Hvordan defineres celleutvikling? Hva er dets funksjoner, hva er oppgavene i embryogenesen? Hvilke sykdommer kan forekomme som påvirker celleutviklingen? Alt dette blir diskutert nedenfor.
Hva er celleutvikling?
Etter at befruktning har skjedd, blir de to halve settene med kromosomer fra sperm og egg fester seg til hverandre og celledeling begynner. Figur viser morula-scenen. Morens egg og farens sperm hver har halve settet med kromosomer. Etter at gjødsling har skjedd, begge halve sett med kromosomer festes til hverandre og celledeling begynner. Fra kombinasjonen av disse to arvelige faktorene opprettes et unikt menneske. Fra nå av har hver eneste celle i kroppen den samme genetiske informasjonen, DNA. Fra 2,4- og 8-celletrinnet utvikler morula seg på tredje til fjerde dag etter befruktning. To dager senere har morulaen utviklet seg videre som en kimblære, med en indre celle masse, et hulrom og et ytre cellelag. I løpet av denne tiden må den spiralblæren implantere i endometrium og etablere dypere kontakt og utveksling med moderorganismen. Det kreves mye energi for utviklingstrinnene som nå er i ferd med å finne sted. Den spirende vesikelen graver seg så dypt at den er omsluttet av endometrium. Fortsatt er alle celler pluripotente, de har evnen til å skille seg inn i alle slags celletyper som kloner eller stamceller. Det har først vært et romlig distribusjon i begynnelsen av implantasjonen. Cellen masse av germinalblæren vender alltid mot endometrium, er hulrommet vendt mot utsiden. Under implantasjonen finner forskjellige differensieringsprosesser sted: en cotyledon dannes på stedet for cellen masse som en plate som består av to lag: ektoderm og endoderm. Under ektoderm dannes anmionshulen, som blir den senere fostervannsekk med fostervann. Under gastrulering har kimen gravd seg helt inn i endometrium. Samtidig, i løpet av den tredje uken med utvikling, har ytterligere cellemigrasjon og celledeling funnet sted inne. Endoderm er samtidig å danne eggeplomme, og ektoderm har økt noe i omkrets. Det indre fosterhulen har økt i størrelse. Viktigst av alt er at mesoderm har dannet seg mellom endoderm og ektoderm - den trifoliale germinalskiven har dukket opp. På de ytterste punktene i kimen er mesoderm fraværende. Her vil det dannes en kappemembran og en svelgmembran. Akser av "over" og "under" har nå også dannet seg - den primitive strek har dukket opp. Ektoderm gir opphav til det sentrale og perifere nervesystemet og hud. Mesoderm danner skjelett, muskler og fartøy; endoderm tarmen, lungene og leveren. Med dannelsen av den primitive strek har den tidlige fasen i embryogenesen blitt startet, hvor dannelsen av organsystemene nå er avgjørende. Denne embryonale perioden varer fra omtrent den tredje til den åttende utviklingsuken.
Funksjon og oppgave
Som nevnt tidligere, har alle kroppsceller identisk genetisk informasjon. Over tid er det bare visse gener som aktiveres og andre deaktiveres i individuelle celler. Hvis en pluripotent celle skal utvikle seg til en nervecellevil indusere bare aktivere de genene i den cellen som er ansvarlige for å danne en nervecelle fra den cellen. Den samme ordningen følges i utviklingen av spesifikke celler, som f.eks hud celler, blod celler, og alle andre celle- og vevstyper. Dette spesialiseringsarbeidet for utvikling av embryonale celler er nå spesielt aktivt mellom tredje og åttende uke av utvikling: i tillegg til videre utvikling, skjer også ombygging, "riving" og omvendt utvikling. På hode slutten av den primitive stripen ligger den primitive noden, hvis celler er ansvarlige for veksten av cephalic prosessen. Allerede på dag 19 dannes nevralplaten og det vaskulære systemet. Embryonal hematopoiesis er startet. Fire dager senere dannes nevralrøret. Etter den fjerde uken med utvikling er den primitive stripen nesten fraværende. Nevralrøret er allerede det høyere utviklingsstadiet mot ryggmarg og hjerne og har erstattet chorda dorsalis (ryggledning) som kommer fra mesoderm, som er praktisk talt fullstendig tilbake. Den 22. dagen ble den hjerte begynner allerede å slå. På den 29. dagen utvikler øyeblærene, en dag senere allerede knoppene i de øvre lemmer, på den 32. dagen de av underbenene. De embryo har nå antatt en buet form. En dag senere, øynene og lillehjernen er lagt ut. På dag 36 dukker øreproppen og håndplaten opp. To dager senere har øynene pigmentert og linsene allerede blitt satt på i den innledende fasen. Fotplatene settes også på. Fra dag 41 blir den embryonale halen redusert. Restene utgjør halebenet. Utvendig auditiv kanal og finger knopper dukker opp. På den 44. dag dannes øyelokkene, og nese og tåknopper legges ned. 48 timer senere, den embryo forlater noe sin sterkt buede holdning. Det ytre øret er dannet. Membranene til blære, kjønnsorganer og anus bryte gjennom. Fra den 49. dagen skilles fingrene. På dag 51 utvikler det vaskulære systemet under hodebunnen seg sterkt. De nasal septum dannes og ganen dannes. På den 56. dagen er embryogenesen fullført. Haken og nesehulen er opprettet. De ytre kjønnsorganene utvikler seg. Fra den 9. uken i graviditetden embryo har blitt en foster, og hode utgjør halvparten av lengden. Alle organer, vev og menneskelig form er lagt ut i sine grunnleggende trekk og må nå sakte differensieres, vokse og moden i funksjon. Organene tar gradvis opp arbeidet sitt. Inntil dannelsen av leveren, hadde plommesekken oppgaven med å overta metabolske funksjoner. Etter det dannes plommesekken tilbake.
Sykdommer og plager
Etter at utallige genetisk kontrollerte prosesser har oppstått under embryogenesen, er en rekke avvikende prosesser mulig. I løpet av de første 14 dagene av bakterieutvikling, misdannelser på grunn av feil i genetisk kontroll føre til ubemerket spontan abort. Etter implantasjon er embryoet veldig følsomt for skadelige stoffer, for eksempel i form av nikotin, alkohol, narkotika, medisiner og røntgen. Hvis mutasjoner og funksjonsfeil er veldig alvorlige, abort or for tidlig fødsel vil skje. I anencefali, den skull har ikke stengt i løpet av den embryonale perioden. Som et resultat ble den hjerne masse har lekket ut og blitt spaltet av fostervann. Hvis et barn er født med anencefali, kan det bare overleve noen få timer eller dager fordi det mangler alle kontrollfunksjoner, avhengig av skadeomfanget. Hvis ansiktsdelene ikke smelter ordentlig sammen i den syvende uken av graviditet, en kløft leppe og gane kan oppstå. Manifestasjonene og omfanget varierer. Barna har vanligvis problemer med å suge, drikke, svelge og snakke. i tillegg ventilasjon av øretnese-halsområdet gjennom spalten er ikke optimalt, slik at det er mer sannsynlig at infeksjoner oppstår der. Starter fra knoppene på armer og ben, ekstremiteter vokse i løpet av få dager. Hvis veksten stopper for tidlig, jo lavere bein og føtter eller underarm og hender, for eksempel, mangler. Det er sammensmeltede tær og fingre eller overtallige fingre og tær. Noen misdannelser i ekstremiteter er en del av et syndrom. I tilfelle av Bardet-Biedl syndrom er det en metabolsk forstyrrelse av flimmerhårene med involvering av øynene som retinitis pigmentosa, hørselstapog overtallige tær. I tillegg er det fedme, diabetesog kortvokst. Misdannelser finnes i leveren og galleblære; nyrene er utsatt for sykdom. Innen oftalmologi er det misdannelser som ufullstendig dannede øyne, medfødt grå stær, spalter i iris, årehinnen or synsnerven, og øyeepler som er for små eller for store. Optikk nerver kan være utstyrt med for få nervebaner, slik at den berørte personen er funksjonell blind, avhengig av alvorlighetsgraden. I Lebers optisk atrofi, optikken nerver av begge øynene påvirkes. De mitokondrier i nervecellene i synsnerven, som gir den nødvendige energien, har ikke full funksjonalitet på grunn av den genetiske sykdommen. Dette fører først til problemer i oppfatningen av fargene grønt og rødt, og senere til sentrale synsfeltdefekter og et massivt tap av sentral synsstyrke. En annen genetisk sykdom påvirker flimmerhårene, som er lokalisert i hver kroppscelle og spiller en viktig rolle i cellevandring under embryogenese. Deres jobb er å transportere stoffer. I Usher sitt tilfelle har de ikke full funksjonalitet. De auditive og visuelle sensoriske cellene degenererer. Tap av hørsel går foran tap av synsfunksjon. De som er berørt, klarer i økende grad ikke å kompensere for det hørselstap (selv om dette kan kompenseres for ved å høre hjelpemidler) gjennom syn, da visuell funksjon blir ødelagt over tid av degenerasjon, som i retinitis pigmentosa. Noen genetiske metabolske sykdommer resulterer i lav forventet levealder, som i Hunters sykdom. Genetiske sykdommer arves dominerende eller recessivt til en stor prosentandel. Blant slektninger eller i romlig avsidesliggende områder er det mer sannsynlig at recessive sykdommer oppstår. Imidlertid er de sjeldne. De berørte bruker ofte år på å lete etter en diagnose eller terapi. Kliniske kompetansesentre er etablert. Ulike paraplyorganisasjoner og portaler har dukket opp for å samle kunnskap, for eksempel 'Achse', 'Orpha net' og 'Eurordis'.
