Rozwój somitów Flashcards
(43 cards)
Rozwój zarodkowy - etapy
zapłodnienie - bruzdkowanie - gastrulacja - rozwój listków zarodkowych - somitogeneza
Dlaczego somitogeneza jest istotna?
- Segmentowy plan ciała ma fundamentalne znaczenie dla wszystkich gatunków kręgowców.
- Segmentacja inicjowana jest przez proces somitogenezy i zapewnia sztywność i elastyczność ciała. PIONIZACJA CIAŁA!
- W przyszłości odróżnicują i zapoczątkują rozwój kręgosłupa, skóry i mięśni.
Różnice między mezodermą, a mezenchymą
Czym jest somitogeneza?
SOMITOGENEZA to proces różnicowania/ segmentacji mezodermy wewnątrzzarodkowej, a dokładniej przyosiowej , prowadzący do powstania SOMITOMERÓW I SOMITÓW.
Ma miejsce po zapoczątkowanej neurulacji.
Podczas różnicowania się mezodermy, tkanka mezenchymalnamezodermy wewnątrzzarodkowej, zaczyna tworzyć skupiska w trzech regionach i zmienia nazwę:
- Mezoderma przyosiowa (od błony gardłowej do błony stekowej)
- Mezoderma pośrednia
- Mezoderma boczna (później rozdzieli się na mezodermę ścienną i trzewną)
Kiedy rozpoczyna się segmentacja mezodermy przyosiowej i co powstaje w jej wyniku?
Segmentacja mezodermy przyosiowej rozpoczyna się na początku 3 tygodnia życia płodowego i doprowadzi do powstania zbitków/zgrupowań struktur mezenchymalnych (później o charakterze nabłonkowym) zwanych somitomerami oraz somitami.
Co powstaje pierwsze - somit czy somitomer?
zawsze SOMITOMER
Czym jest somitomer i z czego się składa?
Somitomer (rzadziej: somatomer) – segment (fragment dłuższej części) trzytygodniowego zarodka utworzony z luźnej tkanki mezodermy przyosiowej.
Somitomer składa się z komórek mezodermalnych, ułożonych w koncentryczne zwoje dookoła własnego środka, położone po obydwu stronach wzdłuż cewy nerwowej.
Powstanie pierwszej pary somitomerów
Około 19 dnia życia prenatalnego niewielki region mezodermy przyosiowej w okolicy czaszkowej zaczyna formować luźne zgrupowanie. Ma to miejsce po obydwu stronach linii środkowej zarodka → powstała pierwsza PARA somitomerów
Somitomery biorą udział w…
…segmentacji płytki nerwowej, wytwarzaniu neuromerów i mezenchymy głowy oraz mięśni szkieletowych głowy.
Powstawanie kolejnych par somitomerów - położenie względem pierwszej pary
Prawie natychmiast po powstaniu pierwszej PARY somitomerów dochodzi do powstania kolejnych PAR somitomerów. Powstają one w kierunku ogonowym względem pierwszej pary
Co fromuje się z pierwszych 7 somitomerów?
Pierwszych 7 somitomerów uformuje szczęki, twarz i gardło, pozostaną związane z neuromeramiw głowie.
Czym są neuromery?
Neuromery to zdefiniowane morfologicznie lub molekularnie, przejściowe segmenty wcześnie rozwijającego się mózgu (cewy nerwowej).
Kiedy i gdzie dochodzi do powstania pierwszego SOMITU?
Około 20 dnia życia płodowego w regionie potylicznym dochodzi do powstania pierwszego SOMITU.
Czym jest SOMIT?
SOMIT – to symetryczna, parzysta,silnie segmentowana struktura pojawiająca się w specyficznym okresie rozwoju (ramach czasowych), położna symetrycznie bocznie względem cewy nerwowej
Somity są znacznie silniej segmentowane niż somitomery, a tkanka je budująca jest bardziej zwarta.
Różnicowanie somitów prowadzi do powstania?
- kręgów
- większości muskulatury ściany ciała i kończyn
- skóry
- opony twardej i jej naczyń krwionośnych
- szkieletu osiowego (w tym wyrostków słuchowych i kości gnykowej)
Jak rozwijają się somity?
Kolejne pary somitów rozwijają się w kierunku od głowy (czaszki) w stronę ogona i powstają jeden za drugim czyli sekwencyjnie.
Miejsce powstawania somitów
REGION PRESOMITARNY
Liczba par poszczególnych somitów i somitomerów
Model zegara segmentacji i frontu fali (clock and wevefron model)
Stosowne do czasu (etapu życia płodowego) cykliczne procesy różnicowania się somitów są definiowane jako zależne od zegara segmentacji i frontu fali (clock and wavefrontmodel).
Oznacza to, że różnicowanie zależy od oscylacyjnej (= cyklicznej) ekspresji określonych genów w mezodermie przyosiowej (zegar segmentacji), oraz stężenia określonych czynników (front fali) .
Geny aktywowane cyklicznie w mezodermie presomitalnej
Geny aktywowane cyklicznie w mezodermie presomitarnejto między innymi Notch i WNT.
- Białko Notch gromadzi się w mezodermie presomitarnej (przyosiowej), z której ma powstać następny somit, a następnie jego stężenia obniża się (po powstaniu somitu). Białko Notch aktywuje inne geny, zaangażowane w segmentację
- FGF8 i czynnik transkrypcyjny WNT vs RA → ustalają gradient przeciwstawny w osi czaszkowo-ogonowej. Wygaszają się nawzajem w czasie ekspresji regulując zegar segmentacji i aktywność szlaku NOTCH.
Kryteria wejścia mezodermy przyosiowej w somitogenezę
Tarcza zarodkowa posiada w obrębie mezodermy gradient RA oraz FGF i Wnt.
Tylko region z wysokim stężeniem RA i niskim stężeniem FGF i Wnt może rozpocząć somitogenezę – to tzw. model czoła fali.
Oczywiście 2 czynniki nie wystarczą
Aktywacja ekspresji FGF oraz czynnika transkrypcyjnego Wnt prowadzi do aktywacji szlaku sygnalizacyjnego Notch.
Notch odpowiada za aktywację co najmniej dwóch istotnych w różnicowaniu somitów czynników transkrypcyjnych:
- Genu skrajnej frakcji LNFG Lunatic Fringe
- Czynnika transkrypcyjnego Transcriptionfactor HES1 (c-hairy) → Dalsza aktywacja somitów i segmentacja.
Somity nie mogą do siebie przylegać - jak uniknąć ich sklejania?
Aby uniknąć „sklejenia” somity wydzielają białka – efryny B.
Uprzednio uformowany somit wydziela efrynę B, która wiąże się ze specyficznym receptorem na somicie, który już niemal kończy się formować. Ta interakcja ligand-receptor chroni sąsiednie somity przed przyleganiem do siebie. Efryna B jest dodatkowo odpowiedzialna za wytwarzanie szczelin pomiędzy somitomerami (intersomitic space).
“Wykańczanie” somitu
Wnt pochodzący z ektodermy wnika do niemal ukończonego somitu i wyłącza gen Snail.
Wysoki poziom Wnt i niski poziom Snail = komórki mezenchymalne stają się tkanką o układzie nabłonkowym (nie jest to typowy nabłonek) = transformacja → gotowy somit.
Uruchomione zostają geny składników macierzy zewnątrzkomórkowej (fibronektyna) i CAM (N-kadheryna).
W czasie segmentacji ma miejsce zamiana charakteru tkanki mezenchymalnej mezodermy przyosiowej na tkankę o układzie epitelialnym.
Uwaga: przyjmuje się, że segmentacja mezodermy przyosiowej nie zachodzi w obrębie czaszki, jednakże ostanie badania wskazują, iż może tam zachodzić łagodna segmentacja.
