EMBRYOLOGIE PRO PORODNÍ ASISTENTKY PODZIM 2020 Soňa Kloudová sona.kloudova@med.muni.cz •Implantace a vznik vícečetného těhotenství. •Zárodečný terčík, žloutkový a amniový váček. •Vznik třetího zárodečného listu a osových útvarů embrya. •Odškrcení zárodku od okolí. •Vývoj zevního tvaru zárodku, vývoj končetin. • • Human embryology and developmental Biology, 6th Edition 27.10.2020 Implantace lidského zárodku Způsoby výživy zárodku: •cytotrofé (do zahájení implantace –zásoby živiny v oocytu postačí na 6-7 dnů) • •histiotrofé (od zahájení implantace do narušení krevních cév, resorpce živin obsažených děložní sliznici-sekrety žlázek, enzymatické narušení struktur endometria..) • •hemotrofé (od počátku kontaktu syncytiotrofoblastu s krví do konce těhotenství, živiny jsou prostřednictvím resorpčního plasmodia získávany přímo z krve) Implantace = nidace •6-7 den po oplození •embryo ve stádiu „zralé“, plně „vyhatchované“ blastocysty (bez zony pellucidy) •nejčastěji ve sliznici zadní strany děložního těla Implantace Implantace Weimar et al 2012 Modelování implantace ex vivo Implantace Endometrium: endometriální epitel, endometriální stroma Adhesivní molekuly – adheze a aktivace trofoblastu (vysoce invazivní tkáň) Lokání imunitní reakce – nutná selektivní imunosuprese Implantace Implantační okno: •20-24 den cyklu - 6-7 den po početí Znaky probíhající implantace: •Implantační kráter – morfologicky rozpoznatelný slizniční defekt •Operculum - víčko, 10-11 den - koaguovaná krev, fibrin a nekrotické buňky - zanořené embryo překryto endometriálním epitelem •Deciduální reakce – zmnoží se cévy kolem implantovaného embrya a fibrobrasty děložního epitelia se transformují na deciduální buňky, které akumulují glykogen a tuky , vznikne decidua = těhotenská děložní sliznice • •Implantační krvácení (špinění) Trofoblast se po kontaktu s děložním epitelem diferencuje v cytotrofoblast (vnitřní) a syncytiotrofoblast (vnější) mnohojadernou cytoplazmatickou masu Cytotrofoblast má z počátku jednobuněčnou stavbu a ohraničuje dutinu blastocysty, jeho buňky se rychle mitoticky dělí. Implantace Od 8. dne vývoje se v syncytiotrofoblastu začínají vytvářet vakuoly a lakuny obsahující krev z rozrušených vlásečnic, kolem těchto lakun se diferencuje tzv. resorpční plazmódium. Implantace Cytotrofoblastické pupeny - počínají se vytvářet od 10. dne -místa příštích choriových klků, počátek přeměny cytotrofoblastu v chorion -vrůstají do syncytiotrofoblastu a větví se - Implantace Od 13. dne do cytotrofoblastických pupenů penetrují buňkny parietálního mezoblastu a vznikají tzv. primární choriové klky Syncytiotrofoblast je vytlačován k periefrii, až vytvoří tenký list na povrchu, ztratí lytické vlastnosti a získá schopnost resorpce látek –vznikne resorpční plasmodium, trofoblastické lakuny splynou v intervilózní prostory V průběhu 17.-18.dne se uvnitř mezoblastu primárních choriových klků vytváří síť extraembryonálních cév a vznikají tak klky sekundární Implantace Vícečetné těhotenství Dvojčata 1:100 Trojčata 1:10.000 Čtyřčata 1:1.000.000 Monozygotické -jeden oocyt oplodněn jednou spermií a k rozdělení dochází později -geneticky identičtí jedinci stejného pohlaví -uspořádání plodových obalů se liší podle toho, kdy došlo k rozdělení embrya -riziko v populaci 0,42 % - Dizygotické - dva oocyty oplodněny dvěmi spermiemi, zárodky se vyvíjejí samostatně • • • Larsen et al. 2013; BMC Med 0.3 % 5 % 30-50 % Genetic abnormalities Rubio et al. 2010; Hum Reprod The pregnancy loss iceberg: an overview of the outcome of spontaneous human conceptions. Chyby ve vývoji embrya a v implantaci vZastavení preimplantačního vývoje vSelhání implantace vČasná těhotenská ztráta •zánik embrya po detekci hCG (zánik biochemické gravidity) •k většině spontánních ztrát dochází v 3 týdnu těhotenství • vSpontánní abort •zánik embrya po detekci akce srdeční (zánik klinické gravidity) • •většina zanikajících embryí obsahuje chromozomální abnormality neslučitelné se životem • • • • Chyby ve vývoji embrya a v implantaci Mimoděložní těhotenství (ektopická gravidita, extrauterinní gravidita) •implantace embrya na neobvyklém místě, nejčastěji v tubě vejcovodu - tubární gravidita, ovariální gravidita, peritoneální gravidita •často u pacientek s endometriózou nebo po chirurgickém zákroku •normální znaky těhotenství •2-2,5 měsíc rostoucí embryo způsobí bolest, ruptura vejcovodu, silné krvácení •život ohrožující stav Chyby ve vývoji embrya a v implantaci Ektopická gravidita – ruptura tuby vejcovodu Orientace Změny v blastocystě v průběhu implantace Embryoblast se diferencuje v entoderm (hypoblast; obrácený do dutiny blastocysty) a ektoderm (epiblast; přivrácený k cytotrofoblastu) = vznik zárodečného terčíku • dorsoventrální polarita •dutina blastocysty se vyplní řídkou tkání –extraembryonální mezoderm (mezoblast), vzniká z parietálního entodermu (12 den) • •vznik amniového váčku (7. den) mezi ektodermem a cytotrofoblastem • •vznik žloutkového váčku (9 den): primární=dutina v extraembryonálním mezodermu přivrácená k entodermu, ohraničená Heuserovou membráno Související obrázek Změny v blastocystě v průběhu implantace •definitivní žloutkový váček –po konstrikci primárního váčku • •vznik dutinek v extraembryonálním mezodermu - jejich splynutím vznikne choriová dutina (extraembryonální coelom) • •extraembryonální mezoderm pak tvoří vrstvu pokrývající cytotrofoblast, amniový váček (extraembryonální somatopleura) a žloutkový váček (extraembryonální splanchnopleura) Změny v blastocystě v průběhu implantace Změny v blastocystě v průběhu implantace •zárodečný (úponový) stvol = provazec extraembryonálního mezodermu spojující amniový váček s choriem, vyvíjí se od 10 dne, později se vzrůstem amnia se posouvá na ventrální stranu a nazývá se břišní stvol • - později dojde ke vychlípení entodermu budoucího zadního střeva do zárodečného stvolu a vzniká alantois, podél něj se zakládají pupeční cévy Změny v blastocystě v průběhu implantace 3. týden vývoje – zárodečný terčík dorzální strana sagitální řez •14. den dochází na ektodermu budoucího kaudálního konce zárodečného terčíku ke tvorbě úzké rýhy – primitivní proužek •anterior/posteror •pravá/levá strana 16 den 18 den dorzální strana sagitální řez 3. týden vývoje – zárodečný terčík Gastrulace 16 den •proces založený na proliferaci a migraci buněk ektodermu, na jehož konci zárodek dosáhne třívrstevného stadia •mesoderm (extraemnryonální a později i embryonální) •embryonální endoderm •Primitivní rýha •Primitivní jamka (Hensenův uzlík) – migrace buněk ve směru anterior, signalizační centrum“posterior části embrya“ Gastrulace •Mesendoderm – notochord, prechordální ploténka Neurulace •Neurulace - proces tvorby nervové trubice Časná stádia tvorby nervového systému člověka Neurulace •Neurální indukce – buňky ektodermu nad notochordem se přemění v buňky neurální ploténky • •Buňky nerurální ploténky rychle proliferují, vzniká neurální brázda, tuto ohraničují neurální valy. • •Neurální valy tloustnou a přibližují se k sobě, v mediální rovině srostou (fúze začíná na úrovní 4 somitu) a vzniká neurální trubice • •Odštěpení cristae neurales Flexe zárodku Neurulace a flexe zárodku •Flexe zárodku: od počátku 4 týdne dochází ke zvětšování amniového váčku, který se přesouvá přes okraje zárodečného terčíku ventrálním směrem a způsobí tak zformování zárodku do válcovitého tvaru, stočeného do ¾ kruhu, dochází tak k odškrcení zárodku od okolí Dynamika Gastrulace https://www.youtube.com/watch?v=ADlYn0ImTNg&fbclid=IwAR37AznLMWaNJABDtTDcoKB156zgv1GoDSazyDOaFy9kSA 8U1hwVdLXCCsw Neurulace https://www.youtube.com/watch?v=lGLexQR9xGs&fbclid=IwAR31zL-Vyl1wrGxofzIiQFPKz7UAqdv0H-Ddk-Z2x6hHkE uFmTBiT_xpadM Flexe https://www.youtube.com/watch?v=yXUv4MPuNTA&fbclid=IwAR3JJ_vYTuncXe4watGEpnbrgob_gVhHeIQR7DDpXOU2a4 cXytt2Pmr_70o https://www.youtube.com/watch?v=qMnpxP6EeIY Vznik somitů •diferenciace začátkem 4 týdne z mezodermu •paraaxiální mezoderm se dělí příčně postavenými zářezy na párové (po stranách chordy uložené útvary epitelové stavby) prvosegmenty - somity • •Segmentační proces počíná v úrovní kraniálního konce chordy a pokračuje kaudálně – somitové stádium • •Provosegment se záhy diferencuje do 3 částí: ventromediální sklerotom (→axiální skelet), mediální myotom (→ kosterní svalstvo), dorzolaterální dermatom (→ škára a podkožní vazivo) • •Do konce 5. týdne se vytvoří 42-44 párů somitů • •Podle počtu somitů se určuje stáří zárodku • • • • Organizace somitů Organizace somitů v častné a pozdní fázi vývoje 4. týden vývoje embrya • • Buněčné a tkáňové linie v savčím embryu Deriváty ektodermu •Neuroektoderm (nervový systém , sítnice oka) • •Epidermis kůže a adnexa kožní (žlázy potní, mazové, mléčná, vlas, nehet) • •Vnitřní ucho (výstelka blanitého labyrintu) • •Epitel rohovky, čočka oční • •Část výstelky dutiny ústní • •Sklovina zubu • •Přední lalok hypofýzy Deriváty mezodermu •Svalová tkáň příčně pruhovaná kosterní a srdeční • •Močové a pohlavní ústrojí • •Kůra nadledviny • •Výstelka tělních dutin (hrudní, břišní, perikardové) Deriváty entodermu •Trávící trubice (výstelka i žlázy) • •Dýchací systém (výstelka a žlázy dýchacích cest, výstelka plicních alveolů) • •Část vývodných cest močových • •Výstelka středoušní dutiny a Eustachovy trubice • •Štítná žláza a příštítná tělíska • •Epitelové retikulum brzlíku • Deriváty mezenchymu •Pojivové tkáně (vazivo chrupavka, kost) • •Hladká svalová tkáň • •Krevní a lymfatické cévy • •Lymfatická tkáň (slezina a lymfatické uzliny) 1. týden vývoje •Oplození (zygota) • • rýhování (blastomery) • •Morula (3dny) • •Blastocysta časná a pozdní (5-6 den) • •Implantace 2. týden vývoje •Implantace • •Diferenciace embryoblastu na ektoderm a entoderm; dvouvrstevný zárodečný terčík • •Vznik amniové dutiny • •Vývoj primárního a sekundárního žloutkového váčku • •Vznik extraembryonálního coelomu (choriové dutiny) • •Zárodečný stvol, chorion a primární choriové klky 3. týden vývoje •Trojvrstevný zárodečný terčík • •Primitivní proužek a primitivní rýha • •Primitivní uzel a primitivní jamka • •Chordomezodermový výběžek a chorda • •Neurální ploténka, neurální rýha, postupné uzavírání nervové trubice • •Somity (21 den) • •Mezi 21 a 22 dnem začíná tepat srdcce 4. týden vývoje •Ohraničování a flexe zárodku- vznik trubicového těla a vývoj pupečníku • •Funguje srdce • •Základ mozku (3 váčky) • •Tvoří se základy oka a ucha (24-25 den) • •Tvoří se žaberní oblouky (1. a 2., 22-23 den) • •Vzniká horní končetinový pupen (26.- 27 den) • • J 22. den 25. den 26. den 26. den 3 mm • 29. den Auditory vesicle •30. den • 4 mm 31 den 34 den 36. den 40. den 43. den 47. den 60. den Vývoj končetin •Začíná koncem 4 týdne vývoje • •Končetinové pupeny – ložiskové proliferace mezenchymu somatopleury • •Pupeny rostou ventrokaudálně, tvar ploutvičky • •Počátkem 7 týdne se vyvíjí základy prstů, přechodně jsou spojeny kožní duplikaturou, která koncem 2 měsíce vymizí (apoptóza) • • • Vývoj končetin Anomálie vývoje končetin •Genetické mutace, drogy, narušená interakce tkání, mechanické efekty • •Intrauterinní amputace • •Polydaktylie (nadpočetné prsty) •Syndaktylie (srůst prstů) •Brachydaktylie (abnormálně krátké prsty) •Ektrodaktylie (vrozené nevyvinutí prstů) • • https://www.kispi.uzh.ch/de/patienten-und-angehoerige/fachbereiche/handchirurgie/Seiten/Syndaktylie .aspx https://www.kispi.uzh.ch/de/zuweiser/fachbereiche/handchirurgie/Seiten/Polydaktylie.aspx http://m.handsurgery.cz/news/vrozene-vady-ruky/ https://www.wikiwand.com/de/Ektrodaktylie Syndaktylie • • Diplopodie • • Split hand/split foot malformation • • Mutace P63 Amelie of right and left leg • • • •