Entoderm: štruktúra, funkcia a choroby

Endoderm je vnútorný kotyledón blastocytu. Diferenciáciou a odhodlaním sa z neho vyvinú rôzne orgány, napríklad pečeň. Ak je tento embryogenetický vývoj narušený, môžu sa vyskytnúť malformácie orgánov.

Čo je endoderm?

Človek embryo sa vyvíja z takzvaného blastocytu. Počas gastrulácie z blastocytov vznikajú tri rôzne kotyledóny: vnútorný kotyledón, stredný kotyledón a vonkajší kotyledón. Vnútorný kotyledón je tiež známy ako entoderm alebo endoderm. Stredný je mezoderm a vonkajší ektoderm. Vo vývojovej biológii tkanivových zvierat je diferenciácia buniek na tri kotyledóny prvou diferenciáciou embryo do jednotlivých bunkových vrstiev. Iba z týchto bunkových vrstiev sa vytvárajú rôzne štruktúry. Po ďalšej diferenciácii a takzvanom stanovení sa z buniek kotyledónu tvoria tkanivá a orgány. Kotyledóny sa vyvíjajú v blastule. Ako také sa embryonálne štádium nazýva po morula fáze, ktorá završuje brázdu zygoty. Včasný embryonálny vývoj u cicavcov je tiež opísaný termínom triploblastický z dôvodu diferenciácie na tri kotyledóny. Bunky troch zárodočných vrstiev ešte nie sú určené, tj. Sú multipotentné. To, aké typy tkanív sa v skutočnosti stanú, sa objaví až s odhodlaním, ktoré ustanovuje vývojový program dcérskych buniek konkrétnej bunky.

Anatómia a štruktúra

Počnúc 17. dňom sa primitívny pruh formuje počas embryogenézy. Tento pruh vytvára vstupné miesto pre profilovanie a imigráciu buniek epiblastov. Počas svojej migrácie tieto bunky vytvárajú pseudopodie a strácajú vzájomný kontakt. Tento jav sa nazýva gastrulácia. V závislosti na ich pôvode a čase prílevu sa bunky epiblastu vzdialia od primitívneho pruhu a migrujú rôznymi smermi. Prvé bunky po migrácii cez uzol primitívneho pruhu nahradia vrstvu hypoblastov a vytvoria endoblast, ktorý sa neskôr vyvinie do čreva a jeho derivátov. Zvyšné bunky sa po migrácii cez primitívny uzol pohybujú kraniálne zhruba v rovnakom čase, kde tvoria ďalšie dve štruktúry. Predchordálna doska sa formuje kraniálne od primitívneho uzla. Okrem toho sa tam vyvíja proces chorda dorsalis. Zvyšok migrovaných buniek generuje tretí kotyledón známy ako intraembryonálny mezoderm. Iba na kloakálnej membráne a faryngálnej membráne sa nevyvíja stredný kotyledón. Tu leží ektoderm a endoderm priamo na sebe. Kaudálne tvorí kloakálna membrána budúce otvorenie konečník a urogenitálny trakt.

Funkcia a úlohy

Rovnako ako mezoderm a ektoderm aj endoderm je relevantný pre diferenciáciu jednotlivých telesných tkanív a orgánov. Blastula je počiatočným miestom gastrulácie. U vyšších cicavcov je to blastocyt, čo je dutá guľa vyrobená z jednej vrstvy buniek. Tento blastocyt je remodelovaný do dvojvrstvového klíčku s názvom gastrula. V tomto procese je vnútornou časťou dvoch primárnych kotyledónov endoderm. Vonkajšia strana kotyledónov je ektoderm. Endoderm nesie otvor smerom von. Tento otvor je tiež známy ako praveký ústa alebo blastoporus. Endoderm sa často nazýva prapôvodný črevo alebo archenteron. Približne v rovnakom čase, ako sa vyvíjajú dva primárne kotyledóny, sa vyvíja mezoderma. Ďalší vývoj praveku ústa robí z ľudskej bytosti takzvané nové ústa alebo deuterostómy. Na rozdiel od pravekých úst ústa sa vyvíja v anus v nových ústach. Ústa nepreniknú, kým sa na opačnej strane blastuly nedokončí gastrácia. Základný pohyb gastrulácie je počiatočný invagináciu entodermu do blastocoelu blastuly, ktorý sa javí ako vnútorná a tekutinou naplnená dutina. Deformácia pólových buniek na blastule vedie k vytvoreniu bezvzduchového priestoru, ktorého vnútorná časť je entoderm. Vonkajšou časťou je ektoderm. Entoderm počas deformácie sťahuje primárnu telesnú dutinu. Potenciálny endoderm sa neskôr zvlní. Dochádza k imigrácii endodermálnych buniek. Bunky blastuly nakoniec odtrhnú endodermálne bunky do blastocoelu. Navyše v žĺtku vajciapotenciálny ektoderm neskôr prerastie endoderm. Gastrolácia sa prekrýva s nástupom ďalších procesov, napríklad neurulácie. Endodermálne tkanivo tvorí rôzne orgány v neskorších štádiách embryonálneho vývoja. Okrem gastrointestinálneho traktu sú to tráviace žľazy, ako napr pečeň alebo pankreasu a dýchacie cesty, endodermálne orgány zahŕňajú štítna žľaza, močové mechúra močová trubica.

Choroby

V súvislosti s endodermom genetické choroby zohrávajú najdôležitejšiu úlohu. Napríklad vnútorný kotyledón môže byť ovplyvnený mutáciami, ktoré spôsobujú dyspláziu počas embryonálneho vývoja alebo spôsobujú, že niektoré orgány čiastočne alebo dokonca úplne chýbajú. V endodermálnom tkanive postihujú malformácie najčastejšie močové cesty. Avšak pečeň a môže byť postihnutý aj pankreas. Endodermálne dysplázie môžu byť dedičné. Môžu však byť vyvolané aj exogénnymi faktormi. Známym príkladom v tejto súvislosti je takzvaný syndróm mačacích očí. Toto je zriedkavé a dedičné ochorenie spojené s hlavnými príznakmi, ako je vertikálno-oválny rozštep kosatec alebo malformácia konečník. Za príčinu dysplázií sa považuje vývojová chyba takzvaného chordálneho ablazmu. Geneticky spôsobené prípady sú spojené s mutáciou RAS homológnej gen alebo homoboxový gén. Predpokladá sa, že mutácia týchto génov spôsobuje narušenú separáciu endodermu a neuroektodermy. Okrem endodermálnych dysplázií sú častou príčinou vrodených chorôb aj ektodermálne a mezodermálne dysplázie a dysgenézie, ktoré sa môžu zhodovať alebo dokonca príčinne prekrývať s endodermálnymi malformáciami.