HC 13 + 14: Basale Ontwikkelingsconcepten + Siamese Tweelingen

Question 1

Welke cellen worden door Oct4 geïdentificeerd in het vroege embryo?

Answer 1

Pluripotente cellen (embryoblast)

Question 2

Manieren om dochtercellen verschillend te maken

Answer 2

-Asymmetrische deling
-Symmetrische deling

Question 3

Slechts een paar signaaleiwitten worden herhaaldelijk gebruikt als inductoren / morfogenen, noem deze

Answer 3

EGF, ephrins, TGFb, BMP, Wnt, Hedgehog, Delta

Question 4

Signalen werken …afhankelijk

Answer 4

context

Question 5

Transcriptionele regulatie stuurt differentiatie: leg dit uit

Answer 5

Een andere transcriptionele regulatie kan differentiatie induceren > bv Sox2 kan in pluripotente oiv Oct4 gemaakt worden en deze kan differentiatiegenen blokkeren waardoor neurale stamcellen niet differentiëren. Zonder Oct4 zal er geen Sox2 worden gemaakt en kan b-catenine deze genen activeren (Wnt pathway) > van stamcel naar neurale progenitor

Question 6

Wat is er eerst? patroonvorming of morfogenese?

Answer 6

Patroonvorming

Question 7

Ontwikkeling neurale buis uit ectoderm

Answer 7

BMP signalering zorgt voor differentiatie ectoderm tot epidermis, maar chordin lokaal uit de chorda remt de BMP signalng > competente cellen in het morfogenetisch veld

Question 8

Rol van morfogen Shh

Answer 8

Bindt aan een receptor en reguleert genexpressie indirect via genregulatoire eiwitten.

Question 9

Shh gradient in neurale buis

Answer 9

Hoog geconcentreerd in ventrale neurale buis (floorplate) en concentratie-afhankelijke differentiatie van de delen neurale buis via diffusie Shh van floorplate naar andere delen

Question 10

Vorming embryonale-abembryonale (proximale-distale as)

Answer 10

Sorteren primiteve endoderm (hypoblast) en epiblast cellen in de embryoblast van blastocyst.
> epiblast cellen: Nanog positieve cel
> primitieve endoderm cellen: Gata6 positief
De kant van PrE is de ventrale kant

Question 11

Ontwikkeling dorsoventrale as

Answer 11

In late blastocyst
> Kant van primitieve endoderm (tegen de blastocoel aan: ventraal
> embryoblast deel naar buitenkant uit epiblast: dorsaal

Question 12

Late blastocyst naar early cylinder

Answer 12

epiblast komt in een soort halve buis te liggen omgeven door visceraal endoderm cellen en distaal visceraal endoderm onderin. Andere halve buis is het extra-embryonale ectoderm omgeven door extra-embryonaal visceraal endoderm (VE).

Question 13

Ontwikkeling anterior-posterior as

Answer 13

Door formatie distaal visceraal endoderm (DVE), deze migreert naar naar prospective posterior (links) om daar het anterior visceraal endoderm te vormen (AVE) > wordt dus anterior zijde. (voorkant), aan de andere kant vormen precursors voor de primitiefstreep

Question 14

Vastlegging links-rechts as (asymmetrie van organen)

Answer 14

Klokslag beweging knoop van Hensen cilia stroom naar links. Vastgelegd bij knoop van Hensen

Question 15

Situs solitus, situs inversus totalis, isomerism, situs inversus thoracalis/abdominalis

Answer 15

-Situs solitis: normale L-R asymmetrie
-Situs inversus: wisseling L-R asymmetrie
-Isomerism: beide kanten gelijk

Question 16

Kartagener Syndroom

Answer 16

Immotiel cilia syndroom (primaire ciliaire dyskinesie) > leidt in 50% tot situs inversus.
- afwijkende cilia
- verstoorde werking in organen weefsels en cellen met cilia
> bronchiectasie
> sinusitis
> immotiele spermatozoa

Question 17

Cilia in knoop van Hensen

Answer 17

Linksdraaiende cilia in alle dieren: sterke stroming naar links en matig naar rechts door de hoek van de cilia
> determinante moleculen gaan voor links kant gaan naar links.
> symmetrie breuk: genregulatie van cilia door expressie Nodal, Lefty en Pitx2 voor linkerhelft.

Question 18

Pitx2

Answer 18

Is nodig voor de asymmetrische instroom van de atria (hart)

Question 19

Pitx2 pathway

Answer 19

De knoop van Hensen zwaait Nodal naar de linkerhelft van de kiemschijf (en het zit rond de knoop)
> Nodal verspreidt iets naar zijkant over de lengte en activeert via Foxh1: Lefty2 (laterale zijde kiemschijf) en Pitx2. Lefty2 inhibeert Nodal (uitdoven signaal)
> Nodal activeert Lefty1 langs de midline, hier zal actief Lefty1 de rechterzijde inhiberen (Nodal inhibitie)

Question 20

Asymmetrische genexpressie > laterale organogenese voorbeeld

Answer 20

-Patronen voor hart milt, maag, darmen
-Lever, longen
-Bloedvatenstelsel

Question 21

Pitx2c en sinusknoopvorming in het hart

Answer 21

Pitx2c onderdrukt sinusknoopvorming aan linkerkant hart.

Question 22

Siamese tweelingen kenmerken

Answer 22

-Met elkaar verbonden tweelingen
-Bij conjunctie betrokken structuren zijn homoloog
-monozygoot, monochoriotisch en monoamniotisch

Question 23

Soorten monozygote tweelingen

Answer 23

-2 chorions en 2 amnions: twee losse blastocysten
-1 chorion en 2 amnions: 1 blastocyst, 2 embryoblasten en losse kiemschijven
-1 chorion en 1 amnion: 1 blastocyst, 1 verbonden embryoblast en kiemschijf

Question 24

Classificatie siamese tweelingen

Answer 24

1. Ventrale conjunctie
   > 4 armen, 4 benen, 1 navelstreng
2. Laterale conjunctie
   > 2-4 armen, 2 benen, 1 navelstreng
3. caudale conjunctie
   > 4 armen, 4 benen, 1 navelstreng
4. “neurale” conjunctie
   > 4 armen, 4 benen, 2 navelstrengen

Question 25

Overleving siamese tweelingen en voornamelijk geslacht

Answer 25

1 op de 200 monozygote tweelingen
M/V: 1/3-5
Levendgeboren > 20%
65% survival van deze na 1 dag en <1% na maanden

Question 26

Verklaringsmodellen siamese tweelingen

Answer 26

-Fusion: vergroeiing van gescheiden embryo’s
-Fission: onvolledige splitsing van blastula
-Crowding: overbevolking door inductie van twee central organizers in 1 inner cell mass: positie en afstand tov bepalen aard en mate van conjunctie

Question 27

Problemen met fusion en fission verklaringen

Answer 27

Fusion verklaart niet homologe conjunctie en interactie-aplasie
Fission verklaart niet diversiteit van conjucties en het spontane voorkomen

Question 28

Ventrale conjunctie: Omphalopagus

Answer 28

Verbonden tpv sternum, diafragma en lever
> 2 conventionele harten
> kiemschijven verbonden in craniale toppen, cardiogene zones nog gescheiden en normale links rechts as.

Question 29

Ventrale conjunctie: Thoracoileopagus

Answer 29

Verbonden tpv borst en buik
> 1 gemeenschappelijk hart
> craniale delen kiemschijven verbonden
> cardiogene plaat verbonden, geen links-rechts verschuiving.
> verbonden IEC (intra embryonaal coeloom)

Question 30

Thoracoileopagus overleving

Answer 30

1 hart kan niet door beide lichamen sufficiënt pompen > niet levensvatbaar

Question 31

Ventrale conjunctie: Prosopothoracoileopagus

Answer 31

Verbonden tpv hals, mond, borst en buik
> 2 samengestelde harten
> 1 lange kiemschijf met een IEC’s met dunne middenstuk centraal, lateraal de cardiogene zones die zijn gemixt (links 1 + rechts 2 vice versa)

Question 32

Ventrale conjunctie: cephalothoracoileopagus

Answer 32

Verbonden tpv gezicht, borst en buik
> 2 samengestelde harten
> cardiogene zones naar lateraal op kiemschijf, de kiemschijf is continu met de oropharyn. membranen ietwat lateraal naast elkaar geplaatst en de IEC’s gescheiden in de laterale polen (een soort +)

Question 33

Neo-axiale oriëntatie

Answer 33

Met tegenovergelegen structuren samengestelde organen vormen met een andere oriëntatie.
> bv bij cephalothoracoileopagus: cardiogene zones naar lateraal op de kiemschijf geduwd met de IEC’s

Question 34

Laterale conjunctie: dicephalus tetrabrachius

Answer 34

1 onderlichaam, 2 hoofden, 3-4 armen
> 2 conventionele harten
> lateraal verbonden
> kiemschijf lateraal verbonden, IEC is continu en cardiogene zone’s gescheiden op normale positie..
> 2 oroph. membranen en 1 cloac. membr.

Question 35

Laterale conjunctie: Dicephalus dibrachius

Answer 35

Lateraal verbonden
> 1 romp, 2 hoofden, 2 armen
> 1 meervoudig hart
> op kiemschijf zijn de cardiogene zones net aan verbonden

Question 36

Laterale conjunctie: diprosopus

Answer 36

Lateraal verbonden
> 1 lichaam, 1 hoofd, 2 gezichten
> 1 meervoudig hart
> op kiemschijf zijn de cardiogene zones bijna geheel verbonden, de rechts van 1 en links van 2 zijn erg klein

Question 37

Interactie-aplasie

Answer 37

Er worden grote delen van het lichaam niet gevormd door wegfuseren in de kiemschijf bij de tweeling, bv het missen van de 2 v.d. 4 armen bij diproposus

Question 38

Caudale conjunctie: ischiopagus

Answer 38

Caudaal verbonden tpv onderbuik en bekken
> kiemschijven sluiten bij caudale zijdes aan en cloac. membr. naar ietwat lateraal naast elkaar verplaatst

Question 39

Welk verschijnsel speelt er op bij caudale conjuctie: neoaxiale oriëntatie of interactie aplasie

Answer 39

Neoaxiale oriëntatie: door botsing kiemschijven gaan delen fate map naar lateraal verschuiven

Question 40

Voorzijde en achterzijde bij kiemschijf thoracoileopagus met laterale deviatie

Answer 40

Ventrale conjucntie: het uitpuilende laterale puntige deel is de voorzijde en de knik is de achterzijde (hoek) en linker embryo ligt links en rechts ligt rechts daarvan (de punt)

Question 41

Intermediaire conjunctie: thoracoileoischiopagus

Answer 41

Verbonden tpv borst, buik, bekken: deels caudaal en ventraal
> cardiogene zones zijn verbonden
> kiemschijf is een soort pijl
> de IEC is een driepoot naar achterkant en zijkanten.

Question 42

Cephalothoracoileopagus met laterale deviatie: voorkant

Answer 42

Voorkant is de plek met de grootste cardiogene zone, het oropharyn. membr en de hoek van de ‘pijl’ van de delen met de primitiefstrepen.

Question 43

Neurale conjunctie: craniopagus

Answer 43

Verbonden tpv schedel
> dooierzakken komen naast elkaar te liggen en allantoïses aan zijkanten

Question 44

Neurale conjunctie: pygopagus

Answer 44

Verbonden tpv sacrum en perineum (bekken, ruggen tegen elkaar)
> dooierzakken komen in een hoek tegenover elkaar liggen (driehoek)

Question 45

Neurale conjunctie: rachipagus

Answer 45

Verbonden tpv wervelkolom
> dooierzakken (met navelring ofc) komen rechts tegenover elkaar te liggen

Question 46

Siamese drieling: dicephalus dibrachius & omphalopagus

Answer 46

3 hoofden, 4 armen, 2 harten (1 meervoudig), 1 gemeenschappelijke levermassa

Question 47

Defect bij diprosopus

Answer 47

Neuraalbuis defecten: open rug
> ontstaan dicephalus: dubbele neurale buis: daardoor kunnen de neuroporia niet goed sluiten.

Question 48

Siamese tweelingen stoornissen links-rechts

Answer 48

-Situs solitus: L R normaal
> Situs inversus: R L
> Links/rechts isomerie: LL of RR
> heterotaxie: verschillen in borst- en buik situs

Question 49

Incidentie Siamese Tweelingen
- ~50% > 1. en 2.
- ~50% > 3.
- zelden > overig
Benoem 1. 2. en 3.

Answer 49

1.: Omphalopagus, 2. thoracoileopagus
3. dicephalus

Question 50

Normale ontwikkeling links-rechts patroon

Answer 50

Rechts: Activine bij knoop van Hensen (1e asymmetrische expressie)
> Act promoot Fgf8 en inhibeert Shh
> Fgf8 inhibibeert Car (caronte) in paraxiaal mesoderm deel (car inhibeert BMP)
> BMP actief in intermediair mesoderm deel
> BMP inhibeert Nodal
> Nodal promoot expressie van de Hox gen Pitx2c en inhibeert SnR
> in rechts geen Nodal dus wel SnR en SnR activeert ‘rechts’
Links: Shh actief > Shh activeert Car in paraxiaal en Car inhibeert BMP in intermediair > Nodal actief die Pitx2c activeert
> SnR inactief
> Pitx2c activeert ‘links’
Mediaallijn: Lefty actief: die inhibeert Nodal, zodat rechts geen Pirx2 actief wordt

Question 51

Ontwikkeling links-rechts patroon bij dicephalus

Answer 51

een rechts gedeelte en links gedeelte maar ook een combined gedeelte in het midden waar Activine actief is > activatie Fgf8 en inhibitie Shh > Car inactief > BMP actief > Nodal inactief > SnR actief: rechts ontwikkeling in combined gedeelte

Question 52

Ontwikkeling links-rechts patroon bij ventrale conjunctie met laterale deviatie

Answer 52

in beide delen (voor en achterkant gescheiden door primitiefstrepen en axiaal mesoderm) zijn er twee knopen van Hensen actief met de ene die Activine maakt en de andere niet dus waar Shh actief is. de routes lopen gescheiden tot in de achterkant (met de knik) waar het intermediair mesoderm gedeelte verbonden is. Daar zal Nodal en dus Pitx2c actief zijn wat overspringt waardoor die hele kant tot ‘links’ ontwikkelt.
Bij de voorkant (punt) is het intermed. mesoderm niet verbonden en Pitx2c niet overspringen en is er een gescheiden rechts en links deel.

Question 53

Bij welke conjunctie is er de grootste kans op succes voor scheiding

Answer 53

Goed > omphalopagus
Redelijk > Ischiopagus
Redelijk > pygopagus