento blastocyst přeměněn na dvouvrstvý kádinový klíček. Tento švestkový klíček je gastrula. To vytváří endoderm jako vnitřek primárních kotyledonů a ektoderm jako vnější část struktur. Endoderm má vnější otvor nazývaný původní ústa. Endoderm je analogicky označován jako pravěké střevo. Mezoderm se vyvíjí současně nebo se mírně posunuje od primární kotyledonózní formace.
Další vývoj prvotních úst rozlišuje bilaterálně symetrická zvířata do dvou různých skupin. Původní ústa tvoří ústa z původních úst. Nová ústa, stejně jako lidé, vyvinou řiť z původních úst. Vaše ústa po gastrulaci vybuchnou na opačné straně blastuly.
Gastrolační proces lze zjednodušit několika základními pohyby. Prvním z nich je intususcepce. V této fázi pronikne potenciální endoderm do tekutinou naplněné a vnitřní dutiny blastuly. Buňky pólu blastuly se zdeformují a tak napadají část vnější stěny. Vnitřní část je nyní endoderma a vnější část se od tohoto bodu nazývá ektoderma. Vnitřní dutina blastuly je dutina primárního těla. Fáze invaginace tuto vnitřní dutinu těla viditelně omezuje.
Inovace sleduje tyto procesy. To znamená valivý pohyb endodermu. Během následující ingrese migrují buňky endodermu do struktur. Po tomto kroku gastrulace následuje delaminace. Blastula buňky odřízly endoderm buňky a transportují je do blastocoel. S následným epibolismem dochází opět k intususcepci. U vajec bohatých na žloutek ektoderm přeroste endoderm.
Fáze gastrulace jsou základem lidského tvaru a struktury. Většinou se překrývají s následnými procesy embryogeneze, například s neurulací.
Nemoci a nemoci
Poruchy časné embryogeneze vedou k malformacím nebo dokonce ke ztrátě životaschopnosti embrya. Poruchy neurulace, například, způsobují malformace nervového systému. Jelikož se gastrulace a neurulace často překrývají, jsou neurulační poruchy často spojeny s gastrulačními poruchami.
Toto je například případ vývojové poruchy hemimyeloceles. Toto vrozené onemocnění je charakterizováno otoky a neurologickými deficity. Včasný vývoj embrya je relativně necitlivý na škodlivé vlivy během prvních dvou týdnů bakterie. Malformace zárodků a chromozomální odchylky však ve většině případů vedou k potratu těhotenství.
Od začátku gastrulace, po třetím týdnu vývoje, je vysoká citlivost na škodlivé látky. Nejprve se vytvoří primitivní pruh. Od této chvíle je každý orgán mimořádně citlivý na teratogeny ve specifické fázi. Při gastrulaci se mohou vyskytnout dvě poruchy, které stojí za zmínku. Tyto dva klinické obrázky se nazývají sirenomelia a coccyx teratoma.
Pokud je narušena tvorba primitivního pruhu, je v zadní polovině embrya nedostatečně mesodermní. Toto spojení je známé jako sirenomelie a je spojeno s malformacemi, jako jsou fúzované končetiny, míšní anomálie, chybějící ledviny nebo špatně tvarované pohlavní orgány. Zbytky primitivního uzlu se často vyvinou v nádory známé jako sakrococcygeal teratomas a coccyx teratomas, které patří mezi nejčastější nádory u novorozenců.
