Gastrulatsioon on varajase embrüonaalse arengu staadium. Selles etapis on kolm idu kihti embrüo, moodustuvad endoderm, mesoderm ja ektoderm. Gastrulatsioonihäired põhjustavad tõsiseid väärarenguid, mis enamikul juhtudel põhjustavad surma.
Mis on gastrulatsioon?
Gastrulatsioon on varajase embrüonaalse arengu staadium. Embrüogeneesi ajal inimene embrüo moodustab selle täieliku kuju. Muna viljastamisele järgneb vagude staadium. Sellele järgneb blastotsüsti moodustumine. Blastotsüst tähistab vedelikuga täidetud õõnsust. See õõnsus invagineerub neljarakuliste organismide gastrulatsiooni ajal. Selle protsessi käigus kerkib blastulast välja kolm iduleht. Kolmepoolse olemuse tõttu räägivad arengubioloogid inimese embrüogeneesi triploblastilisest alusest. Idulehed on esialgse diferentseerumise saadus erinevateks rakukihtideks. Nad on erinevate kudede multipotentsed klastrid. Nendest klastritest moodustuvad edasise kulgemise käigus kõik hilisema keha struktuurid. Sisemist koekobarat nimetatakse entodermiks. Keskel asub mesoderm. Välimist kihti nimetatakse ektodermiks. Gastrulatsioon on varajase embrüogeneesi osa ja järgib primitiivse triibu moodustumist. Järgmised arenguetapid on chorda dorsalise areng ja närvitoru voltimine.
Funktsioon ja ülesanne
Gastrulatsioon toimub kõigis neljarakulistes organismides ja kulgeb liikide lõikes sarnaselt. Kahepoolselt sümmeetrilised või triploblastsed liigid arendavad kolme erinevat idukihti - entodermi, mesodermi ja ektodermi. Cnidariaanid ja ribilised meduusid arendavad kahte idukihti ja seetõttu nimetatakse neid ka diploblastiks. Esialgne gastrulatsiooni koht mitmerakulistel ja madalamatel imetajatel on blastula. Kõrgematel imetajatel, näiteks inimestel, on see blastotsüst. See on õõnes kera, mis on valmistatud ühest rakukihist. See blastotsüst kujundatakse gastrulatsiooni alguses ümber kahekihiliseks tassideks. See tasside idu on gastrula. Seega on esmaste idulehtede sisemus endoderm ja konstruktsioonide väliskülg on ektoderm. Endodermil on avaus väljastpoolt, mida nimetatakse ürgseks suu. Analoogia põhjal nimetatakse endodermi ürgavaks. Mesoderm areneb idulehe esmase moodustumisega samal ajal või veidi edasi. Ürgse arengu edasine kulg suu eristab kahepoolselt sümmeetrilised loomad kahte erinevasse rühma. Urmutid moodustavad suu ürgsuust. Newmouths, nagu inimesed, arenevad pärak ürgsuust. Nende suu murdub pärast gastrastatsiooni blastula vastasküljel. Gastrulatsiooni protsessi saab lihtsustada mitme põhiliigutusega. Esimene neist on invagineerimine. Selles faasis nakatub tulevane endoderm blastula vedelikku täis ja sisemisse õõnsusse. Blastula pooluse rakud deformeeruvad, seeläbi invagineerides välisseina osa. Sisemine osa on nüüd endoderm ja välimist osa nimetatakse sellest hetkest alates ektodermiks. Blastula sisemine õõnsus on keha esmane õõnsus. Etapp invagineerimine ahendab seda keha sisemist õõnsust nähtavalt. Nendele protsessidele järgneb involutsioon. See viitab entodermi lokkimisliigutusele. Järgneva sissetungi korral rändavad endodermi rakud struktuuridesse. Sellele gastruleerimise etapile järgneb delaminatsioon. Selles protsessis nöörivad blastularakud endodermirakke ja transpordivad need seega blastokoellesse. Järgnenud epiboolia ajal invagineerimine tekib uuesti. Munakollase rikas munad, kasvab ektoderm endodermist üle. Gastrulatsiooni faasid on inimese vormi ja struktuuri alus. Need kattuvad tavaliselt järgnevate embrüogeneesi protsessidega, näiteks neurulatsiooniga.
Haigused ja häired
Varajase embrüogeneesi häired toovad kaasa väärarendid või isegi elujõulisuse kaotuse embrüo. Näiteks neurulatsioonihäired põhjustavad närvisüsteem. Kuna gastrulatsioon ja neurulatsioon kattuvad sageli, on neurulatsioonihäired sageli seotud gastrulatsioonihäiretega. See kehtib näiteks hemimüelotseli arenguhäire korral. Turse ja neuroloogiline defitsiit iseloomustavad seda kaasasündinud häiret. Varajane embrüo areng on idu esimese kahe nädala jooksul kahjulike mõjude suhtes suhteliselt tundetu. Kuid idude väärarendid ja kromosoomide kõrvalekalded viima et rasedus abort enamikel juhtudel. Gastrulatsiooni algusest peale kolmandat arengunädalat on kõrge tundlikkus kahjulike ainete suhtes. Esiteks moodustub primitiivne triip. Sellest hetkest alates on iga organ teatud faasis teratogeenide suhtes erakordselt tundlik. Gastrulatsiooni ajal võib esineda eriti kaks häiret, mis väärivad mainimist. Need kaks kliinilist pilti on tuntud kui sirenomelia ja coccygeal teratoma. Järelikult, kui primitiivse triibu moodustumine on häiritud, ei ole embrüo tagumises pooles piisavalt mesodermi. Seda seost nimetatakse sirenomeeliaks ja see on seotud väärarengutega nagu sulandunud jäsemed, selgroo anomaaliad, puuduvad neerud või väärarenguga suguelundid. Ürgse sõlme jäänustest arenevad sageli kasvajad, mida nimetatakse sacrococcygeal atatoomideks ja coccygeal teratoomideks, mis on vastsündinu kõige levinumad kasvajad.
