Somieten, Neurolatie en Bloedformatie

Neurolatie, Somieten en Bloedformatie (derde week)

Behalve het induceren van mesodermale cellen om te ontwikkelen in vertebrale lichamen, induceert de notochord ook ectodermale cellen om de neural plate (neurale plaat) te vormen. Aan het eind van de derde week worden de laterale randen van de neurale plaat meer verheven en vormen de neural fold (neurale plooi). De neergedrukte middenregio wordt de neural groove (neurale gleuf) genoemd. Uiteindelijk naderen de neurale vouwen elkaar , smelten samen en zetten de neurale plaat om in een neural tube (neuraalbuis). Dit doet zich voor het eerst voor nabij het midden van het embryo en breidt zich uit naar hoofd- en staarteinde. Neuraalbuis cellen ontwikkelen zich dan in de hersenen en het ruggenmerg. Het proces waarbij de neurale plaat, de neurale plooien en de neuraalbuis zich vormt noemen we neurolation.
Als de neuraalbuis zich vormt verhuizen sommige ectodermcellen van de buis om verschillende lagen cellen te vormen, genaamd de neural crest (neuraallijst). Neuraallijst cellen vormen de spinale en craniale zenuwen (wervelkolom en schedel) en hun ganglia, het vegatatief zenuwstelsel, hersenvliezen en ruggenmerg, het merg van de bijnieren en verschillende skelet- en spiercomponenten van het hoofd.
Ongeveer vier weken na bevruchting ontwikkelt zich het hoofdeinde van de neuraalbuis in drie vergrote gebieden, de primary brain vesicles (primaire hersenvaten): prosencephalon (forebrain), mesencephalon (midbrain) en rhombencephalon (hindbrain).

Bij ongeveer vijf weken ontwikkelt zich de prosencephalon in secundary brain vesicles, genaamd de telencephalon en diencephalon. De gebieden van de neuraalbuis aangrenzend aan het myelencephalon ontwikkelt zich in het ruggenmerg.
• Neural tube defects (NTD’s) worden veroorzaakt door het tegenhouden van de normale ontwikkeling en sluiting van de neuraalbuis. Bijv. spina bifida (open rug) en anencephalie (gedeeltelijke afwezigheid van de hersenen). Bij anencephalie ontwikkelen craniale botten zich niet goed waardoor delen van de hersenen in kontakt komen met amniotic vocht en degenereren. Meestal is het deel van de hersenen dat vitale functies zoals ademhaling en hartregulatie controleert ook aangedaan. Kinderen met anencephalie worden doodgeboren of sterven binnen enkele dagen. Dit doet zich bij ongeveer 1 op 1000 geboortes voor en komt 2 to 4 keer zoveel bij vrouwelijke kinderen voor dan bij mannelijke.

Ontwikkeling van Somieten – eerste aanleg van de werfelstructuur, bijbehorende spieren en opperhuid.
Ongeveer 17 dagen na bevruchting vormt het mesoderm aangrenzend aan de chorda dorsalis en de neuraalbuis gepaarde longitudinale (in de lengterichting) kolommen van paraxial mesoderm (para =dichtbij). Het mesoderm lateraal van dit paraxial mesoderm vormt paren cilindrische massa. Het mesoderm lateraal van dit inermediate mesoderm bestaat uit een paar vlakke vellen, genaamd lateral plaat mesoderm.
Het paraxial mesoderm splitst zich in een serie gepaarde kubusvormige structuren : somieten. (little bodies). Aan het eind van de vijfde week zijn er 42 tot 44 paren somieten. Het aantal somieten dat zich ontwikkelt over een bepaalde periode hangt samen met de benaderde leeftijd van de embryo.
Elke somiet onderscheidt zich in drie regionen: een myotome, een dermatome en een sclerotome. De myotome ontwikkelen in spieren van schedel, nek, romp en ledematen. De dermatomes vormen verbindend weefsel inclusief de lederhuid. De sclerotomes vormen de ruggenwervels en ribben.
Ontwikkeling van de intraembryonic coelom (ventrale lichaamsholte)
In de derde week verschijnen kleine ruimtes in de Lateral plate mesoderm. Deze ruimtes smelten samen en vormen een grotere holte, genaamd intraembryonic coelom. Deze holte splitst de lateral plate mesoderm twee gedeelten:
1. Splanchnic (visceraal, ingewanden betreffend) mesoderm;
2. Somatic (lichamelijk)mesoderm.
Splanchnic mesoderm vormt het hart , het hartzakje, de bloedvaten, de zachte spieren en verbindende weefsel van de ademhalingsorganen en spijsverteringsorganen, en de inwendige laag van borstvlies en buikvlies. Somatic mesoderm vormt botten, bindweefsel, lederhuid van de ledematen en de wandlaag van hart, borstvlies en buikvlies.

Ontwikkeling van het cardiovasculaire systeem
Aan het begin van de derde week begint angiogenese (de formatie van bloedvaten) in het extraembryonale mesoderm in de yolk sac, steel en dooierzak verbindend. Dit is nodig voor voeding van de snel groeiende embryo. Angiogenese begint als mesodermale cellen differentiëren in hemoangioblasten. Dezen ontwikkelen in angioblasten (embryonaal celtype waaruit zich de bloedvaten en bloedcellen ontwikkelen) die samenwerken om geïsoleerde celmassa’s te vormen, genaamd de bloedeilanden. Hierin ontwikkelen zich ruimtes, de lumen van de bloedvaten. Sommige angioblasten rangschikken zich rond een ruimte, om de endothelium (binnenbekleding gevormd door een cellaag) van een bloedvat te vormen. De bloedeilanden groeien en smelten samen, en vormen snel een uitgebreid systeem van bloedvaten door de embryo.
Ongeveer drie weken na bevruchting beginnen zich bloedcellen en bloedplasma te ontwikkelen buiten de embryo van hemoangioblasten van de bloedvaten in de wand van de yolk sac, allantois en chorion.

Het bewegende bloed schept een vatenstelsel (dus niet andersom!).
24-25ste dag: twee buisjes voor het hoofd die beginnen te pulseren door bloed; het toekomstige hart.
Bloed ontstaat eerst, dan het vaatstelsel en het hart als gevolg van de beweging.

Binnen de embryo begint bloedformatie ongeveer in de vijfde week in de lever, en in de twaalfde week in de milt, beenmerg en zwezerik. Het hart wordt gevormd van splanchnic mesoderm in het hoofdeinde van de embryo op dag 18-19. Deze regio van mesodermale cellen wordt cardiogenic area (gebied van hartontwikkeling) genoemd. In antwoord op inducerende signalen van het onderliggende endoderm vormen deze mesodermale cellen een paar endocardial tubes. Dezen smelten samen om een enkele primitive heart tube te vormen. Aan het eind van de derde week kromt deze zich, wordt s-vormig, en begint te kloppen. Het verenigt zich dan met bloedvaten in andere delen van de embryo, de steel, chorion en yolk sac verbindend tot een primitief cardiovasculair systeem.