Gastrulácia je štádium skorého embryonálneho vývoja. Počas tejto fázy tri zárodočné vrstvy embryo, sú tvorené endoderm, mezoderm a ektoderm. Poruchy gastrointestinálneho traktu spôsobujú vážne malformácie, ktoré vo väčšine prípadov vedú k smrti.
Čo je to gastrulácia?
Gastrulácia je štádium skorého embryonálneho vývoja. Počas embryogenézy človek embryo formuje svoj plný tvar. Po oplodnení vajíčka nasleduje štádium ryhovania. Nasleduje tvorba blastocysty. Blastocyst predstavuje dutinu naplnenú tekutinou. Táto dutina invaginuje počas gastrulácie štvorbunkových organizmov. Počas tohto procesu z blastuly vychádzajú tri kotyledóny. Kvôli tripartitnej povahe hovoria vývojoví biológovia o triploblastickom základe ľudskej embryogenézy. Kotyledóny sú produktom počiatočnej diferenciácie na odlišné bunkové vrstvy. Sú to multipotentné zhluky rôznych tkanív. Z týchto zhlukov sa v priebehu ďalšieho priebehu formujú všetky štruktúry neskoršieho tela. Zhluk vnútorného tkaniva sa nazýva entoderm. V strede leží mezoderm. Vonkajšia vrstva sa nazýva ektoderm. Gastrulácia je súčasťou skorej embryogenézy a sleduje tvorbu primitívneho pruhu. Ďalšími vývojovými krokmi sú vývoj chorda dorsalis a prehnutie nervovej trubice.
Funkcia a úloha
Gastrolácia sa vyskytuje vo všetkých štvorbunkových organizmoch a prebieha podobne aj medzi druhmi. Bilaterálne symetrické alebo triploblastické druhy vyvíjajú tri odlišné zárodočné vrstvy, entoderm, mezoderm a ektoderm. Cnidariáni a rebrovité medúzy vytvárajú dve zárodočné vrstvy, a preto sa im hovorí aj diploblastické. Počiatočným miestom gastrulácie u mnohobunkových a nižších cicavcov je blastula. U vyšších cicavcov, ako sú ľudia, je to blastocysta. Toto je dutá guľa vyrobená z jednej vrstvy buniek. Táto blastocysta sa na začiatku gastrulácie remodeluje do dvojvrstvového klíčku. Týmto hrnčekovým klíčkom je gastrula. Interiér primárnych kotyledónov je teda endodermom a exteriér štruktúr ektodermom. Endoderm má otvor smerom von, ktorý sa nazýva praveký ústa. Analogicky sa endoderm nazýva prvotný otvor. Mesoderm sa vyvíja súčasne alebo mierne oneskorene s tvorbou primárneho klíčneho listu. Ďalší vývojový vývoj praveku ústa rozlišuje obojstranne súmerné zvieratá na dve odlišné skupiny. Uramy tvoria ústa z pravekých úst. Newmouths, rovnako ako ľudia, rozvíjajú anus z pravekých úst. Ústa im po gastrulácii prerazia na opačnej strane blastuly. Proces gastrulácie je možné zjednodušiť na niekoľko základných pohybov. Prvý z nich je invagináciu. V tejto fáze potenciálny endoderm invaginuje do tekutinou vyplnenej a vnútornej dutiny blastuly. Bunky pólu blastuly sa deformujú, a tým dochádza k invaginácii časti vonkajšej steny. Vnútorná časť je teraz endodermom a vonkajšia časť sa od tohto okamihu nazýva ektoderma. Vnútorná dutina blastuly je primárnou telesnou dutinou. Fáza invagináciu viditeľne sťahuje túto vnútornú telesnú dutinu. Po týchto procesoch nasleduje involúcia. Toto sa týka curlingového pohybu entodermu. Pri následnej ingresii bunky endodermu migrujú do štruktúr. Po tomto kroku gastrulácie nasleduje delaminácia. V tomto procese bunky blastuly čipujú bunky endodermu a transportujú ich tak do blastocoelu. Počas nasledujúcej epiboly invagináciu nastáva znova. Na žĺtky bohaté vajcia, ektoderm prerastá endodermu. Fázy gastrulácie sú základom ľudskej formy a štruktúry. Zvyčajne sa prekrývajú s následnými procesmi embryogenézy, ako je napríklad neurulácia.
Choroby a poruchy
Poruchy v počiatočnej embryogenéze majú za následok malformácie alebo dokonca stratu životaschopnosti pre embryo. Napríklad poruchy neurulácie spôsobujú malformácie nervový systém. Pretože sa gastrulácia a neurulácia často prekrývajú, sú poruchy neurulácie často spojené s poruchami gastrulácie. To je napríklad prípad vývojovej poruchy hemimyelokél. Túto vrodenú poruchu charakterizujú opuchy a neurologické deficity. Skoré vývoj embrya je relatívne necitlivý na škodlivé vplyvy počas prvých dvoch týždňov klíčenia. Malformácie zárodkov a chromozomálne abnormality viesť na tehotenstva potrat väčšinou. Od začiatku gastrulácie, po treťom týždni vývoja, je vysoká citlivosť na škodlivé látky. Najskôr sa vytvorí primitívny pruh. Od tohto okamihu je každý orgán v špecifickej fáze mimoriadne citlivý na teratogény. Počas gastrulácie môžu nastať najmä dve poruchy, ktoré stoja za zmienku. Tieto dva klinické obrazy sú známe ako sirenomelia a coccygeal teratom. Ak je teda narušená tvorba primitívneho pruhu, nie je dostatočný mezoderm v zadnej polovici embrya. Táto asociácia je známa ako sirenomelia a je spojená s malformáciami, ako sú zrasty končatín, anomálie chrbtice, chýbajúce obličky alebo zdeformované pohlavné orgány. Zvyšky primitívneho uzla sa často vyvinú do nádorov nazývaných sakrokokcygeálne atómy a kokcygeálne teratómy, ktoré patria k najbežnejším nádorom u novorodenca.
