Gelişimin 3.Haftası Prof.Dr.Murat AKKUŞ
Gelişimin üçüncü haftasında Primitif çizgi, Notokord, Üç germ yaprağı, gelişir. gastrulasyon
İkinci haftanın sonuna gelindiğinde embriyo iki tabaka (epiblast ve hipoblast) hücreden oluşur. Üçüncü haftanın başlaması ile embriyonik döneme girilmiş olur. Gelişimin üçüncü haftasında primitif çizgi, notokord ve üç germ yaprağı (endoderm, mezoderm ve ektoderm) somitler, kardiyojenik taslak gelişir.
Üçüncü haftada embriyo gastrulasyon adı verilen peryoda girer. Gastrulasyon iki tabakalı embriyonik diskin, üç tabakalı embriyonik diske dönüşmesine verilen isimdir.
Gastrulasyon primitif çizginin oluşması ile başlar. Notokord ve üç germ tabakasının oluşması ile tamamlanır. Her üç germ tabakası da epiblasttan köken alır.
Üçüncü haftanın başında, embriyonik diskin dorsal yüzünde, orta çizginin kaudalinde kalın, şişkin çizgisel bir bant gözlenir. Bu çizgi epiblast hücrelerinin proliferasyonu ve embriyonik diskin orta (median) bölgesine göçü ile oluşur. Başlangıçta kısa olan ve gittikçe uzayan bu çizgiye primitif çizgi adı verilir.
Primitif çizgi kaudal kısmına yeni hücrelerin eklenmesi ile uzar. Kranial ucunda ise yoğun proliferasyon sonucunda primitif düğüm (Hensen düğümü) adı verilen yapı oluşur. Primitif çizginin oluşumu ile embriyonun kraniokaudal (baş kuyruk) ve sağsol akslarını tespit etmek mümkündür.
Primitif çizgi üzerindeki hücrelerin bu şekildeki hareketi ile primitif çizgi üzerinde primitif oluk oluşur. Primitif düğüm üzerindeki hücrelerin aynı hareketi ile de primitif çukur oluşur. Primitif çukur ve oluk epiblast hücrelerin içe doğru hareketi sonucu oluşur.
Primitif çizginin belirmesinden çok kısa bir süre sonra bu çizginin derinlerindeki hücreler ayrılarak mezenşim ya da (mezoblast) denen embriyonik gevşek bağ dokusunu oluştururlar. Mezenşim vücuttaki birçok bağ dokusu ve bezlerdeki stromal kompanent veya ağsı komponent gibi embriyonun destek dokusunu oluşturur. Mezenşimin bir bölümü intraembriyonik mezodermi oluşturur.
Primitif çizginin epiblast hücreleri hipoblast arasına girerek embriyonik endodermi oluşturur. Primitif çizgiden geri kalan epiblast hücreleri ise embriyonik ektodermi meydana getirir. Çeşitli embriyonik büyüme faktörlerinin etkisi altında mezenşimal hücreler primitif çizgiden yaygın olarak göç ederler.
Bu hücreler prolifere olarak fibroblast, kondroblast,.. gibi farklı hücrelere dönüşür. Gastrulasyonun erken dönemlerinden başlayarak epiblast hücreleri hiyaluronik asit üretmeye başlarlar. Hiyaluronik asit epiblast ve hipoblast hücreleri arasına sızar. Hiyaluronik asitin kendi hacminin 1000 misli fazlası kadar su tutma kapasitesi vardır.
Hücre göçü sırasında mezenşim hücrelerinin agrege olmasını engeller. Migrasyonda görev alan bir başka önemli madde epiblast bazal laminası altında kalan fibronektin dir. Fibronektin mezenşimal hücrelerin bazal lamina altında yayılmasına yardım eder.
16.gün 18.gün
Primitif çizgiden intraembriyonik mezoderm oluşması 4.haftanın sonuna kadar devam eder. Daha sonra primitif çizgi küçülür. Embriyonun sakrokoksigeal bölgesinde belirgin olmayan bir yapı halini alır. Çoğunlukla tamamen kaybolur. Kaybolmazsa sakrokoksigeal teratom adı verilen bir çeşit tümöre yol açabilir.
Sakrokoksigeal teratomlar değişik doku tipleri içerebilirler. Örn: kıkırdak, kas, yağ, saç, bez dokusu gibi. Bu yüzden bu teratomların bütün germ tabakalarını oluşturabilen primitif çizgiden geliştiğine inanılmaktadır.
Notokord uzantısı oluşurken primitif çukur bu uzantı içinde ileriye doğru göç ederek, bir lümen oluşturur. Bu uzantı ektodermle endoderm arasında uzayarak prekordal plağa erişir. Prekordal plakta endoderm ve ektoderm sıkıca birbirine yapıştığından daha fazla ilerleyemez.
Primitif çizgi ve notokord uzantısındaki bazı mezenşimal hücreler ektoderm ve endoderm arasında embriyonik diskin sınırlarına ulaşana kadar yan ve baş yönünde göç ederler. Göç eden bu hücreler İntraembriyonik mezoderm adını alır ve bu yapı amniyon kesesi ve vitellüs kesesini kuşatan ekstraembriyonik mezoderm ile devam eder.
Primitif çizgideki bazı hücreler notokord uzantısının her iki tarafından kraniale, prekordal plak çevresine göç ederler. Bu alana kardiojenik alan adı verilir. Göç eden mezoderme, kardiojenik mezoderm adı verilir ve 3. haftanın sonunda gelişmeye başlayan ilkel kalp primordiumunu oluşturur. Primitif çizginin kaudalinde kloaka membranı bulunur. Burası embriyonun kaudalini belirler ve ilerde anüsün gelişeceği dairesel alandır.
Nötokord uzantısı primitif çukurdaki hücrelerin invazyonu ile uzar. Primitif çukur nötokord uzantısı, içine doğru ilerleyerek nötokord kanalını oluşturur. Nötokord uzantısı artık primitif düğümden kranialde prekordal plağa kadar uzanan hücresel tüptür.
Nötokord uzantısının tabanı altta uzanan vitellüs kesesinin embriyonik endodermi ile birleşir. Birleşen tabakalar gittikçe dejenere olur ve nötokord uzantısının tabanında açıklıkların oluşması ile sonuçlanır. Böylece notokord kanalı ile vitellüs kesesi arasında bağlantı kurulur. Bu açıklıklar kısa süre içerisinde birleşir ve nötokord kanalının tabanı ortadan kalkar.
Nötokord uzantısı artıklarından yassı ve oluk biçiminde notokord plağı oluşur. Notokord plağında kranial uçtan başlayarak notokord hücreleri prolifere olur ve içe doğru kıvrılarak çubuk şeklinde notokordu oluşturur. Notokord kanalının proksimal bölümü nöroenterik kanal olarak varlığını sürdürür Bu kanal amnion ve vitellüs kesesi arasında geçici bir bağlantı sağlar.
Notokordun gelişimi tamamlandığında nöroenterik kanal da kapanır.nadiren kapanmayıp persistans nöroenterik kanala neden olur. Notokord vitellüs kesesinin embriyonik endoderminden ayrılarak tekrar sürekli bir tabaka haline gelir. Notokord embriyonun primordial eksenini belirler, embriyoya diklik verir.
Aksial iskelet (kafa kemikleri ve omurga) gelişimi için temel oluşturur. Notokord, etrafında omurganın oluştuğu karmaşık bir yapıdır Notokord omur cisimcikleri oluştukça dejenere olup kaybolur. Yalnızca erişkinlerin intervertebral disklerinde nükleus pulposus olarak varlığını sürdürür.
Notokord erken dönemdeki embriyoda primer uyaran olarak görev yapar. Etrafında kolumna vertebralis gelişir. Gelişmekte olan notokord, üstünde uzanan embriyonik ektodermin kalınlaşmasını ve MSS primordiumu olan nöral plağın oluşumunu uyarır.
Nöral plak ve nöral tüp gelişmekte olan notokord tarafından uyarılarak meydana gelir. Nötokord gelişince üzerindeki ektoderm kalınlaşarak nöroektoderm kökenli terlik şeklinde nöral plağı oluşturur.
3.haftanın başında nöral plak merkez ekseni boyunca invagine olarak her iki yanda nöral kıvrımların bulunduğu orta çizgide longutidunal olarak uzanan nöral oluğu oluşturur. Nöral oluğun oluşmasından hemen sonra her iki yanda yer alan katlantılar bir süre sonra birbirine yaklaşarak kaynaşırlar.
Bu kaynaşma servikal 5.somitleri hizasında başlar,kraniyal ve kaudal yönde devam eder. Bu olayların sonunda nöral tüp oluşur. Kaynama tamamlanıncaya kadar nöral tüpün sefalik ve kaudal uçları, amniyon boşluğuyla ilişkidedir. Bu boşluklar nöroporus anterior ve nöroporus posterior dür.
25.günde, nöroporus anterior 27.günde de nöroporus posteriorun kapanması ile amniyon kesesi ile olan ilişkisini kaybederek nörulasyon tamamlanır. 4 haftalık bir embriyoya nörula adı verilir. Nöral tüp daha sonra yüzey ektoderminden ayrılır.
Yüzey ektodermi de epidermise farklanır. Nöral tüpün sefalik bölgesi daha geniş kaudal bölgesi daha dardır. Sefalik bölgesinden beyin vezikülleri kaudal kısımlardan ise medulla spinalis gelişir.
Ektodermden Gelişen Yapılar MSS (serebrum, serebellum, medulla spinalis) ile gözün retina kısmı Periferik sinir sistemi, Kulak, burun duyu epiteli, Meme ve hipofiz bezleri, Dişin mine tabakası, Epidermisin saç ve tırnak gibi ekleri gelişir.
NÖRAL KRİSTANIN OLUŞUMU
Nöral kıvrımlar nöral tüpü oluşturmak üzere birleştikçe her bir kıvrımın kenarı boyunca uzanan bazı nöroektodermal hücreler epitelyal özelliklerini kaybederler. Bu hücreler,altındaki mezoderm içerisine girer ve krista nöralis hücrelerini oluştururlar. Daha sonra nöral tüple birlikte göç ederek yassılaşmış düzensiz bir kitle şeklinde nöral kristayı oluştururlar. Nöroektodermin gövdesindeki nöral krest hücreleri nöral tüpün kapanmasının ardından, iki yol izleyerek göç ederler.
Bu göçler; 1.Dorsalde, derinin dermis tabakasından üstteki epidermisin bazal laminası içindeki delikçiklerden geçerek buradaki deri ve kıl foliküllerinde yer alan melanositleri oluştururlar. 2.Ventralde her somitin ön yarıları içinden geçerek duyu ganglionlarını, sempatik ve enterik nöronları,schwann hücrelerini ve adrenal medulla hücrelerini oluştururlar.
Nöral krista hücrelerini belirlemek güç olmakla birlikte özel işaretleme teknikleri ile nöral krista hücrelerinin geniş bir dağılım gösterdiği ortaya konmuştur.
Nöral Krista Hücrelerinden Gelişen Yapılar
Spinal ganglionlar Otonomik s,inir sistemi ganglionları, Kranial V, VII, IX, X. Sinirler, Schwan hücreleri Beyin ve medulla spinalis in meningeal örtüleri (piamater, araknoid) Pigment hücreleri Brankial arkusların kemik, bağ ve kas dokuları kafatasının çeşitli kemik ve kasları Sürrenal bezin medullası
Paraksiyel mezoderm laterale doğru ara mezoderm (intermediate mezoderm) ve lateral mezoderm olarak devam eder. Lateral mezoderm, vitellüs kesesi ve amnion kesesini saran ekstraembriyonik mezoderm ile devamlıdır.
SOMİTLERİN GELİŞİMİ Başlangıçta orta hattın iki yanında gevşek bir doku oluşturan intraembriyonik mezoderm 17. günde orta hattın iki yanında sağlı ve sollu üç ayrı bölge gösterecek şekilde düzenlenir. Orta hata yakın bölgelerde prolifere olarak kalınlaşır. Bu kısma paraksiyel mezoderm adı verilir.
Paraksiyal mezoderm 3. haftanın sonuna doğru paraksiyel mezoderm somit adı verilen kübük kümeleşmeler göstermeye başlar. Bu somitler gelişmekte olan nöral tüp ve notokordun iki tarafında sıralanmışlardır. İlk somit çifti gelişmenin 20.gününde servikal bölgede belirir. Bu bölgeden başlayarak kranial ve kaudal yönde her gün yaklaşık üç çift somit belirir..
5. haftanın sonunda toplam 42-44 çift somit oluşmuş durumdadır. Somitler oluşurken embriyonun yaşının belirlenmesinde somit sayısından yararlanılır. 4.haftanın başında somitlerin ortalarında miyosel adı verilen bir boşluk oluşur. Miyoselin oluşması ile somit duvarları ventral, medial ve dorsal duvarlardan oluşan üçgenimsi bir görünüm kazanır.
Her somitin ventral ve medial duvarını oluşturan hücreler hızlı bir mitoza girer ve gevşek yapıda mezenşim oluşturarak notokordun çevresine göç ederler. Skleretom adı verilen bu hücreler notokordu çevreleyerek kondroitin sülfat ve kıkırdak matriksi için gerekli diğer molekülleri sentezlerler ve kolumna vertebralisi oluştururlar (Embriyonik dönemde oluşan kemik taslakları hyalin kıkırdaktan modeller şeklindedir).
Bunlar fötal dönemde kemikleşmeye başlar). Dorsal somit duvarı ise dermatom ve miyotom adı verilen iki ayrı hücre grubuna dönüşür. Miyotom hücreleri o segmente ait vücut kaslarını oluştururlar. Dermatom hücreleri yüzey ektodermi altına yayılarak kendisine ait dermis ve deri altı bağ dokusunu meydana getirirler.
Böylece her somit kendine ait Sklerotomu ile kıkırdak ve kemik elemanlarını, Miyotomu ile kas dokusunu, Dermatomu ile de derinin dermis ve deri altı bağ dokusunu oluşturur.
Ara (intermediate) mezoderm Paraksiyel mezoderm ile lateral mezodermi geçici bir süre birbirne bağlayan ara mezoderm, somitlerden farklı bir gelişim gösterir. Servikal ve üst torasik bölgelerde nefrotom adı verilen segmantal dizilimli hücre kümeleri oluşurken, daha kaudalde nefrojenik kordon olarak bilinen segmentsiz bir doku gelişir.
Segmentli ve segmentsiz intermediyer mezodermin bazı bölümlerinden böbreğin bazı kısımları ve genital sisteme ait bazı yapılar gelişir.
Lateral mezoderm Mezoderm germ tabakasında paraksiyel, ara ve lateral mezoderm oluştuktan hemen sonra lateral mezoderm içinde küçük boşluklar belirmeye başlar. Bunlar birbirleri ile birleşerek her iki tarafta intrembriyonik sölom boşluğunu oluştururlar. Lateral mezoderm vitellus ve amnion kesesini kuşatan ekstraembriyonik mezoderm ile devam eder.
İntraembriyonik sölom boşluğu oluştuğunda lateral mezoderm ikiye ayrılır. İntraembriyonik sölom boşluğu lateral ve kardiyojenik mezodermde görülür. Böylece intraembriyonik somatik mezoderm ve intraembriyonik şiplenik mezoderm oluşur. İntraembriyonik somatik mezoderm amnion boşluğunu çevreleyen ekstraembriyonik somatik mezoderm ile devam eder.
Somatik mezoderme ektodermle birlikte somatoplevra denir. Somatoplevra embriyo katlanması oluştuktan sonra vücut ön ve yan duvarını oluşturur.
Endoderme bitişik olan ventral tabakaya İntraembriyonik şplanknik mezoderm adı verilir, vitellus kesesini saran ekstraembriyonik splanknik mezoderm ile devam eder. Splanknik mezoderm, endoderm ile birlikte splanknoplevra yı oluşturur. İkinci ayın sonunda intraembriyonik sölom boşluğu perikard pleura ve periton olmak üzere üç bölüme ayrılır.
Mezoderm Germ Tabakasından Meydana Gelen Yapılar Kıkırdak, kemik,bağ dokusu, Çizgili ve düz kaslar, Kan ve lenf hücreleri, Kalp, kan ve lenf damarları, Böbrekler, gonadlar, Vücut boşluklarıni örten seröz zarlar, Dalak ve böbrek üstü bezinin korteksi.
Endoderm Germ Tabakasından Gelişen Yapılar Tonsillalar, tiroid, paratroid bezleri, Mide-barsak, solunum yolu epiteli, Timus, karaciğer ve pankreas parankimaları, Mesane ve üretra epitelinin büyük bir kısmı, Timpanik boşluk ve östaki borusunun epitel örtüsü.
Gelişimin 3 dönemi vardır: 1- Büyüme 2- Morfogenezis 3- Farklanma 4 ve 8. haftalar arasında doku ve organlar çok hızlı geliştiğinden bu dönem büyük konjenital anomalilerin gözlendiği en riskli dönemdir.
EMBRİYONUN KIVRILMASI Vücut şeklinin oluşmasında en belirgin olay yassı ve 3 tabakalı olan embriyo diskinin kıvrılarak, silindir şeklini almasıdır. Kıvrılma beyin ve medulla spinalisin hızlı büyümesi sonucunda enine ve boyuna olmak üzere 2 şekilde gerçekleşir.
Embriyo diskinin enine büyüme hızı, boyuna büyüme hızına göre oldukça yavaştır. Embriyonun baş, kuyruk ve enine büyümesi aynı anda gerçekleşir. Embriyonun kıvrılması sonucu vitellüs kesesi ile olan bağlantısında bir daralma gözlenir.
EMBRİYONUN BOYUNA KIVRILMASI Embriyonun uçlardan kıvrılması ile baş ve kuyruk katlantıları oluşur. Embriyo uzadıkça bu katlantılar ventrale (öne) doğru hareket eder. Baş ve kuyruk kıvrılması olmak üzere 2 şekilde gerçekleşir.
BAŞ KIVRILMASI 4. haftanın başında kranial bölgedeki nöral katlantılar kalınlaşarak beyin tomurcuğunu oluşturur. Daha sonra prozensefalon (ön beyin) ağız yutak zarının (membrana orofarengealis) önüne doğru büyür. Gelişen kalp taslağının üzerinde asılı kalır.
Septum transversum, kalp taslağı, perikard boşluğu ve ağız yutak zarı embriyonun ventraline doğru hareket eder. Embriyo boyuna kıvrılırken, vitellüs kesesinin endodermi, ön barsak (farinks ve özefagus) olarak embriyonun içine katılır. Ön barsak, beyin ve kalp arasında kalır ve orofarengeal membran, ön barsağı primitif ağız boşluğundan ayırır.
Baş kıvrılmasından sonra septum transversum kalbin kaudaline kayar ve diaframanın sentral tendonunu oluşturur. Baş kıvrılması esnasında intraembriyonik sölom etkilenir. Perikard boşluğu kalbin ventralinde ve septum transversumun kranialindedir. Baş kıvrılması esnasında intraembriyonik sölom ile ekstraembriyonik sölom büyük bir oranda ilişki içindedir.
KUYRUK KIVRILMASI Kuyruk kıvrılması medulla spinalisin taslağı olan nöral tüpün distal parçasının büyümesi sonucu oluşur. Embriyo büyüdükçe kuyruk bölgesi, kloaka zarının üzerinden dışarı doğru ilerler. Kıvrılma esnasında vitellüs kesesinin endoderm tabakasının bir kısmı, embriyo içerisinde kalarak son barsağı (kolon dessendes) oluşturur.
Kuyruk kıvrılması esnasında allantois kesesinin proksimal kısmı da embriyo içerisine katılır. Son barsağın terminal kısmı hafifçe genişleyerek mesane ve rektum taslağını oluşturur. Kıvrılmadan önce primitif çizgi kloaka membranının kranialinde iken, kıvrılmadan sonra kloaka membranının kaudalinde yer alır.
EMBRİYONUN ENİNE KIVRILMASI Enine kıvrılma, sağ ve sol yan katlantılar ile oluşur. Yan katlantılar medulla spinalis ve somitlerin hızlı büyümesi sonucu ortaya çıkar. Embriyo diskinin yan katlantıları ventrale doğru hareket eder, orta hatta kıvrılır.
Karın ve ön yan duvarın taslağı ve sonuçta silindirik embriyo ortaya çıkar. Karın duvarı oluşunca vitellüs kesesinin endodermi (orta barsak) embriyo içine alınır. Amnionun embriyonun ön yüzüne yapıştığı bölge ise, dar bir göbek bölgesi olarak kalır.
Bağlantı sapından göbek kordonu taslağı oluşması ve embriyonun yan katlantılarının ventralde birleşmesi ile intra ve ekstrembriyonik sölom arasındaki geniş aralık daralır. Amnion boşluğu genişledikçe ekstraembriyonik sölomun büyük bir kısmı ortadan kalkar ve amnion, göbek kordonunu çevreleyerek epitelini oluşturur.
Nöral Tüp Oluşumu (nörülasyon)