Notogeneze, neurulace, somitogeneze

Notogeneze, neurulace, somitogeneze vývoj osových struktur zárodku: primitivní proužek notochord neurální trubice somity

3.týden vývoje vznik primitivního proužku jako klíčové struktury při přeměně dvojvrstevného zárodečného terčíku v trojvrstevný,

1. týden vývoje od zygoty k počátku implantace

Počátek implantace - 7ED Na konci 1 Počátek implantace - 7ED Na konci 1.týdne vývoje se zárodek prošlý stadiem moruly a blastocysty začíná implantovat do děložní sliznice endometrium, LP endometrium, epitel syncytiotrofoblast cytotrofoblast dutina blastocysty

2. týden vývoje probíhá implantace Zárodek je na stadiu dvojvrstevného terčíku/bilaminárního blastodermu Vznikem bilaminárního blastodermu končí období blastogeneze a začíná období embryogeneze.

Dokončená implantace ED14 Na konci 2 Dokončená implantace ED14 Na konci 2.týdne zárodek na stadiu bilaminárního blastodermu je opatřen dvěma dutinami, amniovou dutinou a dutinou žloutkového vaku. Celý komplex/implantát je zavěšen prostřednictvím zárodečného stvolu v choriovém vaku, jehož stěnu tvoří syncytiotrofoblast, cytotrofoblast a extrambryonální mesoderm vystýlající věnec lakun, naplněných mateřskou krví . Plodové vejce je celé zanořeno do endometria, odpovídající na jeho přítomnost deciduální reakcí.

3.týden vývoje přeměna dvojvrstevného zárodečného terčíku v trojvrstevný, sestávající z 3 zárodečných listů: ektodermu, mesodermu, endodermu (gastrulace)

Epiblast a formování primitivního proužku

Mechanismus vzniku embryonálního mesodermu a endodermu

Primitivní proužek je hlavní tzv.morfogenetické centrum při vývoji mesodermu,endodermu a ektodermu řídí migraci a diferenciaci buněk epiblastu, které se v jeho ose vchlipují mechanismus? produkcí konkrétních růstových faktorů/ morfogenů FGF8- fibroblast growth faktor/růstový faktor fibroblastů snižování exprese E-cadherinu buněk epiblastu

Mateřskou tkání všech 3 zárodečných listů je epiblast ektoderm a endoderm mají epitelové uspořádání, charakter souvislého epitelového listu Exprese CAM + mesoderm nemá epitelové uspořádání, dle histologické stavby je vazivo – primární mesenchym Exprese CAM -

Vývoj chorda dorsalis/ struny hřbetní resp Vývoj chorda dorsalis/ struny hřbetní resp. notochordu - prekursorové buňky epiblastu, které invaginují v Hensenově primitivním uzlu migrují směrem k prechordální ploténce, - vytváří osovou strukturu, solidní sloupec buněk, tzv. chordu dorsalis – lépe: notochord

Co určuje směr při vytváření osových struktur?

Určení tělesných os kranio-kaudální, dorso-ventrální , pravo levé během 3.týdne

Kranio-kaudální osa kranio-kaudální : 1) signalizace z buněk z kraniální/rostrální oblasti zárodku, anterior visceral mesoderm, AVM (oblast (kolem) prechordální ploténky) geny OTX2, LIM1, HESX1 a faktor Cerebrus – určují hlavový konec zárodku, ještě před vznikem PP PP – faktor Nodal, patří k TGFb- transforming growth factor 2) signalizace z buněk uzlu a notochordu, gen Brachyury – vytváření dorsálního mesodermu ve střední a kaudální části zárodku – defekt genu – zkrácení podélné osy embrya – kaudální dysgenese/regrese

Dorso-ventrální osa (v rozsahu celého terčíku) 1) ventralisace mesodermu BMP – bone morphogenetic protein/kostní morfogenetický protein FGF8 – fibroblast growth factor – určují co se bude vyvíjet ve ventrálním mesodermu - ledviny, gonády, krev, cévy, 2) dorsalisace mesodermu – Noggin, Chordin, Follistatin blokem BMP4 vytváří notochord a somity a přeměna ektodermu v neuroektoderm a přeměna mesodermu v chordu dorsalis a v paraxiální mesoderm

Signální molekuly a transkripční faktory při vývoji primitivního proužku (souhrn pro info, které geny, a kde se exprimují)

Nejdříve se formuje kraniální část chordy, tzv Nejdříve se formuje kraniální část chordy, tzv. hlavový výběžek notochordu. Kaudální oddíl přibývá s postupným zkracováním primitivního proužku, aktivitou kaudálního morfogenetického systému

Indukce neurální ploténky mechanismus: interakce buněk notochordu s přilehlým ektodermem

Indukce zadního mozku a míchy indukuje WNT a FGF Mechanismus indukce neurální ploténky: neurální induktory, Noggin, Chordin, Follistatin indukují diferenciaci ektodermu v neuroektoderm pouze v oblasti předního a středního mozku. Indukce zadního mozku a míchy indukuje WNT a FGF

Indukce neurální ploténky a vývoj neurální trubice (interakcí notochordu s přilehlým ektodermem) neurální valy neurální brázdička neurální trubice

Vývoj neurální trubice jako základu pro míchu a výstavba osových struktur trupu - činností tzv. kaudálního morfogenetického systému oblast kolem Hensenova uzlu kaudální proliferační centrum – tj. intenzivně proliferující kaudální konec notochordu kaudální konec notochordu podsunutí pod primitivní brázdičku – determinace na neuroepitel zkracováni/spotřebovávání PP prodlužování neurální ploténky přeměna neurálni ploténky v trubici

Narušení funkce kaudálního morfogenetického systému - vývojové vady trupu - syndrom kaudální regrese zde: sirenomelia

Neuroporus anterior ED 25 Neuroporus posterior ED 28

Histogenese Neuroblast je diferencující se nervová buňka, která ztratila spojení se systémem membrana limitans interna a dosud se nezapojila do neuronové sítě. Neuron je buňka s výběžky (axon, dendrity)

Diferenciace buněk neuroepitelu

Vznik definitivních struktur z buněk migrujících z neurální lišty

Vývoj neurální trubice a diferenciace intraembryonálního mesodermu

Zárodek 4.týden vývoje uzavřená NT, somity

Somity, 42 – 44 párů . 1.pár v occipitální krajině, 20ED Materiál: paraxiální mesoderm Segmentace: Notch, WNT, segmentační geny Kyselina retinová, FGF8, kraniokaudální gradient S