NSAN EMBRYOLOJS Prof Dr Serkan YILMAZ BLAMNAR GERM

İNSAN EMBRİYOLOJİSİ Prof. Dr. Serkan YILMAZ

BİLAMİNAR GERM DİSKİ (GELİŞİMİN İKİNCİ HAFTASI) Gelişimin 8. Günü • Gelişimin 8. gününde blastokist endometrium stromasına kısmen gömülmüş durumdadır. Embriyonik kutupta trofoblast iki tabakaya farklılaşmıştır. • Bunlar; sitotrofoblast denilen tek çekirdekli hücrelerden oluşmuş iç tabaka ve sinsitiotrofoblast denilen çok çekirdekli hücrelerden oluşmuş dış tabakadır. Mitoz bölünme sadece sitotrofoblast tabakasında görülür. • Embriyoblastın hücreleri de iki tabaka halinde farklılaşır. Bunlar hipoblast ve epiblast tabakalarıdır. Bu iki tabakanın hücreleri bilaminar germ diski olarak bilinir. • Bu sırada epiblast içinde küçük bir boşluk belirir ve bu boşluk amniyon boşluğuna dönüşür.

Gelişimin 9. Günü • Blastokist endometriyum içerisinde daha derine gömülü durumdadır. • Trofoblast özellikle embriyonik kutupta hızlı bir gelişim göstermiş ve içinde vakuoller belirmiştir. • Bu vakuollerin birleşmesiyle daha geniş lakuna denilen boşluklar oluşur, bu nedenle bu evre lakünar evre olarak isimlendirilir.

Gelişimin 11 ve 12. Günleri • Blastokist bu dönemde uterusun endometriyumuna tamamen gömülmüştür. • Sinsitial hücreler derinlere doğru ilerleyerek anneye ait kapiller damarların endotellerini aşındırırlar. İçi kanla dolu olan bu geniş lümenli kapiller damarlara sinüzoid adı verilir. • Daha sonra lakünalar sinüzoidlerle birleşir ve böylece anne kanı laküner sistem içine dolmaya başlar. • Trofoblastların giderek daha çok sinuzoidin duvarını aşındırmasıyla maternal kan dolaşımı trofoblastik sistem içinden geçmeye başlar ve uteroplasental dolaşım başlamış olur.

Gelişimin 13. Günü • İmplantasyon bölgesindeki endometrium hasarı genellikle iyileşmiştir. • Bununla birlikte lakünar boşlukların içine doğru kan akımının artmasıyla implantasyon bölgesinde kanama olabilir. • Bu devrede trofoblasttaki en belirgin değişiklik villöz yapıların ortaya çıkışıdır. • Ekstraembriyonik kölom gittikçe genişleyerek korion boşluğu adını alan büyük bir boşluğa dönüşür. • Ekstraembriyonik mezodermin korion boşluğunu kat ettiği tek bölge bağlantı sapı içindedir. Kan damarlarının oluşmasıyla bu sap göbek kordonu haline gelir.

Klinik • Sinsitiyotrofoblast, human korionik gonadotropin (h. CG) de dâhil olmak üzere hormon üretiminden sorumludur. • İkinci haftanın sonunda bu hormonun düzeyi oldukça fazla yükselir ve bu gebelik testinin temelini oluşturur. • Annede otoimmün bir hastalığın, örneğin sistemik eritematozus (SLE) olması durumunda embriyonun reddi, hastalığın oluşturduğu antikorların embriyoyu sekonder olarak etkilemesi sonucu ortaya çıkar.

• İmplantasyonun uterus dışında ekstrauterin veya ektopik gebelikle sonlanacak şekilde gerçekleşmesi sık görülür. • Ektopik gebelik karın boşluğunda herhangi bir yerde overde ve uterus tüpleri içerisinde gerçekleşebilir. • Dış gebeliklerin hemen %95’i uterus tüpleri içerisinde olur. Dış gebelik çoğu kez embriyonun gebeliğin yaklaşık 2. ayında ölümüyle sonuçlanır ve annede şiddetli kanamalara ve karın ağrısına neden olur.

Trilaminar Germ Diski (Gelişimin 3. haftası) • Üçüncü haftanın en önemli olayı embriyonun her üç germ yaprağının oluşması ile sonuçlanan gastrulasyondur. • Gastrulasyon epiblastın yüzeyinde primitif çizginin oluşmasıyla başlar. • Epiblast hücreleri, mezoderm ve intraembriyonik endodermi oluşturmak üzere primitif çizgiye doğru göç ederler. Hücrelerin bu şekilde içe doğru hareketine invaginasyon denir.

• İnvagine olan hücrelerden bazıları hipoblast hücrelerinin yerlerini alarak embriyonik endodermi, • bazıları da epiblast ile yeni oluşan endoderm arasına yayılarak mezodermi oluştururlar. • Epiblast içinde kalan hücreler daha sonra ektodermi meydana getirirler.

NOTOKORDUN OLUŞUMU • Primitif çukurdan invagine olan prenotokordal hücreler prekordal plağa ulaşana kadar göç ederler. • Bu prenotokordal hücreler, hipoblasta karışırlar. Hipoblastın yeri primitif çizgiden içeriye doğru hareket eden endoderm hücreleri tarafından doldurulurken notokordal plağın hücreleri çoğalır ve endodermden ayrılır.

• Bunlar daha sonra solid bir hücre kordonu oluştururlar. Bu yapıya kalıcı notokord denir. • Gelişimin 16. günü civarında kloakal membranın ortaya çıkmasıyla eş zamanlı olarak vitellus kesesinin arka duvarında allantois gelişimi başlar. • Allantois bazı alt grup omurgalılarda renal sistemden atılan atıklar için depo görevi görür. İnsanda rudimenter kalır ancak mesanenin bazı doğumsal anomalilerinde rol oynar.

GERM DİSKİNİN BÜYÜMESİ • Başlangıçta yassı ve hemen yuvarlak olan embriyonik disk giderek uzar, sefalik bölgede geniş, kaudal uçta dar biçim alır. • Dördüncü haftanın sonuna kadar embriyonik diskin kaudal ucundaki primitif çizgiden yeni hücrelerin oluşması embriyonun gelişmesinde önemli rol oynar.

Klinik • Gastrulasyonun başladığı dönem olan gelişimin 3. haftasının başları teratojenik etkilere çok hassas olunan bir evredir. • Bu evrede gözler ve beyin gibi çeşitli organ sistemlerinin kaderi belli olur. Örneğin bu safhada yüksek alkol alımı kranofasiyal yapıların orta hattında bir eksiklik oluşmasına ve bu nedenle holoprozensefaliye neden olabilir. • Bu evre fertilizasyondan sonra 2. haftaya, son adet kanamasından ise 4 hafta sonraya denk düşer. Bundan dolayı kadın hamile olduğunun farkında olmayabilir ve gerekli önlemleri almayabilir.

• Gastrulasyon genetik veya teratojenik nedenlerle bozulabilir. Bazen primitif çizgideki pluripotent hücre toplulukları çoğalır ve sakrokoksigeal teratom olarak bilinen ve sıklıkla her 3 germ tabakasından köken almış dokular içeren tümörler oluşturabilir. Bu tümörün insidansı 37. 000 doğumda 1’dir.

Trofoblastların İleri Gelişimi • 4. haftanın sonlarına doğru mezodermal hücreler kan damarları ve kan hücrelerine farklılaşarak villöz kapiller sistemi oluştururlar. • Bu yapı tersiyer villus veya kalıcı plasental villus olarak bilinir. Bu damarların intraembriyonik dolaşım sistemi ile birleşmesiyle plasenta ve embriyo birbiriyle birleşmiş olur. • Böylece gelişimin 4. haftasında kalp atımları başladığında villöz sistem embriyonun gereksinimi olan besleyici maddeleri ve oksijeni sağlamaya hazır durumdadır. • 19 -20. gün dolaylarında embriyo genişlemiş koryon boşluğu içinde kendi sitotrofoblast kabuğuna ince bir bağlantı sapı ile bağlı olarak bulunur.

• Bağlantı sapı gelişimin ileri dönemlerinde plasenta ile yavru arasındaki bağlantıyı sağlayan göbek kordonunu oluşturur.

EMBRİYONİK DÖNEM (3 -8 HAFTALAR ARASI) • Embriyonik dönem veya organogenez dönemi olarak bilinen 3. -8. haftalarda her 3 germ yaprağından bazı özel doku ve organlar gelişir. Ektodermal Germ Yaprağının Türevleri Notokordun gelişmesi ve indüktif etkisiyle notokordun üzerinde bulunan kısımda ektoderm kalınlaşıp nöral plağı oluşturur.

• İndüksiyon bir dokunun yanıt veren bir doku veya hücre grubunu uyarmasını tanımlayan bir süreçtir. Örneğin metanefrik dokunun böbreği oluşturmak üzere üreter tomurcuğu tarafından indüksiyonunda olduğu gibi. • Bu işlemlerin gerçekleşmesinde bir dizi gen ve sinyal faktörleri rol oynamaktadır. Bunlar sinyal molekülleri aktivin ve fibroblast growth faktörlerinin (FGF) de içinde olduğu transforming growth faktör β (TGF-β) ailesinin üyelerini kapsamaktadır.

• Bunların dışında retinoik asit, nörotransmitterler ve Wnt genlerinin ürünleri morfojen gibi davranabilmektedir. • Morfojenler etkiledikleri hücrede bir dizi olayı tetiklerler ve çoğu kez ilk olarak homeobox genlerini aktive ederler. • Bu genler diğer genlerin ekspresyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörlerini kodlarlar.

• Üçüncü haftanın sonlarına doğru nöral plağın lateral kenarları daha fazla büyüyüp yükselerek nöral katlantıları oluşturur. • Bunların arasında kalan çukur bölge nöral oluk olarak adlandırılır. • Nöral katlantılar daha sonra birbirlerine doğru yaklaşarak kaynaşırlar. Kaynaşma daha sonra boynun oluşacağı 4. somit bölgesinden başlar sefalik ve kaudal yönde devam eder. Bu olayların sonucunda nöral tüp oluşur.

• Kaynaşma tamamlanana kadar sefalik tüpün nöral ve kaudal uçları amniyon boşluğuyla sırasıyla kraniyal ve kaudal nöroporlar yoluyla ilişkidedir. • Kraniyal nöropor 25. gün dolaylarında (18 -20 somitlik evre) ve posterior nöropor da 27. Gün dolaylarında (25 somitlik evre) kapanır. • Nöroporların kapanmasıyla nörülasyon artık tamamlanmıştır ve santral sinir sistemi de tübüler bir yapı haline gelmiştir.

• Bu sırada nöroektodermin lateral sınırında bulunan hücreler komşularından ayrılmaya başlarlar. Bu hücre topluluğu nöral krest adıyla bilinir. • Nöral krest hücrelerinden daha sonra spinal (duyu) ve otonom sinir sistemi gangliyonları, V. , VII. , IX ve X. kafa çifti gangliyonlarının bazı bölümleri; Schwann hücreleri ve meninksler; melanositler; böbrek üstü bezin medullası; kranofasiyal yapıların kemik ve bağ dokuları vs. gelişir.

• Nöral tüp kapandığında embriyonun sefalik bölgesinde otik plak ve lens plağı adı verilen iki ektodermal kalınlaşma belirgin hale gelir. • Gelişimin daha ileri dönemlerinde otik plaktan, işitme ve denge ilgili yapıların geliştiği otik vezikül oluşur. Lens plakları da 5. haftada invagine olarak lensleri oluşturur.

Genel olarak ektodermal germ yaprağından; • Santral sinir sistemi • Periferik sinir sistemi • Kulak, göz ve burundaki duyu epitelleri • Epidermis (saç ve tırnaklar dahil) • Deri altı bezleri • Meme bezleri • Hipofiz • Diş minesi oluşur.

Mezodermal Germ Yaprağının Türevleri • Mezoderm 17. gün dolaylarında orta hatta yakın bir bölgede prolifere olur ve paraksiyel mezodermi oluşturur. • Lateralde ise inceliğini korur ve lateral plak olarak bilinir. • Lateral plak, somatik veya paryetal mezoderm tabakası ve splanknik veya visseral mezoderm tabakası olarak ikiye bölünür.

• 3. haftanın başlarında paraksiyel mezoderm somitomer olarak isimlendirilen segmentlere bölünmeye başlar. • Baş bölgesinde bu yapılar nöromerler haline dönüşürler. • İlk somit çifti embriyonun servikal bölgesinde gelişimin yaklaşık 20. gününde belirir. • Günde ortalama üç somit olmak üzere 5. haftanın sonlarına kadar 42 -44 çift somit gelişir. Somit çiftlerinin 4’ü oksipital, 8’i servikal, 12’si torasik, 5’i lumbar, 5’i sakral, 8 -10’u ise koksigealdir. • Daha sonra 1. Oksipital ile son 5 -7 koksigeal somitler kaybolur. Kalan somitler embriyonun aksiyal iskeletini oluşturur.

İNTERMEDİYER (ARA) MEZODERM • İntermediyer mezoderm servikal ve üst torasik bölgelerde segmental dizilimli hücre kümeleri oluştururken, kaudalde nefrojenik kordonu oluşturur. • İntermediyer mezodermden üriner sistemin boşaltım birimleri ve gonadlar gelişir.

PARYETAL VE VİSSERAL MEZODERM YAPRAKLARI • Paryetal mezoderm üstünü örten ektodermle birlikte lateral ve ventral vücut duvarını; visseral mezoderm de embriyonik endoderm ile birlikte bağırsak duvarını oluşturur.