Ląstelių vystymas: funkcija, užduotys, vaidmuo ir ligos

Kaip apibrėžiamas ląstelių vystymasis? Kokios yra jo funkcijos, kokios yra embriogenezės užduotys? Kokios ligos gali turėti įtakos ląstelių vystymuisi? Visa tai aptariama toliau.

Kas yra ląstelių vystymasis?

Po apvaisinimo įvyksta du pusiniai rinkiniai chromosomų nuo sperma kiaušinis prisitvirtina vienas prie kito ir prasideda ląstelių dalijimasis. Paveikslėlyje parodyta morulos stadija. Motinos kiaušinis ir tėvo sperma kiekvienas turi po pusę rinkinio chromosomų. Po apvaisinimo įvyksta abiejų pusių rinkiniai chromosomų prisiriša vienas prie kito ir prasideda ląstelių dalijimasis. Iš šių dviejų paveldimų veiksnių derinio sukuriamas unikalus žmogus. Nuo šiol kiekviena kūno ląstelė turi tą pačią genetinę informaciją - DNR. Nuo 2,4 ir 8 ląstelių stadijos morula vystosi trečią – ketvirtą dieną po apvaisinimo. Po dviejų dienų morula toliau vystėsi kaip gemalo pūslelė su vidine ląstele masė, ertmė ir išorinis ląstelės sluoksnis. Per tą laiką gemalo pūslelė turi implantuotis į endometriumas užmegzti gilesnį kontaktą ir mainus su motinos organizmu. Daug energijos reikia dabar vykstantiems vystymosi žingsniams. Daiginė pūslelė įlenda taip giliai, kad ją apgaubia endometriumas. Vis dėlto visos ląstelės yra pluripotentiškos, jos turi galimybę diferencijuotis į visų rūšių ląsteles, tokias kaip klonai ar kamieninės ląstelės. Pirmiausia buvo erdvinis paskirstymas implantacijos pradžioje. Ląstelė masė gemalo pūslelės visada nukreipta į endometriumas, ertmė nukreipta į išorę. Implantacijos metu vyksta įvairūs diferenciacijos procesai: ląstelės vietoje susidaro sėklalizmas masė kaip diskas, susidedantis iš dviejų sluoksnių: ektodermos ir endodermos. Žemiau ektodermos susidaro anmiono ertmė, kuri tampa vėlesnė amniono maišelis su amniono skystis. Gastruliacijos metu gemalas visiškai įsirėžė į endometriumą. Tuo pačiu metu per trečiąją vystymosi savaitę viduje įvyko tolesnė ląstelių migracija ir ląstelių dalijimasis. Endodermoje vienu metu formuojasi trynio maišelis, o ektodermos apimtis šiek tiek padidėjo. Padidėjo vidinė vaisiaus ertmė. Svarbiausia, kad mezoderma susiformavo tarp endodermos ir ektodermos - atsirado trigubas gemalinis diskas. Atokiausiuose gemalo taškuose mezodermos nėra. Čia susidarys kloakinė membrana ir ryklės membrana. Dabar taip pat susiformavo „viršuje“ ir „apačioje“ ašys - atsirado primityvus brūkšnys. Dėl ektodermos atsiranda centrinė ir periferinė nervų sistemos ir oda. Mesoderma sudaro skeletą, raumenis ir laivai; endodermas - žarnynas, plaučiai ir kepenys. Suformavus primityvų ruožą, prasidėjo ankstyvoji embriogenezės fazė, kurioje organų sistemų formavimasis dabar yra lemiamas. Šis embrioninis laikotarpis trunka maždaug nuo trečios iki aštuntos vystymosi savaitės.

Funkcija ir užduotis

Kaip minėta anksčiau, visos kūno ląstelės turi identišką genetinę informaciją. Laikui bėgant suaktyvėja tik tam tikri genai, o kiti atskirose ląstelėse deaktyvuojami. Jei pluripotentinė ląstelė turi išsivystyti į a nervinė ląstelė, induktoriai suaktyvins tik tuos ląstelės genus, kurie yra atsakingi už nervinės ląstelės susidarymą iš tos ląstelės. Ta pati schema laikomasi kuriant specifines ląsteles, tokias kaip oda ląstelės kraujas ląstelės ir visi kiti ląstelių ir audinių tipai. Šis embrioninių ląstelių vystymo specializacijos darbas dabar ypač aktyvus nuo trečios iki aštuntos vystymosi savaitės: be tolesnio vystymosi, vyksta ir pertvarkymas, „nugriovimas“ ir atvirkštinis vystymasis. Prie vadovas primityvaus ruožo pabaiga yra primityvus mazgas, kurio ląstelės yra atsakingos už galvos smegenų proceso augimą. Jau 19 dieną susidaro nervinė plokštelė ir kraujagyslių sistema. Pradėta embrioninė kraujodara. Po keturių dienų susidaro nervinis vamzdelis. Po ketvirtosios vystymosi savaitės primityvios juostos praktiškai nėra. Nervinis vamzdelis jau yra aukštesnis vystymosi etapas link nugaros smegenys ir smegenys ir pakeitė iš mezodermos atkeliavusį chorda dorsalis (nugaros laidą), kuris praktiškai visiškai regresuoja. 22 dieną širdis jau pradeda plakti. 29 dieną vystosi akių pūslelės, po vienos dienos jau viršutinių galūnių pumpurai, 32 dieną - apatinių galūnių. embrionas dabar įgavo išlenktą formą. Po vienos dienos akys ir smegenėlė yra išdėstyti. 36 dieną atsiranda ausies pumpuras ir rankos plokštelė. Po dviejų dienų akys pigmentuojasi, o lęšiai jau uždėti pirminiame etape. Taip pat uždedamos kojų plokštės. Nuo 41 dienos embriono uodega regresuojama. Jos liekanos sudaro žandikaulis. Išorinis klausos kanalą ir pirštas pasirodo pumpurai. 44 dieną suformuojami akių vokai, o nosis padedami pirštų pumpurai. 48 valandos vėliau embrionas šiek tiek atsisako stipriai išlenktos laikysenos. Susidaro išorinė ausis. Membranos pūslė, lytiniai organai ir išangės prasiveržti. Nuo 49 dienos pirštai atskiriami. 51 dieną kraujagyslių sistema po galvos oda stipriai vystosi. nosies pertvaros susidaro ir gomurys. 56 dieną embriogenezė baigta. Buvo sukurtos smakro ir nosies ertmės. Išoriniai lytiniai organai vystosi. Nuo 9 - osios savaitės nėštumas, embrionas tapo a vaisius, vadovas sudaro pusę jo ilgio. Visi organai, audiniai ir žmogaus forma buvo išdėstyti pagal pagrindinius bruožus ir dabar turi būti lėtai diferencijuojami, augti ir subrendusi funkcija. Organai palaipsniui imasi savo darbo. Iki susikūrimo kepenys, trynio maišelis turėjo užduotį perimti medžiagų apykaitos funkcijas. Po to trynio maišelis formuojamas atgal.

Ligos ir negalavimai

Po to, kai embriogenezės metu įvyksta nesuskaičiuojami daugybė genetiškai kontroliuojamų procesų, galimi įvairūs nukrypstantys procesai. Per pirmąsias 14 gemalų vystymosi dienų apsigimimai dėl genetinės kontrolės klaidų vadovauti nepastebėtam spontaniškam abortas. Po implantacijos embrionas yra labai jautrus kenksmingoms medžiagoms, pavyzdžiui, jų pavidalu nikotinas, alkoholis, narkotikai, vaistai ir rentgeno spinduliai. Jei mutacijos ir sutrikimai yra labai sunkūs, persileidimas or priešlaikinis gimdymas atsiras. Anencefalijoje kaukolė embriono laikotarpiu nebuvo uždarytas. Dėl to smegenys masė nutekėjo ir ją suskaidė amniono skystis. Jei vaikas gimė su anencefalija, jis gali išgyventi tik kelias valandas ar dienas, nes jam trūksta visų valdymo funkcijų, atsižvelgiant į žalos mastą. Jei veido dalys tinkamai nesusilieja septintą savaitę nėštumas, plyšys lūpa gali atsirasti gomurys. Apraiškos ir mastas skiriasi. Vaikams paprastai būna sunku čiulpti, gerti, ryti ir kalbėti. Be to, vėdinimas ausiesnosis-gerklės sritis per plyšį nėra optimali, todėl infekcijos ten labiau tikėtinos. Pradedant nuo rankų ir kojų pumpurų, galūnių augti per kelias dienas. Jei augimas sustoja per anksti, apatinis koja ir pėdos arba dilbis pavyzdžiui, trūksta rankų. Yra sulydyti pirštai ir pirštai arba nereikalingi pirštai ir pirštai. Kai kurios galūnių deformacijos yra sindromo dalis. Bardet-Biedl sindromo atveju yra blakstienų metabolinis sutrikimas, įtraukiant akis. retinitis pigmentosa, klausos praradimąir nereikalingi pirštai. Be to, yra nutukimas, diabetas, ir žemo ūgio. Apsigimimai randami kepenys ir tulžies pūslė; inkstai linkę į ligas. Oftalmologijos srityje yra apsigimimų, tokių kaip nepilnai susiformavusios akys, įgimta katarakta, akies plyšiai. rainelė, gyslainė or regos nervasir per maži ar per dideli akių obuoliai. Optika nervai gali būti įrengta per mažai nervų takų, todėl paveiktas asmuo tampa funkciškai aklas, atsižvelgiant į sunkumą. Leberio regos atrofija, optika nervai nukentėjo abi akys. mitochondrijos nervų ląstelėse regos nervas, kurie teikia reikiamą energiją, dėl genetinės ligos nevisiškai funkcionuoja. Tai pirmiausia sukelia žalios ir raudonos spalvų suvokimo problemas, o vėliau - centrinio regėjimo lauko defektus ir didžiulį centrinio regėjimo aštrumo praradimą. Kita genetinė liga paveikia blakstienas, kurios yra kiekvienoje kūno ląstelėje ir vaidina svarbų vaidmenį ląstelių migracijoje embriogenezės metu. Jų darbas yra medžiagų gabenimas. Usherio atveju jie neturi visų funkcijų. Klausos ir regos jutimo ląstelės išsigimsta. Klausos praradimas yra ankstesnis už regėjimo funkcijos praradimą. Tie, kurie nukentėjo, vis labiau negali kompensuoti savo klausos praradimą (nors tai galima kompensuoti klausant AIDS) per regėjimą, nes regėjimo funkcija ilgainiui sunaikinama degeneracijos būdu, kaip ir retinitis pigmentosa. Kai kurių genetinių medžiagų apykaitos ligų gyvenimo trukmė yra maža, kaip ir Hunterio ligoje. Genetinės ligos yra paveldimi didele ar mažėjančia dalimi. Tarp giminaičių ar erdviškai atokiose vietovėse dažniau pasitaiko recesyvinės ligos. Tačiau jų pasitaiko retai. Nukentėjusieji dažnai praleidžia metus ieškodami diagnozės ar terapija. Įkurti klinikiniai kompetencijos centrai. Sukurtos įvairios skėtinės organizacijos ir portalai, kurie kaupia žinias, pavyzdžiui, „Achse“, „Orpha net“ ir „Eurordis“.