Gastrulace je fáze časného embryonálního vývoje. Během této fáze byly tři zárodečné vrstvy embryose tvoří endoderm, mezoderm a ektoderm. Poruchy gastrulace způsobují závažné malformace, které ve většině případů vedou k úmrtí.
Co je gastrulace?
Gastrulace je fáze časného embryonálního vývoje. Během embryogeneze člověk embryo tvoří svůj plný tvar. Po oplodnění vajíčka následuje fáze rýhování. Následuje tvorba blastocysty. Blastocyst představuje dutinu naplněnou tekutinou. Tato dutina invaginuje během gastrulace čtyřbunkových organismů. Během tohoto procesu se z blastuly vynořily tři dělohy. Vzhledem k tripartitní povaze mluví vývojoví biologové o triploblastickém základě lidské embryogeneze. Kotyledony jsou produktem počáteční diferenciace na odlišné buněčné vrstvy. Jsou to multipotentní shluky různých tkání. Z těchto shluků jsou v průběhu dalšího kurzu vytvořeny všechny struktury pozdějšího těla. Cluster vnitřní tkáně se nazývá entoderm. Uprostřed leží mezoderm. Vnější vrstva se nazývá ektoderm. Gastrulace je součástí časné embryogeneze a sleduje tvorbu primitivní řady. Dalšími vývojovými kroky jsou vývoj chorda dorsalis a skládání neurální trubice.
Funkce a úkol
Gastrulace se vyskytuje u všech čtyřbunkových organismů a probíhá obdobně u druhů. Bilaterálně symetrické nebo triploblastické druhy vyvíjejí tři odlišné zárodečné vrstvy, entoderm, mezoderm a ektoderm. Cnidarians a žebrované medúzy vyvinou dvě zárodečné vrstvy, a proto se jim také říká diploblastic. Počáteční místo gastrulace u mnohobuněčných a nižších savců je blastula. U vyšších savců, jako jsou lidé, je to blastocysta. Toto je dutá koule vyrobená z jedné vrstvy buněk. Tato blastocysta je na začátku gastrulace přeměněna na dvouvrstvý klíček. Tímto pohárkovým klíčkem je gastrula. Vnitřek primárních děložních listů je tedy endoderm a vnějšek struktur ektoderm. Endoderm nese otvor ven zvaný prvotní ústa. Analogicky se endoderm nazývá prvotní otvor. Mesoderm se vyvíjí současně nebo mírně opožděně s tvorbou primárního dělohy. Další průběh vývoje pravěku ústa rozlišuje bilaterálně symetrická zvířata na dvě odlišné skupiny. Urmouthy tvoří ústa z pravěkých úst. Newmouths, stejně jako lidé, rozvíjejí anus z pravěkých úst. Jejich ústa prorazí po gastrulaci na opačné straně blastuly. Proces gastrulace lze zjednodušit na několik základních pohybů. První z nich je invaze. V této fázi potenciální endoderm invaginuje do tekutinou vyplněné a vnitřní dutiny blastuly. Buňky pólu blastuly se deformují, a tak invaginují část vnější stěny. Vnitřní část je nyní endoderm a vnější část se od tohoto okamžiku nazývá ektoderm. Vnitřní dutina blastuly je primární tělesná dutina. Fáze invaze viditelně stahuje tuto vnitřní tělesnou dutinu. Na tyto procesy navazuje involuce. To se týká kudrnatého pohybu entodermu. Při následném vniknutí buňky endodermu migrují do struktur. Po tomto kroku gastrulace následuje delaminace. V tomto procesu buňky blastuly krajkují buňky endodermu a tak je transportují do blastocoelu. Během následující epiboly invaze dochází znovu. Na žloutek bohatý vajíčkaektoderm přerůstá endoderm. Fáze gastrulace jsou základem lidské formy a struktury. Obvykle se překrývají s následnými procesy embryogeneze, jako je neurulace.
Nemoci a poruchy
Poruchy v rané embryogenezi vedou k malformacím nebo dokonce ke ztrátě životaschopnosti pro embryo. Neurulační poruchy například způsobují malformace nervový systém. Jelikož se gastrulace a neurulace často překrývají, jsou poruchy neurulace často spojeny s poruchami gastrulace. To je například případ vývojové poruchy hemimyelocel. Tuto vrozenou poruchu charakterizují otoky a neurologické deficity vývoj embrya je relativně necitlivý na škodlivé vlivy během prvních dvou týdnů zárodku. Malformace zárodků a chromozomální abnormality vést na těhotenství potrat většinou. Od začátku gastrulace, po třetím týdnu vývoje, je vysoká citlivost na škodlivé látky. Nejprve se vytvoří primitivní pruh. Od tohoto okamžiku je každý orgán ve specifické fázi výjimečně citlivý na teratogeny. Během gastrulace mohou nastat zejména dvě poruchy, které stojí za zmínku. Tyto dva klinické obrazy jsou známé jako sirenomelia a kokcygeální teratom. V důsledku toho, pokud je narušena tvorba primitivního pruhu, není v zadní polovině embrya dostatek mezodermu. Tato asociace je známá jako sirenomelia a je spojena s malformacemi, jako jsou fúzované končetiny, anomálie páteře, chybějící ledviny nebo znetvořené pohlavní orgány. Zbytky primitivního uzlu se často vyvinou do nádorů zvaných sacrococcygeal atatomas a coccygeal teratomas, které patří mezi nejčastější nádory novorozence.
