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Endoderm-Entwicklung, Teile und Derivate
Die Endoderm Es ist eine der drei Keimschichten, die in der frühen Embryonalentwicklung, etwa in der dritten Schwangerschaftswoche, entstehen. Die anderen zwei Schichten sind als Ektoderm oder äußere Schicht und Mesoderm oder mittlere Schicht bekannt. Darunter wäre das Endoderm oder die innere Schicht, die von allen am dünnsten ist.
Vor der Bildung dieser Schichten besteht der Embryo aus einer einzelnen Zellschicht. Durch den Prozess der Gastrulation invaginiert der Embryo (faltet sich über sich selbst), um die drei Schichten primitiver Zellen zu erzeugen. Zuerst erscheint das Ektoderm, dann das Endoderm und schließlich das Mesoderm.
Vor der Gastrulation ist der Embryo nur eine Schicht von Zellen, die dann in zwei Teile geteilt wird: der Hypoblast und der Epiblast. Am 16. Tag der Schwangerschaft fließt eine Reihe von wandernden Zellen durch den primitiven Strahl und verdrängt die Hypoblastzellen, um das definitive Endoderm zu werden.
Später tritt ein Phänomen auf, das Organogenese genannt wird. Dadurch beginnen sich die embryonalen Schichten zu den verschiedenen Organen und Geweben des Organismus zu verändern. Jede Schicht wird zu verschiedenen Strukturen führen.
In diesem Fall, dem Endoderm, wird das Verdauungs- und Atmungssystem entstehen. Es bildet auch die Epithelauskleidung vieler Teile des Körpers.
Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass das, was sie bilden, rudimentäre Organe sind. Das heißt, sie haben keine bestimmte Form oder Größe und müssen noch vollständig entwickelt sein.
Zunächst wird das Endoderm von abgeflachten Zellen gebildet, bei denen es sich um Endothelzellen handelt, die hauptsächlich Überzugsgewebe bilden. Sie sind breiter als groß. Später werden sie säulenförmige Zellen, was bedeutet, dass sie größer als breit sind.
Eine der ältesten Schichten der embryonalen Differenzierung in Lebewesen ist das Endoderm. Aus diesem Grund kommen daraus die wichtigsten Organe für das Überleben des Individuums.
Entwicklung des Endoderms
Die Differenzierung des Embryokörpers von der äußeren Flüssigkeit beeinflusst das Endoderm und teilt es in zwei Teile: das embryonale Endoderm und das extraembryonale Endoderm.
Die beiden Kompartimente sind jedoch durch eine breite Öffnung, Vorläufer der Nabelschnur, verbunden.
Embryonales Endoderm
Es ist der Teil des Endoderms, der innerhalb des Embryos Strukturen bildet. Es entsteht der Urdarm.
Diese Keimschicht ist zusammen mit dem Mesoderm für die Entstehung der Chorda zuständig. Die Notochord ist eine Struktur, die wichtige Funktionen hat. Sobald es gebildet ist, befindet es sich im Mesoderm und ist verantwortlich für die Übertragung von induktiven Signalen, so dass die Zellen wandern, akkumulieren und differenzieren.
Die Transformation des Endoderms verläuft parallel zu den von der Chorda induzierten Veränderungen. So induziert die Notochordie Falten, die die kraniale, kaudale und laterale Achse des Embryos bestimmen. Das Endoderm faltet sich auch progressiv in die Körperhöhle aufgrund des Einflusses der Chorda.
Es beginnt zunächst mit der sogenannten Darmfurche, die sich bis zum Verschließen einnistet und einen Zylinder bildet: das Darmrohr.
Extraembryonales Endoderm
Der andere Teil des Endoderms befindet sich außerhalb des Embryos und wird Dottersack genannt. Der Dottersack besteht aus einer membranartigen Struktur, die an den Embryo gebunden ist und für die Ernährung, die Sauerstoffversorgung und die Eliminierung von Abfall verantwortlich ist.
Es existiert nur in den frühen Stadien der Entwicklung, bis etwa zur zehnten Schwangerschaftswoche. Beim Menschen übt dieser Sack die Funktion des Kreislaufsystems aus.
Teile der Darmendoderm-Röhre
Auf der anderen Seite können verschiedene Bereiche in der Darmröhre des Endoderms unterschieden werden. Es muss gesagt werden, dass einige von ihnen zum embryonalen Endoderm und andere zum extraembryonalen gehören:
- Der kraniale oder innere Darm, der sich in der Falte des Embryokopfes befindet. Es beginnt in der oropharyngealen Membran, und diese Region wird zum Pharynx. Dann erscheint am unteren Ende des Rachens eine Struktur, die den Atemtrakt hervorbringt.
Unterhalb dieses Bereichs wird sich die Röhre schnell ausdehnen, um später zum Magen zu werden.
- Mitteldarm, zwischen dem kranialen und kaudalen Darm gelegen. Dies erstreckt sich über die Nabelschnur bis zum Dottersack. Dadurch kann der Embryo Nährstoffe aus dem Organismus seiner Mutter aufnehmen.
Der kaudale Darm innerhalb der Schwanzfalte. Daraus entsteht die Allantois, eine extraembryonale Membran, die durch eine Invagination neben dem Dottersack erscheint.
Es besteht aus einer Ablagerung, die den embryonalen Körper durch den Stiel der Allantois (Nabelschnur) verlässt. Das Volumen der Flüssigkeit in dem Beutel nimmt mit fortschreitender Schwangerschaft ab, da es scheint, dass dieser Beutel Stoffwechselabfall anhäuft.
Beim Menschen entstehen durch die Allantois die Nabelgefäße und die Zotten der Plazenta.
Derivate des Endoderms
Wie erwähnt, stammt das Endoderm in Organen und Strukturen des Körpers durch einen Prozess namens Organogenese. Organogenese tritt in einem Stadium auf, das ungefähr von der dritten bis zur achten Schwangerschaftswoche andauert.
Das Entoderm trägt zur Bildung folgender Strukturen bei:
- Drüsen des Verdauungstraktes und die damit verbundene gastrointestinale Organe wie Leber, Gallenblase und Pankreas.
- Epithel oder umgebendes Bindegewebe: Mandeln, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre, Lunge und den Magen (weniger Mund, Anus und Rachen und das Rektum, die aus dem Ektoderm kommen)-Darm-Trakt.
Epithelium bildet auch die Eustachische Röhre und der Paukenhöhle (im Ohr), der Schilddrüse und der Nebenschilddrüse, Thymus, Vagina und Urethra.
- Atemwege: wie Bronchien und Lungenbläschen.
- Harnblase.
- Dottersack.
- Alantoides.
Es wurde beobachtet, dass das Endoderm beim Menschen nach 5 Schwangerschaftswochen in beobachtbare Organe differenziert werden kann.
Molekulare Marker des Endoderms
Ektoderm Änderung durch die Chorda zunächst induziert, und später durch eine Reihe von Wachstumsfaktoren, die ihre Entwicklung und Differenzierung regulieren.
Der gesamte Prozess wird durch komplexe genetische Mechanismen vermittelt. Wenn daher Mutationen in einem assoziierten Gen auftreten, können genetische Syndrome auftreten, in denen sich bestimmte Strukturen nicht richtig entwickeln oder Fehlbildungen aufweisen. Neben der Genetik ist dieser Prozess auch empfindlich gegenüber schädlichen äußeren Einflüssen.
Verschiedene Untersuchungen haben diese Proteine als Marker für die Entwicklung des Endoderms bei verschiedenen Spezies identifiziert:
- FOXA2: in der anterioren Primitivstreifens ausgedrückt Endoderm zu bauen, ist ein Protein, das durch die menschlichen FOXA2 Gene kodiert.
- Sox17: spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der embryonalen Entwicklung, vor allem bei der Bildung von Darm endoderm und dem primitiven Herzschlauch.
- CXCR4: oder Typ 4-Chemokinrezeptor, ist ein Protein, das beim Menschen durch das CXCR4-Gen kodiert wird.
- Daf1 (Beschleunigerfaktor der Komplementdeaktivierung).
Referenzen
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