Gastrulacija je faza ranog embrionalnog razvoja. Tijekom ove faze, tri sloja klice zametak, nastaju endoderm, mezoderm i ektoderm. Poremećaji gastrulacije uzrokuju ozbiljne malformacije koje u većini slučajeva rezultiraju smrću.
Što je gastrulacija?
Gastrulacija je faza ranog embrionalnog razvoja. Tijekom embriogeneze, čovjek zametak tvori njegov puni oblik. Gnojidba jajeta slijedi faza brazdanja. Nakon toga slijedi stvaranje blastociste. Blastocista predstavlja šupljinu ispunjenu tekućinom. Ova šupljina invaginira tijekom gastrulacije četveroćelijskih organizama. Tijekom ovog procesa iz blastule izlaze tri kotiledona. Zbog tripartitne prirode, razvojni biolozi govore o triploblastičnoj osnovi ljudske embriogeneze. Kotiledoni su proizvod početne diferencijacije u različite stanične slojeve. Oni su multipotentne nakupine različitih tkiva. Iz tih nakupina nastaju sve strukture kasnijeg tijela tijekom daljnjeg toka. Unutarnja nakupina tkiva naziva se entoderma. U sredini leži mezoderma. Vanjski sloj naziva se ektoderm. Gastrulacija je dio rane embriogeneze i prati stvaranje primitivnog niza. Sljedeći su razvojni koraci razvoj dorzalisa i presavijanje živčane cijevi.
Funkcija i zadatak
Gastrulacija se javlja u svim četveroćelijskim organizmima i odvija se slično među vrstama. Bilateralno simetrične ili triploblastične vrste razvijaju tri različita sloja klica, entoderm, mezoderm i ektoderm. Knidarijanci i rebraste meduze razvijaju dva sloja klice i zato se zovu i diploblastični. Početno mjesto gastrulacije kod višećelijskih i donjih sisavaca je blastula. Kod viših sisavaca, poput ljudi, to je blastocista. Ovo je šuplja kugla načinjena od jednog sloja stanica. Ova blastocista preuređena je u dvoslojnu klicu čaše na početku gastrulacije. Ova čašica klica je gastrula. Dakle, unutrašnjost primarnih kotiledona je endoderm, a vanjski dio struktura je ektoderm. Endoderm nosi otvor prema van koji se naziva iskonski usta. Po analogiji se endoderm naziva iskonskim otvorom. Mezoderm se razvija istodobno ili malo odgođen s primarnom tvorbom kotiledona. Daljnji tijek razvoja iskonskog usta diferencira obostrano simetrične životinje u dvije različite skupine. Urmouthi čine usta iz iskonskih usta. Newmouthi, poput ljudi, razvijaju čmar iz iskonskih usta. Njihova usta se probijaju nakon gastrulacije na suprotnoj strani blastule. Proces gastrulacije može se pojednostaviti na nekoliko osnovnih pokreta. Prva od njih je invaginacije. U ovoj fazi, potencijalni endoderm invagira u tekućinu ispunjenu i unutarnju šupljinu blastule. Stanice pola blastule deformiraju se, tako invagirajući vanjski dio zida. Unutarnji dio sada je endoderm, a vanjski dio od ovog trenutka naziva se ektoderm. Unutarnja šupljina blastule je primarna tjelesna šupljina. Faza invaginacije vidljivo sužava ovu unutarnju šupljinu tijela. Nakon ovih procesa slijedi involucija. To se odnosi na uvijanje entoderme. U sljedećoj invaziji, stanice endoderme migriraju u strukture. Nakon ovog koraka gastrulacije slijedi delaminacija. U ovom procesu, stanice blastule vežu endodermne stanice i tako ih prenose u blastokoel. Tijekom naknadne epibolije, invaginacije javlja se ponovno. Na žumanjcima jaja, ektoderm prerasta endoderm. Faze gastrulacije temelj su ljudskog oblika i strukture. Obično se preklapaju s naknadnim procesima embriogeneze, poput neurulacije.
Bolesti i poremećaji
Poremećaji u ranoj embriogenezi rezultiraju malformacijama ili čak gubitkom vitalnosti za zametak. Poremećaji neurulacije, na primjer, uzrokuju malformacije živčani sustav. Budući da se gastrulacija i neurulacija često preklapaju, poremećaji neurulacije često su povezani s poremećajima gastrulacije. To je slučaj, na primjer, kod hemijelocela s razvojnim poremećajem. Oticanje i neurološki nedostaci karakteriziraju ovaj urođeni poremećaj razvoj embrija je relativno neosjetljiv na štetne utjecaje tijekom prva dva tjedna klice. Međutim, malformacije klica i kromosomske abnormalnosti dovesti do trudnoća abortus U većini slučajeva. Od početka gastrulacije, nakon trećeg tjedna razvoja, postoji velika osjetljivost na štetne tvari. Prvo se formira primitivna crta. Od ovog trenutka, svaki je organ izuzetno osjetljiv na teratogene u određenoj fazi. Tijekom gastrulacije mogu se posebno pojaviti dva poremećaja koja vrijedi spomenuti. Ove dvije kliničke slike poznate su pod nazivom sirenomelija i kokcigealni teratom. Slijedom toga, ako je poremećeno stvaranje primitivnog niza, nema dovoljno mezoderme u stražnjoj polovici embrija. Ova je povezanost poznata kao sirenomelija i povezana je s malformacijama poput sraslih ekstremiteta, anomalija kralježnice, bubrega koji nedostaju ili nepravilno oblikovanih genitalnih organa. Ostaci primitivnog čvora često se razvijaju u tumore koji se nazivaju sacrococcygeal atatomas i coccygeal teratomas, a koji su među najčešćim tumorima u novorođenčeta.
