A koponya fejlődése Nemeskéri Ágnes 2014 Semmelweis Egyetem Budapest Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet Klinikai Anatómiai Kutatólaboratórium nemeskeri.agnes@med.semmelweis-univ.hu

A koponya részei 1. NEUROCRANIUM 2. VISCEROCRANIUM CHONDROCRANIUM -porcos neurocranium -porcos előtelep -chondralis csontosodás 1. NEUROCRANIUM -az agyat körülvevő koponyarész DESMOCRANIUM -hártyás neurocranium -hártyás előtelep -dezmális csontosodás http://skeletalsystemdev.weebly.com/uploads/7/0/4/3/7043675/4559304_orig.png CHONDROCRANIUM -porcos viscerocranium 2. VISCEROCRANIUM -az arc csontváza DESMOCRANIUM -hártyás viscerocranium

Neurocranium - porcos neurocranium A neurocranium porcos alapja a terhesség 6. hetében 1 . A középvonal mentén elrendezett izolált, páros porcok: prechordalis porc (trabeculae cranii) hypophysis porcok parachordalis porcok occipitalis sclerotomokból + 1. cervicalis sclerotom mesodermalis eredet  basis o. occipitalis 2. A medialis porcoktól laterálisan elhelyezkedő páros porcok (az érzékszervek körüli csontok telepei) capsula olfactoria capsula optica (ala orbitalis-ala temporalis) capsula periotica

Neurocranium - porcos neurocranium A neurocranium porcos alapja a terhesség 8. hetében porcok növekednek és egymással fuzionálnak: basicranium os occipitale – basis os sphenoidale os temporale - pars petrosa os ethmoidale

Basis cranii interna capsula olfactoria + prechordalis porc  os ethmoidale capsula optica  os sphenoidale ala major et minor hypophysis porcok  os sphenoidale corpus capsula periotica  os temporale pars petrosa parachordalis porcok  basis ossis occipitalis

Basicranium

A hártyás neurocranium - desmocranium -primér csontosodási mag 3 hónapos magzat -radier csontgerendák: spiculumok -lapos csontok képződnek -desmális csontosodás

Hártyás neurocranium Suturák és kutacsok fonticulus anterior fonticulus posterior fonticulus anterolateralis fonticulus posterolateralis - suturákat rostos kötőszövetmembrán tölti ki - lehetővé teszi a kopnyatető alakváltozását, miközben áthalad a szülőcsatornán - lehetővé teszi a koponya növekedését a csecsemő és gyermekkorban

A porcos viscerocranium I. garatív mandibularis prominencia Meckel porc dorsalis vég incus, malleus II. garatív Reichert porc stapes, os temporale process styloideus Langman 2006

Hártyás viscerocranium – arc csontok frontonasalis prominencia os frontale viscerocranialis rész I. garatív 2 prominencia mandibularis és maxillaris prominenca mandibula desmális csontosodás!!! a Meckel porc ventrális része körül mandibularis prominencia maxilla, os zygomaticum, os temporale squama maxillaris prominencia

A neurocraniumot és a viscerocraniumot kialakító szövetek erdete -ganglionlécből származó csontok -paraxialis mezodermából ? Langman 2006 A sutura coronalis találkozási vonal az os frontale placod eredetű osteogen mesenchymája és az os parietale mesoderma eredetű osteogen mesenchyma között Amy E. Merrill et al. 2006

A chondrocranium eredete -chorda dorsalis szintjében a paraxialis mezodermából -chordalis chondrocranium -a chorda dorsalis rostralis vége előtti porcok ganglionlécből -praechordalis chondrocranium -chorda dorsalis

12 hetes fetus fejlődő koponyája Rózsaszín – desmális csontosodás -annulus tympanicus

12 hetes fetus fejlődő koponyája os parietale -os frontale -maxilla os temporale pars squamosa -mandibula !! Rózsaszín: csont enchondralis és desmális csontosodás -porcos koponyaalap Meckel-féle porc

A koponyacsontok embriológiai eredete

Az újszülött koponyája fonticulus anterior -a 2. év közepén záródik -rugalmas kötőszöveti varratok: suturák Szülés során a csontok egymás fölé nyomódhatnak (kompresszió, expanzió) !!!! -fonticulus posterior -a 3. hónap után záródik -2-él több csont találkozásánál kitágolt suturák: fonticulus (kutacs) -koponyaboltozat és arckoponya aránya!! -számos sutura kötőszövetes marad hosszabb ideig (agy növekedése) -egyesek felnőttkorig nem záródnak

A koponya fejlődés szabályozása 1. A koponya fejlődése komplex folyamat, a szabályozó jelátviteli mechanizmusa alapvetően különbözik az axiális és az appendicularis csontváz fejlődésében szereplő jelátviteli rendszertől. 2. Az élet korai szakaszában az igen gyorsan növekedő agy számára a suturák vonalában növekvő koponyacsontok biztosítják a teret. 3. A suturák éretlen, gyorsan osztódó csontképző őssejteket tartalmaznak 4. A suturák fejlődésében fontos jelátvitelt aktiváló molekulák: FGF-ok, bone morphogenetic protein (BMP), TGFß, noggin

Craniofacialis fejlődési rendellenességek Egy vagy több varrat záródása az agy növekedésének befejeződése előtt– Craniosynostosis -2500 születés/1 craniosynostosis -emelkedett intracraniális nyomás, vakság, mentalis retardáció Fibroblast Growth Factors (FGFs) – az FGF család 9 fajta faktor Fibroblast Growth Factors Receptors (FGFRs) – 4 fajta receptor -proliferáció + differenciálódás + migráció szabályozás + apoptosis szabályozás FGFR1, FGFR2, FGFR3 (tyrosin kináz receptor) - e receptorok mutációi a craniosynostosisok különböző fajtáit hozzák létre -az összes ismert craniosynostosis ~20%-a -mutáció miatt stabilan activált állapotba kerül a receptor és nem tudja kötni az FGF-et TWIST-gén egy DNS-kötő proteint kódol - a primér osteoblast sejtek differenciálódását gátolja a sutura szélén - a gén mutációja proliferációt és korai differenciálódást okoz a sutura coronalisban

Craniofacialis fejlődési rendellenességek

Craniofacialis fejlődési rendellenességek Craniosynostosis 1. Scaphocephalia -sutura sagittalis korai záródása -koponya hosszú, keskeny -frontalis és occipitalis terjeszkedés -57% 2. Turricephalia -sutura coronoidea + lambdoidea korai záródása -toronyfejűség Langman 2006 http://emedicine.medscape.com/article/1281182-overview#aw2aab6b4 Langman 2006 -a növekedés akadályozott az elcsontosodott suturára merőlegesen -az el nem csontosodott suturák mentén kompenzatórikus növekedés

Craniofacialis fejlődési rendellenességek Craniosynostosis FGFR3 mutációja -lóherelevél-alakú koponya -abnormális méretű basis cranii -a sutura sagittalis, coronoidea, lambdoidea korai synostosisa -törpeség

Craniosynostosis – diagnózis, kezelés http://search.incredimail.com/?q=craniosynostosis+therapy&lang=hungarian&source=017104062045105 -a koponya deformitás sebészi korrekciója az egyetlen megoldás jelenleg

http://neurosurgery. ufl http://neurosurgery.ufl.edu/files/2012/04/sagittal-synostosis-before-after-endoscopic-repair.gif

A koponya fejlődése Új információk Attenuation of signaling pathways stimulated by pathologically activated FGF-receptor 2 mutants prevents craniosynostosis V. P. Eswarakumar, F. Ozcan, E. D. Lew, J. H. Bae, F. Tome, C. J. Booth, D. J. Adams, I. Lax, and J. Schlessinger¶ (2006) FGF Receptor gátlása in vitro megakadályozta az időelőtti synostosis kialakulását A kapcsoló protein (Frs2α) szelektív leválasztása az aktivált FGF Receptor2c-ről in vivo normalizálta a koponya fejlődését és más fejlődési folyamatokat nem befolyásolt A közeli jövőben kezelhetőek lesznek a ma még gyógyíthatatlan koponya fejlődési rendellenességben szenvedő betegek!! -Tyrosin kináz inhibitort már sikeresen alkalmazzák krónikus myeloid leukémiában, a betegség oka ebben az esetben is az aktivált tyrosin kináz

FGF signal útvonalak az enchondralis és desmális csontfejlődésben -the expression of FGFs and FGFRs is temporally and spatially regulated during craniofacial development. -during intramembranous bone formation, Fgf2, Fgf4, and Fgf9 are expressed in sutural mesenchyme in early craniofacial skeletogenesis, suggesting that they may be involved in regulating calvarial osteogenesis -Fgfr2 is expressed at sites of ossification in differentiating osteoblasts -FGF2 activates osteocalcin transcription -FGF2 increases the number of osteogenic cells and promotes calvarial osteogenesis FGF signals control the balance among skeletal cell growth, differentiation, and apoptosis FGF signaling pathways in endochondral and intramembranous bone development and human genetic disease David M. Ornitz1,3 and Pierre J. Marie2 Genes Dev. 2002 16: 1446-1465

Felhasznált irodalom Human Embryology and Developmental Biology B.M. Carlson; 2004 Larsen’s Human Embryology 2008 Langman’s Medical Embryology T. W. Sadler 2006 Gray’s Anatomy 2005 From Wikipedia, the free encyclopedia