Gastrulering er et stadium av tidlig embryonal utvikling. I løpet av dette stadiet har de tre bakterielagene i embryo, endoderm, mesoderm og ektoderm, dannes. Gastrulasjonsforstyrrelser forårsaker alvorlige misdannelser som i de fleste tilfeller fører til død.
Hva er gastrulering?
Gastrulering er et stadium av tidlig embryonal utvikling. Under embryogenesen, det menneskelige embryo danner sin fulle form. Gjødsling av egget følges av faseriet. Dette følges av dannelsen av blastocyst. Blastocyst representerer et væskefylt hulrom. Dette hulrommet invaginerer under gastrulering av firecellede organismer. Tre cotyledons dukker opp fra blastulaen under denne prosessen. På grunn av trepartsnaturen snakker utviklingsbiologer om et triploblastisk grunnlag for menneskelig embryogenese. Cotyledons er produktet av en innledende differensiering i forskjellige cellelag. De er multipotente klynger av forskjellige vev. Fra disse klyngene dannes alle strukturer i det senere legemet i løpet av det videre løpet. Den indre vevsklyngen kalles entoderm. I midten ligger mesoderm. Det ytre laget kalles ektoderm. Gastrulering er en del av tidlig embryogenese og følger dannelsen av den primitive stripen. De neste utviklingstrinnene er utviklingen av chorda dorsalis og folding av nevralrøret.
Funksjon og oppgave
Gastrulering forekommer i alle firecellede organismer og foregår på samme måte blant arter. Bilateralt symmetriske eller triploblastiske arter utvikler tre forskjellige bakterielag, entoderm, mesoderm og ektoderm. Cnidarians og ribbet maneter utvikler to bakterielag og kalles derfor også diploblastisk. Det første stedet for gastrulering hos flercellede og nedre pattedyr er blastula. Hos høyere pattedyr, som mennesker, er det blastocyst. Dette er en hul kule laget av et enkelt lag av celler. Denne blastocysten omformes til en to-lags koppekim ved begynnelsen av gastrulering. Denne koppens bakterie er gastrula. Dermed er det indre av de primære kimbladene endoderm og det ytre av strukturene er ektoderm. Endoderm har en åpning mot utsiden som kalles primordial munn. Analogt sett kalles endoderm den primære åpningen. Mesoderm utvikler seg samtidig eller litt forsinket med den primære kimbladformasjonen. Den videre utviklingsforløpet til uret munn skiller bilateralt symmetriske dyr i to forskjellige grupper. Urmouths danner munn fra urmunnen. Newmouths, som mennesker, utvikler anus fra urmunnen. Munnen deres bryter gjennom etter gastrulering på motsatt blastula-side. Gastruleringsprosessen kan forenkles til flere grunnleggende bevegelser. Den første av disse er invaginasjon. I denne fasen invaginerer den potensielle endoderm i det væskefylte og indre hulrommet i blastulaen. Celler av en blastula-pol deformeres, og invaginerer dermed en ytterveggdel. Den indre delen er nå endoderm og den ytre delen kalles ektoderm fra dette tidspunktet. Det indre hulrommet til blastulaen er det primære kroppshulen. Fasen av invaginasjon innsnevrer synlig dette indre kroppshulen. Disse prosessene blir fulgt av involusjon. Dette refererer til en krølling av entoderm. I den påfølgende inntrengningen migrerer endodermens celler inn i strukturene. Dette trinnet med gastrulering blir etterfulgt av delaminering. I denne prosessen snører blastula-cellene endodermceller og transporterer dem dermed inn i blastocoel. I løpet av det påfølgende epibolyet, invaginasjon oppstår igjen. På eggeplomme egg, vokser ektoderm endoderm. Gastruleringsfasene er grunnlaget for menneskelig form og struktur. De overlapper vanligvis med de påfølgende prosessene for embryogenese, slik som nevrulering.
Sykdommer og lidelser
Forstyrrelser i tidlig embryogenese resulterer i misdannelser eller til og med tap av levedyktighet for embryo. Nevruleringsforstyrrelser forårsaker for eksempel misdannelser i nervesystemet. Siden gastrulering og nevrulering ofte overlapper hverandre, er nevruleringsforstyrrelser ofte assosiert med gastrulasjonsforstyrrelser. Dette er for eksempel tilfellet i utviklingsforstyrrelsen hemimyeloceles. Hevelse og nevrologiske underskudd karakteriserer denne medfødte lidelsen utvikling av embryoet er relativt ufølsom for skadelig påvirkning i løpet av de første to ukene av kimen. Imidlertid bakteriedeformasjoner og kromosomavvik føre til graviditet abort i de fleste tilfeller. Fra begynnelsen av gastrulering, etter den tredje uken med utvikling, er det høy følsomhet for skadelige stoffer. Først dannes den primitive stripen. Fra dette punktet er hvert organ eksepsjonelt følsomt for teratogener i en bestemt fase. Under gastrulering kan spesielt to lidelser oppstå som det er verdt å nevne. Disse to kliniske bildene er kjent som sirenomelia og coccygeal teratom. Følgelig, hvis dannelsen av den primitive stripen blir forstyrret, er det ikke tilstrekkelig mesoderm i den bakre halvdelen av embryoet. Denne foreningen er kjent som sirenomelia og er assosiert med misdannelser som smeltede ekstremiteter, ryggmargsanomalier, manglende nyrer eller misdannede kjønnsorganer. Restene av den primitive noden utvikler seg ofte til svulster som kalles sacrococcygeal atatomas og coccygeal teratomas, som er blant de vanligste svulstene hos nyfødte.
