NEURULÁCIÓ Dr. Magyar Attila 2016. 11.

Neuruláció Az idegrendszer telepének a kialakulása Az idegrendszer az ektoderma származéka Az idegrendszer kezdeménye a velőcső, aminek a kialakulása a neuruláció. A folyamat kiváltó okát pedig neurális indukciónak nevezzük. A neurális indukció során az epiblaszt alulról, a chordától (és a hipoblaszttól is) kap jeleket, melyek hatására ez az epiblaszt régió elveszti azt a képességét, hogy a későbbiekben bőrhámot képezzen, és elnyeri azt a képességet, hogy csak idegszöveti sejteket képezzen. A chordából jövő jelek: parakrin faktorok (pl. chordin, noggin), amelyeket a chorda sejtjei termelik, és bizonyos jelátviteli utakat gátolnak a chorda feletti epiblaszt sejtekben (a hám-mivoltukat fenntartó BMP jelátviteli útvonalat). Röviden: neurális indukció: BMP jelátvitel gátlás az epiblasztban BMP: bone morphogenic protein, több ilyen molekula

A neuruláció lépései neurális indukció (szövettanilag nem látható, sejtbiológiailag igen: új jelátviteli fehérjék, tranmszkripciós faktorok expressziója az epiblaszt sejtjeiben) velőlemez kialkulása velősáncok megjelenése a sáncok fúziója velőcsővé

A chorda visszahúzódása és a velőlemez kaudális kiterjedése Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009

Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009 Ismétlő ábra: gasztruláció, az epiblasztsejtek invaginációja a velőlemez indukálásában fontos szerep van a (képen éppen nem ábrázolt) axiális mezodermának, a chordának Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009

sorstérkép (fate map): mi lesz a sorsa az egyes epiblaszt területeknek, sejteknek? A rajzokon az epiblasztből később kivándorló sejtek vannak feltüntetve, azzal a névvel, amit létrehoznak. GE: maradandó endodemra PP: prechordális lemez PS: primitív csík CM: szívmezoderma PEEM: extraembrionális mezoderma HM: feji mezoderma S: szomitamezoderma IM: intermedier mezoderma LPM: oldallemez mezoderma SE: felszíni ektoderma NP: velőlemez PE: plakodális ektoderma NC: dúcléc

A BMP jelátviteli út gátlása döntő a neurális indukcióban (ha nem gátlódik, ugyanazokban a sejtekben hámképződés történik) Sanes, D Development of the nervous system

Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009 * majomembrió(Rhesus macacus): látható a velőlemez (a kraniális részére, a későbbi agyhólyagok területére mutat a két nyíl) az embrió közepénél 4 szomitapár tűnik át az ektodermán (piros nyilak) látható, hogy a velősáncok az embrió középső részén már fúzionáltak egymással, vagyis az elülső és a hátsó neuropórusok is megvannak (csillagok) leghátul (legkaudálisan): látszik a primitív csík (zöld nyíl) * Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009

SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006 A neuruláció folyamata csirkeembrióban SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006

A kadherin expresszió megváltozása a neuruláció során: Ektoderma: E-kadherin pozitívak a sejtjei velőlemez: N-kadherin pozitívak a sejtjei Immunofluoreszcens festés E-kadherinre az E-cad pozitív ektoderma sejtek a képen „fehéren” fluoreszkálnak, a velőlemez sejtek negatívok) EK Immunofluoreszcens festés N-kadherinre ugyanazon szövetből két, egymást követő metszetet festettek meg („sorozatmetszet”) Az ektoderma (EK) itt negatív. SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006

Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009 A. (rajz balra) humán embrió a 21. és 24/25. napok között. A velőcső záródása az okcipitális/nyaki régióban kezdődik, kb a 22. napon. Az elülső neuropórus a 24., a kaudális a 26. nap körül záródik. B. (jobbra fent) humán embrió fényképe és számítógépes rajza C. (jobbra alul) egérembrió, kb. abban a stádiumban, amiben egy 22 napos humán embrió van. Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009

Szekunder neuruláció

Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009 A szekunder neuruláció a farokbimbóban a velőhúr (medullary cord)képződésével indul meg. Ez egy mezodermasejt tömörülés. SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006 Az emberi velőcső szakrális része szekunder neuruláció révén jön létre. A szövettani képek (lent) csirkeembrióban mutatják a szekunder neurulációt.

Az epiblastból az alábbi neurális képletek származnak: velőcső (a KPIR telepe) dúcléc (a PIR kezdeménye) plakodok (neurális és nem-neurális)

A neurális ektoderma egyes részeinek sorsa velősánc (dúcléc) neurális plakod velőcső ektoderma preszomitikus mezoderma felszíni ektoderma Szél Á chorda

A dúclécsejtek fő kirajzási irányai: dorzolaterális (melanociták-bőr) ventrális: különféle idegdúcok (ganglionok), mellékvese velőállomány (kvázi-dúc) Feji dúclécsejtek: ezeken kívül még csontszövetet (koponyatető csontjai, arckoponya csontjai), kötőszövetet, simaizomszövetet, dentint is képeznek. Itt is egy pontatlanság: harántcsíkolt izom NEM képződik a dúclécsejtekből. Ezért is elnézést kérek!

Az ektoderma specifikációja: különböző szignálok kombinációja dönti el, hogy az epiblasztból/ektodermából velőcső, dúcléc, plakod vagy epidermisz lesz. A szignálok részben magából az epiblasztból származnak (autokrin szignalizáció), részben az alatta levő szövetekből (chorda, hipoblaszt, parakrin szignalizáció). A Wnt egy eddig nem emlegetett, de a fejlődéstanban sokszor szereplő, fontos jelátviteli mechanizmust jelent (különféle Wnt ligandok kötődése a megfelelő (frizzled) receptorhoz). A velőcső fejlődéséhez szükség van Wnt szignálra (ezt meg kell kapja a neurális ektoderma), de a BMP szignalizációnak gátoltnak kell lennie, lásd a korábbi diákat.

A velőcső záródásának időrendje és a velőcső-záródási rendellenességek (neural tube defects; NTD)

A velőcső záródása A C, D, E ábrák fontosak: a C mutatja az emberi velőcső záródási sorrendjét (klinikai adatok alapján, egy újszülöttre vetítve). A számok az időbeli egymásutániságot jelentik.

SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006 A velőcsőzáródási rendellenességek jelentős része megelőzhető a tervezett terhesség előtt, és kezdeti szakasza alatt szedett fólsavval (Czeizel Endre, „magzatvédő vitamin”) A fenti képen egy fólsavkötő fehérje (Fbp1) expressziója látható egérembrió velőlemezében/csövében. Jól láthatóan a záródás helyén expresszálódik. SF Gilbert, Developmental Biology, 8th ed., Sinauer, 2006

Anencephalia: fontos tudnivalók elérhető az alábbi linken: http://www.anencephalie-info.org

Velőcsőzáródási rendellensségek diagnosztikája: Szél Á Amnion- folyadék Amnion- folyadék máj Velőcsőzáródási rendellensségek diagnosztikája: az alfa-fetoprotein koncentrációjának mérése az anyai szérumban (unaffected: normál terhesség)

Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009 A kaudális neuropórus záródási rendellenességei hozzák létre a spina bifidát. Spina esetek Larsen’s Human Embryology, 4th ed.,Elsevier, 2009

PLACENTÁCIÓ Dr. Magyar Attila 2016. 11.

a magzatot tápláló szerv placenta a magzatot tápláló szerv fetális oldal: chorion frondosum, anyai oldal: decidua basalis placentán kívüli rész: fetális oldal: chorion laeve anyai oldal : decidua capsularis, decidua parietalis decidua: átalakult endometrium (a méh nyálkahártya –endopmetrium- spinocelluláris kötőszövetének átalakulása)

placenta: súlya ~500 g, átmérője: 15-20 cm A placenta fetális és anyai oldala látszik még: umbillicus; mindent az amnionhám borít látszanak: a méhpogácsák (cotyledo) -ha ezeket közelebbről megnézzük:l. köv.dia! placenta: súlya ~500 g, átmérője: 15-20 cm

Normál terheség chorionbolyhai

A primer (2. hét vége), szekunder (3. hét eleje) és tercier (3 A primer (2. hét vége), szekunder (3.hét eleje) és tercier (3.hét vége) chorionbolyhok differenciálódása primer boholy: szinciciotrofoblaszt és kevés citotrofoblaszt szekunder boholy: Szincicio- és citotrofoblaszt, extraembrionális mezoderma tercier boholy: szincicio- és citotrofoblaszt, extraembrionális mezoderma és erek

Ezen a nagyon jó kis ábrán a citotrofoblaszt sejtek kis szögletes házikók, közepükön pont, a szinciciotrofoblaszt szürke terület, fekete pöttyökkel. HZ: Hofbauer féle sejt (makrofág szerű falósejt). TS: trofoblaszt héj (trophoblastic shell), ez érintkezik a deciduával. FB: fetális vérerek, ZS: (cito-)trofoblaszt-oszlopok, IVR: intervillózus tér (fontos kifejezés). Tanulmányozzák a cito/szincicio sejtek eloszlását a deciduális felszínnél, anyai erekben!

Placentáris boholy, chorionboholy képe SEM-mel (bal, fent), egy szabadon végződő boholy nagyobb nagyítással (jobbra fent) a boholyban haladó magzati vérér polimerizálódó műanyaggal való feltöltés és maratás után (balra, lent), és TEM felvétel egy késői boholy keresztmetszetéről (csak szincícium van: ST). A fekete alakok vörösvérsejtek, akpillárisokban (K), sziuszoidban (S).

E: embrió, A: amnion, D. szikzacskó, HS: kötőnyél-köldökzsinór (benne a két artéria és egy véna), CP: chorionlemez (belső, halványabb része: extraembrionális mezoderma, külső, vékony, sötétebben festődő része: cito+szinciciotrofoblaszt réteg, IVR: intervillózus tér

Az emlősök placentatípusai: epitheliochoriális (tehén): az anyai méhnyálkahártya hámja is megmarad. szindezmo-choriális (juh) endotelio-choriális (kutya) hemomono-(érett emberi: csak szincio-), -di- (nyúl, emberi korai: szincicio és cito), -trichoriális (egér: szincicio, cito és anyai endothel) e,f,g,h: magzati szövetek e: szincícium, f: kötőszövet, g: kapillárisfal, h: érlumen a,b,c,d: anyai szövetek: a: érlumen, b: kapillárisfal, c: kötőszövet, d: méhnyálkahártya hámja A kérdés: hány réteg választja el az anyai érlument a magzatitól (diffúziós út hossza?) tri di mono

köldökvéna köldökartériák allatois-csökevény köldökzsinór-cölóma amnionhám Umbilicus (köldökzsinór) keresztmetszete