Rozwój komórek

Jak będzie Rozwój komórek Są określone? Jakie funkcje, jakie ma zadania w embriogenezie? Jakie choroby mogą wpływać na rozwój komórek? Wszystko to jest omówione poniżej.

Co to jest rozwój komórek?

Po zapłodnieniu dwa pół-zestawy chromosomów z plemników i komórek jajowych łączą się ze sobą i komórki zaczynają się dzielić. Ilustracja przedstawia stadium moruli.

Jajko matki i nasienie ojca mają po połowie zestawu chromosomów. Po zapłodnieniu obie połówki chromosomów łączą się ze sobą i rozpoczyna się podział komórki.

Z połączenia tych dwóch genów wyłoniła się wyjątkowa osoba. Odtąd każda komórka ciała ma tę samą informację genetyczną - DNA. Od stadium 2, 4 i 8 komórek morula rozwija się od trzeciego do czwartego dnia po zapłodnieniu. Dwa dni później morula rozwinęła się jako pęcherzyk zarodkowy z wewnętrzną masą komórkową, jamą i zewnętrzną warstwą komórkową. W tym czasie pęcherzyk zarodkowy musi zagłębić się w wyściółkę macicy i nawiązać głębszy kontakt i wymianę z organizmem matki.

Etapy rozwoju, które są obecnie w toku, wymagają dużo energii. Pęcherzyk zarodkowy wbija się tak głęboko, że otacza go wyściółka macicy. Wszystkie komórki są nadal pluripotencjalne, mają zdolność, podobnie jak klony lub komórki macierzyste, do różnicowania się we wszystkie możliwe typy komórek.

Na początku nidacji nastąpił rozkład przestrzenny. Masa komórkowa pęcherzyka zarodkowego jest zawsze zwrócona do wyściółki macicy, a jama skierowana na zewnątrz. Podczas implantacji zachodzą różne procesy różnicowania: liścień tworzy się w miejscu masy komórkowej jako dysk złożony z dwóch warstw: ektodermy i endodermy. Poniżej ektodermy tworzy się jama Anmiona, która później staje się workiem owodniowym z płynem owodniowym.

Podczas gastrulacji zarodek całkowicie zagłębił się w wyściółce macicy. Jednocześnie w trzecim tygodniu rozwoju w jego wnętrzu następowały dalsze migracje i podziały komórek. Endoderma tworzy również woreczek żółtkowy, ektoderma nieco się powiększyła. Wewnętrzna jama owodniowa stała się większa. Przede wszystkim jednak mezoderma rozwinęła się między endo- i ektodermą - wyłonił się trójlistny krążek zarodkowy. Mezoderma nie występuje w najbardziej zewnętrznych punktach zarodka. Rozwinie się tu kloaka i błona gardłowa.

Osie z „góry” i „dołu” również się teraz rozwinęły - wyłonił się prymitywny pasek. Z ektodermy powstają ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy, a także skóra. Mezoderma tworzy szkielet, mięśnie i naczynia; jelita, płuca i wątroba endodermy. Wraz z powstaniem prymitywnej smugi zapoczątkowana została wczesna faza embriogenezy, w której obecnie ma miejsce tworzenie się układów narządowych. Ten embrionalny okres trwa od około trzeciego do ósmego tygodnia rozwoju.

Funkcja i zadanie

Jak już wspomniano, wszystkie komórki ciała mają tę samą informację genetyczną. Z biegiem czasu tylko niektóre geny są aktywowane w poszczególnych komórkach, a inne są dezaktywowane. Jeśli komórka nerwowa ma się rozwinąć z komórki pluripotencjalnej, induktory aktywują tylko geny w tej komórce, które są odpowiedzialne za przekształcenie tej komórki w komórkę nerwową.

Rozwój określonych komórek, takich jak komórki skóry, krwinki i wszystkie inne typy komórek i tkanek, przebiega według tego samego schematu. Ta specjalizacja w rozwoju komórek embrionalnych jest obecnie szczególnie aktywna między trzecim a ósmym tygodniem rozwoju: oprócz dalszego rozwoju istnieją również modyfikacje, „prace rozbiórkowe” i zmiany odwrotne.

Na końcu głowy prymitywnego paska znajduje się prymitywny węzeł, którego komórki są odpowiedzialne za wzrost wydłużenia głowy. Płytka nerwowa i układ naczyniowy rozwijają się 19 dnia. Rozpoczyna się tworzenie krwi embrionalnej. Cztery dni później powstaje cewy nerwowej.

Po czwartym tygodniu rozwoju prymitywna passa praktycznie już nie występuje. Cewy nerwowe są już wyższym etapem rozwoju w kierunku rdzenia kręgowego i mózgu i zastąpiły strunę grzbietową (strunę grzbietową) pochodzącą z mezodermy, która jest praktycznie całkowicie cofnięta.

W 22 dniu serce zaczyna bić. W 29 dniu powstają pęcherzyki oczne, dzień później zawiązki kończyn górnych, a 32 dnia zawiązki kończyn dolnych. Zarodek przybrał teraz zakrzywiony kształt. Dzień później powstają oczy i móżdżek.

36 dnia pojawia się wkładka douszna i wkładka. Dwa dni później pigmentacja oczu, soczewki założono już na wstępnym etapie. Tworzone są również podnóżki. Od 41 dnia embrionalny ogon ulega regresji. Jego pozostałości tworzą kość ogonową. Pojawia się zewnętrzny przewód słuchowy i zawiązki palców. W 44 dniu rozwijają się powieki, nos i zawiązki palców. 48 godzin później zarodek nieco rezygnuje z przygarbionej pozycji. Powstaje ucho zewnętrzne.

Przebijają się błony pęcherza, genitaliów i odbytu. Od 49 dnia palce są rozdzielone. W 51 dniu układ naczyniowy pod skórą głowy silnie się rozwija. Powstaje przegroda nosowa i powstaje podniebienie.

Embriogeneza kończy się w 56 dniu. Powstały podbródek i jamy nosowe. Rozwijają się zewnętrzne narządy płciowe. Od 9 tygodnia ciąży zarodek stał się płodem, którego głowa ma połowę długości. Wszystkie narządy, tkanki i ludzki kształt są w zasadzie rozłożone i teraz muszą być powoli różnicowane, rosnąć i dojrzewać funkcjonalnie. Narządy stopniowo podejmują swoją pracę. Do czasu powstania wątroby woreczek żółtkowy miał za zadanie przejmować funkcje metaboliczne. Następnie tworzy się ponownie woreczek żółtkowy.

Choroby i dolegliwości

Ponieważ w embriogenezie zachodzą niezliczone genetycznie kontrolowane procesy, możliwych jest wiele źle ukierunkowanych procesów. W pierwszych 14 dniach rozwoju zarazków wady rozwojowe spowodowane błędami w kontroli genetycznej prowadzą do niezauważalnego samoistnego poronienia. Zarodek po implantacji jest bardzo wrażliwy na szkodliwe substancje, takie jak nikotyna, alkohol, narkotyki, leki i promieniowanie rentgenowskie. Jeśli mutacje i usterki są bardzo poważne, dochodzi do poronienia lub przedwczesnego porodu.

W bezmózgowiu czaszka nie zamykała się w okresie embrionalnym. W rezultacie masa mózgu wyciekła i została rozłożona przez płyn owodniowy. Jeśli dziecko urodzi się z bezmózgowiem, może przeżyć tylko kilka godzin lub dni, ponieważ w zależności od stopnia uszkodzenia brakuje mu wszystkich funkcji kontrolnych.

Jeśli części twarzy nie zrastają się prawidłowo w siódmym tygodniu ciąży, może wystąpić rozszczep wargi i podniebienia. Charakterystyka i zakres są różne. Dzieci zwykle mają trudności z ssaniem, piciem, połykaniem i mówieniem. Ponadto wentylacja okolic ucha, nosa i gardła przez szczelinę nie jest optymalna, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia tam infekcji.

Zaczynając od zawiązków rąk i nóg, kończyny wydłużają się w ciągu kilku dni. Jeśli wzrost zatrzyma się przedwcześnie, brakuje na przykład podudzi i stóp lub przedramion i dłoni. Istnieją palce u rąk i nóg, które zrosły się razem lub jest nadmiar palców u rąk i nóg.

Niektóre deformacje kończyn są częścią zespołu. W przypadku zespołu Bardeta-Biedla występuje zaburzenie metaboliczne rzęsek z zajęciem oczu w postaci barwnikowego zwyrodnienia siatkówki, głuchoty i nadmiaru palców. Ponadto występuje nadwaga, cukrzyca i niski wzrost. Wady rozwojowe występują w wątrobie i żółci; nerki są podatne na choroby.

W dziedzinie okulistyki występują wady rozwojowe, takie jak niepełne oczy, wrodzona zaćma, rozszczepy tęczówki, nerwu naczyniówkowego lub wzrokowego oraz gałki oczne, które są za małe lub za duże. Nerwy wzrokowe mogą być wyposażone w zbyt małą liczbę dróg nerwowych, tak że osoba dotknięta chorobą jest funkcjonalnie niewidoma w zależności od ciężkości. Zanik nerwu wzrokowego Lebera dotyczy nerwów wzrokowych w obu oczach. Mitochondria w komórkach nerwowych nerwu wzrokowego, które dostarczają wymaganej energii, nie mają pełnej funkcjonalności ze względu na chorobę genetyczną. To najpierw prowadzi do problemów w postrzeganiu kolorów zielonego i czerwonego, później do defektów centralnego pola widzenia i znacznej utraty centralnej ostrości wzroku.

Inna choroba genetyczna dotyczy rzęsek, które znajdują się w każdej komórce ciała i mają ogromne znaczenie w migracji komórek w embriogenezie. Twoim zadaniem jest transport substancji. W przypadku Ushera nie są one w pełni funkcjonalne. Komórki słuchu i zmysłu wzroku ulegają degeneracji. Utrata słuchu poprzedza utratę funkcji wzroku. Osoby dotknięte chorobą coraz częściej nie są w stanie zrekompensować utraty słuchu (chociaż można to zrekompensować za pomocą aparatów słuchowych) poprzez widzenie, ponieważ funkcja wzrokowa z czasem zanika w wyniku zwyrodnienia, jak w barwnikowym zapaleniu siatkówki.

Niektóre genetyczne choroby metaboliczne powodują krótką oczekiwaną długość życia, na przykład choroba Huntera.

Duży procent chorób genetycznych jest dziedziczony w sposób dominujący lub recesywny. W przypadku krewnych lub na obszarach oddalonych prawdopodobieństwo wystąpienia chorób recesywnych jest większe. Jednak są rzadkie. Osoby dotknięte chorobą często spędzają lata na poszukiwaniu diagnozy lub terapii. Utworzono kliniczne centra kompetencji. Aby połączyć wiedzę, pojawiły się różne organizacje patronackie i portale, takie jak „Axis”, „Orpha net” i „Eurordis”.