Embryologie 1 Flashcards
Stadien befruchtete Eizelle bis zur Implantation
Fertilisation:
- Imprägnation – Eindringen des Spermatozoons in Eizelle -> Polyspermieblock
- Spermie liefert DNA und Zentriole
- Oozyte liefert alle anderen Organellen, auch Mitochondrien, mRNA und Proteinvorrat
- bei Mitochondrien herrscht Matriarchat
- Eizelle schließt die Meiose II ab -> weiblicher Pronukleus
Zygote:
- Syngamie: weiblicher und männlicher Pronukleus verschmelzen -> diploide Zygote
diploide Zygote/Morula (nach 8-Zellstadium):
- Blastomere nicht mehr totipotent
- Zell-(Furchungs-)teilungen bei erhaltener zona pelucida
- -> Morula bleibt gleich groß -> einzelne Tochterzellen werden kleiner
- die ersten Zellteilungen werden ausschließlich vom mütterlichen Genom kontrolliert (sonst möglicherweise Abstoßung durch Mutter)
- Transkription des kindlichen Genoms erst bei einem kritischen Verhältnis DNA zu Zytoplasma
Blastozyste:
- erste Differenzierung
- Ausbildung von E-Cadherin (Uvomorulin),
- äußere Zellen bilden Epithel, Na+-Ionen und in Folge Wasser werden nach innen transportiert -> Blastocoel
- Differenzierung in:
- Embryoblast: Amnion (innerste Eihaut) und Kind
- Trophoblast: Chorion (Chorionmesoderm, Chorionepithel)
Differenzierung des Embryoblasten
- während der Implantation
- zu 2-schichtiger Keinscheibe (Epiblast und Hypoblast (zur Bloastocoel orientiert)
Hypoblast (2.Woche)
- bildet Dottersackepithel aus -> kleidet Blastocoel aus (primitiver Dottersack)
- bildet extraembryonales Mesoderm aus -> umwächst Keimanlage und von trophoblasten trennt -> Chrorionhöhle mit viszeralen und parietalen Blatt (letzteres mit Throphoblast zusammen -> Chorion -> spätere Plazenta)
- Verbindung (Haftstiel) zwischen den beiden Blättern -> spätere Nabelschnur
Epiblast
- kleinere Beiträge zum extraembryonalen Mesoderm und Amnionepithel
- Amnionhöhle -> späterer Raum des Fruchtwassers
Gastrulation [Prozess]
- 2-schichtige zur 3-schichtigen Keimscheibe (3. Woche)
- Keimscheibe zwischen Amnionhöhle (dorsal) und Dottersack (ventral)
- im kaudalen bereich des Epiblasten bildet sich eine Zellverdichtung (Primitivstreifen)
- rostral zu einem Knoten verdickt (Primitivknoten)
Primitivstreifen:
- Epiblasten wandern in die Tiefe und verteilen sich flächenartig zwischen Epi- und Hypoblast -> Enstehung Mesoderm
Primitivknoten:
- Epiblasten drängen in Tiefe, in die Ebene des Hypoblasten
- die in der Mediane in die Tiefe wandernden Zellen bilden Chordafortsatz (-> in der 4.Woche zu chorda dorsalis -> Vorläufer Achsenskelett)
- laterale Zellen breiten sich radiär aus und und bilden Endoderm
- dorsal verbleibende Zllen werden zum Ektoderm
- Chordafortsatz induziert direkt über ihr liegenden Ektoderm-Gewebe sich zum Neuroektoderm zu differenzieren (Neuralplatte)
- das übrige Ektoderm wird zum Oberflächenektoderm
Grundprozesse der Morphogenese
Epitheliale-mesenchymale Transition (EMT)
- Epithelzellen verlieren ihr Polarität und Zellkontakte (zB E-Cadherin) und können so migrieren und zB zu Mesenchymalzellen differenzieren (bsp Gastrulation, Metastasierung)
Zellmigration
- s.o.
Zellproliferation
- Vermehrung von Zellen durch Mitose, ausgelöst durch zB Wachstumsfaktoren
Zelldifferenzierung
- s.o.
Zellinvasion
- s.o. oder Leukozyten-Rolling, Metastasierung
Apoptose
- zB während der embryonalen Hand-/Fingerentwicklung
Stammzellentypen
Embryonale Stammzellen
- bis maximal 8-Zellstadium
- totipotent -> aus einer einzelne embryonal Zelle kann sich ein kompletter Mensch entwickeln
Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
durch Genom-Transfer induzierte “Re-Differenzierung” von normalen Zellen zu multi-(/toti)potenten Stammzellen
adulte multipotente Stammzellen
schon differenzierte Zellen -> können sich nur noch in eine Art von Gewebe differenzieren, zB in den Krypten des Dickdarms
Trophoblast [Funktion]
- Synchronisation Entwicklung Embryo - Endometrium
- Abkopplung vom Hypothalamus/Hypophysen-Regelkreis
- Umstellen der immunologischen Abwehr
Synzytiotrophoblast:
- Bindegewebszellen der Uterusschleimhaut in Deciduazellen -Histiotrophe
- Eröffnen mütterlicher Kapillaren (Sinusoide), uteroplazentarer Kreislauf - Hämatotrophe
- Trophoblast bildet HCG -> erhält das Corpus luteum
Plazenta [Aufbau, Entstehung, Funktion]
- transientes Organ
- entsteht nach der Einnistung (Nidation) der Blastozyste im Uterus aus dem fetalen Trophoblasten und dem Endometrium der Mutter
Aufbau:
- voll entwickelt 500g und Durchmesser 15-20cm
- mütterlicher Anteil (Decidua basalis)
- fetaler Anteil (Chorion frondosum)
- Zwischen beiden Teilen befindet sich der intervillöse Raum, (mit mütterlichem Blut gefüllt)
- Embryo ist mit der Plazenta über die Nabelschnur verbunden
Funktion:
- Stoffaustausch zwischen Mutter und Kind
- selektiver Filter (Plazentaschranke)
- produziert Hormon Gonadotropin (HCG) (unterdrückt Regelblutung -> Aufrechterhaltung der Schwangerschaft
Transportfunktion der Plazentaschranke
- Diffusion: Gase, Wasser, lipophile Moleküle
- Erleichterte Diffusion: Glucose
- Sekundäraktiver Transport: via Na+-Gradient z.B. Aminosäuren
- Ca2+- Kanäle/Austauscher
- Eisen – Fe3+ Transferrin via Endozytose
- Proteine, LDL: Endozytose
- Transzytose von Immunglobulinen
- Diapedese von Blutzellen (fetal-maternal) und Erregern (maternal-fetal)
Eihäute
- Eihäute aus kindlicher Sicht:
- Amnion, Chorion, Decidua (Decidua capsularis plus parietalis)
- bildet die Fruchtblase
Ungünstige Orte der Implantation
extrauterin: Eileiter-, Ovar und Bauchhöhlenschwangerschaft
intrauterin: cervikale Implantation
Gründe: zB zu langer oder verklebter Eileiter
Plazentaverhältnisse bei monozygoten Zwillingen
- dichorial: keine Probleme
- monochorial, diamniotisch: Embryonen teilen sich eine Plazenta -> ein Embryo kann besser ersorgt werden als der andere
- monochorial, monoamniotisch: Nabelschnüre können sich verknoten
Fetales Alkohol Syndrom
vorgeburtlich entstandene Schädigung eines Kindes durch von der schwangeren Mutter aufgenommenen Alkohol
starke Fehlbildung wenn Noxe während oder vor der Organbildung eingenommen wird
in Abhängigkeit von Reifestadium, Alkoholmenge und individueller Disposition körperliche und kognitive Entwicklungsschädigungen
Plazenta ist für einige Vitamine, Alkohol, Gifte, Drogen und Medikamente durchlässig
Symptome:
- pränatale und postnatale Wachstumsstörung
- ZNS-Dysfunkrion (Neurologie, Entwicklung, Intelligenz)
- Charakteristische kraniofaziale Dysmorphie:
- Mikrocephalie
- Schmale Augenlider
- Schmales Oberlippenrot
- flache Maxilla-Region
- wenig moduliertes Philtrum
Derivate des Ektoderms
Neuralrohr:
- Zentrales Nervensystem: Neurone, Glia
- incl Retina, Epiphyse, Neurohypophyse
Neuralleiste:
- Peripheres Nervensystem: Neurone, Glia, intramurales NS
- NNM, Melanozyten, Herzseptum im Ausflußtrakt
- Kopfmesenchym (Hirnhäute, Dermis /Knochen im Kopfbereich, Odontoblasten)
Ektodermale Plakoden:
- Riechepithel, Linse, Innenohr, Anteile sensorischer
- Hirnnervenganglien (Geschmack)
Oberflächenektoderm:
- Epidermis und ihre Anhangsgebilde (Haare, Nägel, Drüsen)
- Schleimhaut von Mund, Nase, Nasennebenhöhlen,
- Gl. parotis, Enameloblasten, Adenohypophyse
Neurulation
Neuralrinne -> Neuralrohr
Neuralrohrverschluss beginnend am 4. Somiten
offene Stellen: oben (neuroporus anterior), unten (neuroporus posterior)
Verschlussdefekte: Anenzephalie, Spina bifida
(Bild: Neuralleiste in der roten Umrandung)
Derivate des Mesoderm
Para/prächordales kraniales Mesoderm
- Schädelbasisknochen (z.T.), ventromediale Gruppe äußere Augenmuskeln
Chorda dorsalis
- Nucleus pulposus der Zwischenwirbelscheibe
Paraxiales Mesoderm (Somiten)
- Schädelbasisknochen (z.T), Wirbelsäule, Rippen, Skelettmuskulatur
- Dermis des Rückens, Rückenmarkshäute
Intermediäres Mesoderm
- Niere, Keimdrüsen, inneres Genitale (z.T.)
Seitenplattenmesoderm
- Extremitätenknospen -> Bindegewebe+Knochen der Extremitäten
- Brustbein, Dermis der ventrolateralen Körperwand
- Bindegewebe und glatte Muskulatur der Eingeweide
- Seröse Häute (Perikard, Pleura, Peritoneum)
- Herz, Blutgefäße, Lymphgefäße, Blutzellen, Milz, Lymphknoten, Lymphgefäße, Nebennierenrinde, Keimdrüsen und inneres Genitale (z.T.)
Somitenderivate
- Paraxiales Mesoderm -> Segmentale Gliederung = Somiten
- Somitenstadium ab 3. Woche (5. SSW): innerhalb von 10 Tagen entstehen bis zu bis zu 42 - 44 Somitenpaare
- Wirbelkörperentwicklung:
- 1 Wirbel entsteht aus Material von 4 Somiten (jeweils halbe Somiten)
Entstehung der Skelettmuskulatur
- aus Myotom
- Alle Skelettmuskulatur stammt aus den Somiten
- Aufteilung der Myotome in 2 Teile:
- epaxial -> autochthone Rückenmuskeln
- hypaxial -> ventrale / Extremitätenmuskeln
Dermatom
- bleibt am längsten als epithelialer Zellverband erhalten
- liefert die bindegewebigen Anteile der Haut
- segmentale Gliederung bleibt erhalten -> Segmentale Innervation der Haut und der Muskeln
differentielle Genexpression
gradueller Prozeß, der über aufeinanderfolgende
Zellgenerationen abläuft und wobei mit jeder Generation die Zellen sich weiter differenzieren
auf verschiedenen Ebenen reguliert:
- differentielle Gen-Transkription
- selektive RNA-Prozessierung
- selektive RNA-Translation und differentielle Proteinmodifizierung
Nachweis der aktiven DNA (-> mRNA) durch in situ Hybridisierung
