Praktikum 4 OHE_jarní období
Orální embryologie
1. Písemný test - 8 - 9 min
2. Vývoj a regulace vývoje, růst jedince
3. Od zygoty k zárodečným listům, deriváty zárodečných
listů
Flexe zárodku a Přehled vývoje zevního tvaru zárodku zopakovat
formou samostudia
Pomůcky: Sada embryologických schémat I a II /výběr
scech@med.muni.cz
Vývoj
= proces, jehož výsledkem je vznik nové kvality systému
vývoj metazoí (mnohobuněčných organismů) začíná bezprostředně po
fúzi gamet a probíhá se snižující intenzitou až zániku individua
podstata vývoje: tkví v postupné expresi genomu zygoty, která probíhá jako
logický sled aktivací nebo represí (zapínání nebo vypínnání) genů obsažených v
genomu jedince
u placentálních savců větší část genů eprimuje v prenatálním období, tedy
před narozením
atributy vývoje:
- jednosměrný proces, opakující se v generacích po sobě následujících buněk
- geny exprimují v embryonálních buňkách vždy v přesném pořadí, definovaném
rozsahu a určitém čase
vnějším projevem genové exprese jsou strukturní a funkční změny buněk
- aktivace a represe genů perfektně koordinovány prostřednictvím jednoduchých
nebo víceúrovňových regulačních kaskád
Regulace vývoje
několik sad regulačních genů: Homeotické geny (homeoboxové geny) a Pax geny
a ještě několik dalších
regulační geny spouštějí transkripci podřízených genů prostřednictvím bílkovinných produktů
(transkripčních faktory)
Homeoboxové geny
 těsně svázané komplexy regulačních genů, které jsou na chromosomech rozloženy
v pořadí, jež koresponduje s průběhem kraniokaudální tělní osy vyvíjejícího se
časného zárodku
 exprimují v buňkách zárodku během časné gastrulace, regulují průběh
základních vývojových procesů (proliferace buněk, buněčná migrace, diferenciace,
apoptóza, indukci) a kontrolují realizaci stavebního plánu těla vyvíjejícího se jedince
 Hox geny se vyznačují konzervativní strukturou DNA, označuje jako homeobox
homeoboxy tvořeny 183 nukleotidy a kódují bílkoviny složené z 61 aminokyselin,
zvané homeodomény neboli transkripční faktory
homeodomény - se vážou na počáteční úseky nebo specifické regulační sekvence
DNA podřízených genů - promotory, které vazbou buď “zapnou” nebo “vypnou”
Poznámka: V genomu člověka, podobně jako ostatních čelistnatých obratlovců
(Gnathostomata), jsou přítomny čtyři homeoboxové komplexy: označují se HOX A
(na chromosomu 7p, 11 genů), HOX B (na chromosomu 17q, 9 genů), HOX C (na
chromosomu 12q, 9 genů) a HOX D (na chromosomu 2q, 9 genů).
Pax geny (Paired box geny)
pokročilejší verzi homeotických genů a doplňují jejich regulační funkce
u člověka 9 Pax genů
 exprimují později než homeoboxové geny, a to v buňkách, které jsou
součástí osových struktur (jsou to např. buňky sklerotomů nebo dermomyotomů,
buňky neurální trubice)
 vyznačují se podobně jako Hox geny konzervativní strukturu DNA - homeobox
(kóduje homeodoménu - transkripční faktor)
a
 každý gen kromě homeoboxu má navíc ještě párový box - kóduje protein, zvaný
párová doména - uplatňuje se též jako transkripční faktor - váže se podobně jako
homeodoména na regulační sekvenci podřízeného nebo cílového genu
Další geny s regulační funkcí:
 geny myogenních determinačních faktorů (kodují transkripční
faktory MyoD, myf-5, myf-4, myogenin)
 gen Tbx5 - gen identity horní končetiny
 gen Ptx1 - gen identity dolní končetiny
v současnosti známo přes 100 různých transkripčních faktorů
Růst
parametr, který popisuje kvantitativní změny jedince v závislosti na časové ose
= proces, během kterého se jedinec pouze zvětšuje nebo se zvětšují
jeho jednotlivé části (délka, plocha, objem a hmotnosti)
růst probíhá na všech úrovních organizace biologického systému - od
molekulární přes buněčnou až k úrovni orgánové
na celulární úrovni tkví podstata růstu: a) proliferace (dělení) buněk,
b) jejich zvětšování c) syntéze a produkci ECM
růst jedince a jeho částí neprobíhá rovnoměrně - řídí se 2 pravidly:
periodicity a alternace
periodicita - během růstu jedince střídají období rychlého a pomalého růstu
alternace - během růstu (částí těla nebo orgánů) se střídají období rychlého a
pomalého vývoje s obdobími vývojového klidu
aktivní růst = syntéza proteinů, sacharidů a tuků z živin přijatých z prostředí
látkovou výměnou (metabolismus)
pasivní růst = zvětšování objemu nebo hmotnosti v důsledku hromadění nebo
retence vody, tezaurace (střádání) fyziologických nebo patologických metabolitů,
tvorby tělních dutin
Od zygoty k zárodečným listům
den po oplození
1. - 3 1/2 den: zygota a první rýhovací dělení (2-,4-,8-) - vejcovod
Zygota
– 18 h po fertilizaci 24 h 45 h
72 h morula – 96 h
blastocysta
den po oplození
zbytek 4. - 5 - 6. den: morula transformace v časnou blastocystu
příprava k implantaci (denudace blastocysty)
Implantace (nidace)
 6.-7. den
 za 40 - 48 h blastocysta zanořena ve sliznici
 deciduální reakce - odpověď děložní sliznice na zanoření blastocysty (2 složky
- místní a celková); je navozena hormonálně - hCG
TROFOBLAST
Syncytiotrophoblast
• Fused cells (nondividing, multinucleated)
• Produces hCG (stimulates CL)
Syncytiotrophoblast
• Fused cells (nondividing, multinucleated)
• Produces hCG (stimulates CL)
cytotrofoblast
syncytiotrofoblast
plasmoditrofoblast
7. den: embryoblast se rozliší
epiblast – zevní zárodečný list /ektodem
hypoblast – vnitřní zárodečný list/endoderm
určena ventrodorzální polarita zárodku
8. den: zakládá amniový váček (později vnitřní plodový obal)
blastocystová dutina se začne zaplňovat extraembryonálním mezodermem
derivuje z cytotrofoblastu
rozestup ve 2 listy
- somatický /choriový/ (extraembryonální somatopleura) - k cytotrofoblastu a
povrchu amniového váčku
- viscerální (extraembryonální splanchnopleura) = Heuserova exocoelomová
membrána
10. den: zakládá primitivní žloutkový váček – Heuserova exocoelomová
membrána
začíná vývoj choria - vnější plodový obal (choriový mezoblast +
cytotrofoblast) - začíná se utvářet cytotrofoblastické pupeny
12. - 13. den: zárodečný stvol - připojí embryo k choriové membráně
vzniká proliferací a kondenzací buněk extraembryonálního mezodermu okolo
stropu amniového váčku
13. den: dokončení vývoje žloutkového váčku - definitivní žloutkový váček
cytotrofoblastické pupeny se začínají přetvářet v primární choriové klky
konec 2. týdne: zárodek podobu oválného terče ze 2 vrstev - zárodečný terč /discus
embryonicus , vložen mezi amniový a žloutkový váček, leží zhruba uprostřed
exocoelomové dutiny - odděluje jej od choria
připojení terče a obou váčků - zárodečný stvol, délka terče cca 1 mm
chorion
exocelomová
dutina
žl. váček
amniový váček
až asi do 15. dne žloutkový váček zaujímá podstatnou část exocelomové dutiny, pak dále
neroste a zmenšuje se; strop váčku je za flexe embrya zahrnut do vyvíjejícího zárodku
jako primitivní střevo - spojeno pomocí tzv. ductus omphalomesentericus
rychlé zvětšování amniového váčku vede k
flexi zárodku
zárodečný stvol - dorzálně - s růstem amniového
váčku se přesune kaudálně a nakonec
ventrálně - břišní stvol (viz Vývoj pupečníku
15. - 16. den - allantois (ductus allantoideus):
výchlipka entodermu budoucího zadního střeva
do zárodečného stvolu
podél allantois se zakládají pupeční cévy
ductus allantoideus – ve 2. měsíci zaniká
3. týden vývoje
na disku se zakládají axiální útvary a vyvijí se střední zárodečný list
14. den - vzniká v osové čáře z ektodermu budoucího kaudálního konce zárodečného
terčíku - primitivní proužek (definována kraniokaudální a stranová polarita)
15. den - kaudálně od primitivního proužku kloaková membrána
16. den - kraniálně - primitivní Hensenův uzel s primitivní jamkou
17. den: buňky primitivního Hensenova uzlu proliferují v osové čáře kraniálně mezi
ektoderm a entoderm - chordomezodermový (hlavový) výběžek
luminizace chordomezodermového výběžku - kanálek Lieberkühnův, navazuje na
primitivní jamku
ventrální stěna chordomezodermového výběžku zanikne a z dorzální stěny -
notochordová
ploténka
18.-19. den
canalis neuroentericus
21. dne se uzavře
19. - 20. den
chorda dorsalis (notochorda)
embryonální mezoderm (2 ploténky)
- prechordová ploténka – políčko zbytnělého entodermu před hlavovým výběžkem
migrací entodermových buněk - mezoderm (mezenchym) hlavového oddílu zárodku
Střední zárodečný listu- ze 3 zdrojů
prechordová ploténka
chordomezodermový výběžek
primitivní proužek
na konci 3. týdne: zárodek sestává z 3 zárodečných listů - trilaminární embryo
protože kraniální (hlavový) konec roste rychleji, je tlustší a širší než konec kaudální
zárodečný terč má tvar hrušky
délka 2 - 3 mm
střední zárodečný list na rozdíl od ekto nebo entodermu není souvislý,
ale tvoří podél chordy a medulární brázdy, později trubice 2 ploténky
 paraaxiální mezoderm
 intermediální mezoderm
 laterální mezoderm - 2 listy (mezi nimi coelom)
Paraaxiální mezoderm: somity
prvosegmenty (somity) - do konce 5. týdne se vytvoří 42 až 44 párů prvosegmentů (4
okcipitální, 8 cervikálních 12 thorakálních, 5 lumbálních, 5 sakrálních a 8 - 10 kokcygeálních)
prvosegment - 3 části:
- ventromediální sklerotom
- mediální myotom
- dorzolaterální dermatom
Intermediární mezoderm: nefrotomy / vyvíjí se z nich uropoetické ústrojí
- z cervikálních nefrotomů pochází pronefros
- z thorakálních a horních lumbálních mesonefros
stopky čtvrtého a pátého lumbálního (popř. S1
sakrálního) somitu - metanefros
Laterální mezoderm:
buňky bočních mezodermových plotének
se rozestoupí ve 2 listy:
dorzální - somatopleura
a
ventrální - splanchnopleura,
které ohraničí embryonální coelom
Deriváty zárodečných listů
EKTODERM
- mediální /neuroektoderm/ - neurální trubice a její deriváty: neurohypofýza,
epifýza, sítnice, čichový epitel regio olfactoria nasi,
- crista neuralis a její deriváty
(ektomezenchym - dentin, cement a zubní dřeň)
- laterální /ektoderm povrchu těla/ - epidermis a její deriváty vč. mléčné
žlázy, čočka a přední epitel rohovky, výstelka blanitého labyrintu,
epitel stomodea - adenohypofýza + orgán skloviny a sklovina
ENTODERM
epitel trávicí trubice, žlázy připojené na trávicí trubici (slinné žlázy, játra, slinivka
břišní) + žlučový měchýř, epitel dýchací soustavy (dýchacích cest i respirační
epitel), štítná žláza a příštítná tělíska, epitelové retikulum brzlíku, výstelka
středoušní dutiny a Eustachovy trubice a epitel močového měchýře a močové
trubice
MESODERM
epitelová složka - ledviny a gonád, mesotel - výstelka tělních dutin, kosterní
svalová tkáň, srdeční svalová tkáň, kůra nadledviny
mesenchym - všechny druhy pojivové tkáně, endotel, hladká svalová tkáň, dermis,
Leydigovy buňky varlete
Flexe zárodku (odškrcení zárodku od okolí)
flexe = proces, kdy se zárodečný disk přetváří v rourovité tělo zárodku
v průběhu flexe
 se zárodek oddělí od extraembryonálních struktur (amnia a žloutkového váčku)
 vytvoří se ventrální stěna embrya a pupeční provazec
 ze stropu žloutkového váčku vznikne primitivní střevo
 uzavře se intraembryonální coelom
probíhá ve 4. a 5. týdnu vývoje
příčinou flexe je rychlý růst amniové dutiny
a její propagace (přesun) ventrálním směrem
pod okraje zárodečného terčíku
zakládají se ohraničující rýhy (záhyby):
 přední
 2 postranní (pravá a levá)
 zadní
SAMOSTUDIUM:
zárodečný terčík se svine v útvar podobu krátké rourky, která konvexitou směřuje do amniové
dutiny (roura zaujímá zhruba ¾ kruhu )
komunikace embrya s extraembryonálními strukturami se postupně redukuje na oblast pupečníku
- s vytvořením ohraničujících rýh se ventrálně se
přemístí břišní stvol s allantois a umbilikálními cévami
- komunikace žloutkového váčku se střevem se zúží v
ductus omphalomesentericus s doprovodnými cévami
- amniový ektoderm a somatický extraembryonální
mezoderm spojí uvedené struktury v pupečník
Přehled vývoje zevního tvaru lidského zárodku
od zygoty velké cca 150 um (15 x10-4 g) po novorozence s tělem rozlišeným
na hlavu, krk, tělo a končetiny, jehož délka je 50 cm (hmotnost 3 300 g)
zygota
morula
blastocysta - trofoblast
- embryoblast 
zárodečný terčík  válcovité tělo
embrya
1. lunární měsíc
ohnut konvexitou dorzálně
mohutný hlavový oddíl:
čelní hrbolek s prosencephalem
temenní hrbolek s mesencephalem - flexura
cephalica
hrbolek týlní s rhombencephalem - flexura
occipitalis
základ oka (oční váčky a ploténka čočky)
krční krajina: žaberní aparát (6 oblouků,
4 ektodermové žaberní brázdy, 5 entodermových
brázd)
sluchová ploténka (plakoda)
SAMOSTUDIUM:
trup – krátký, ventrálně 2 hrboly:
srdeční a jaterní (mohutné)
uprostřed ventrální stěny odstup
pupečníku (v kožním pupku)
základy končetinových lišt
ocasní hrbol
délka 8 – 10 mm
2. lunární měsíc
5. týden: začíná vývoj obličeje a nosu (nosní plakody  jamky), pokračuje vývoj oka, CNS (rozsáhlá 4. komora)
koncem týdne se končetina rozliší ve: válcovité axopodium a terčovité autopodium
6. týden: axopodium  stylopodium (paže, stehno) a zeugopodium (předloktí, bérec), na autopodiu se
diferencují základy jednotlivých prstů
7. týden: rychleji roste ventrální strana zárodku - zárodek se napřimuje, zmenšuje se srdeční hrbol, redukce
ocasního oddílu (mezi dolními končetinami základ falusu a plicae a tori genitales)
8. týden - dokončení vývoje obličeje
zárodek má charakteristické lidské rysy – fétus
délka cca 20 mm
3. lunární měsíc
hlavní vývojové procesy skončeny
vývoj zevních tvarových detailů (oční víčka - srůst, nehty nebo prsty)
hlava široká a zaujímá téměř polovinu těla – v dalším měsících se proporce mění
horní končetina dorůstá definitivní délky
dokončen vývoj zevních pohlavních orgánů a lze podle nich určit pohlaví
v játrech začíná hemopoeza
plod začíná vylučovat moč (do amniové tekutiny)
9 cm/ 20 g
4. lunární měsíc
fétus rychle roste
začíná osifikace kostí (osifikační centra lze zjistit pomocí zobrazovacích metod), koncem měsíce
tvorba prvních fetálních chloupků - tzv. lanuga // 16 cm/120 g
5. lunární měsíc
pokračuje tvorba lanuga a tvoří se tzv. kožní mázek (vernix caseosa) // 25 cm/ 300 g
6. lunární měsíc
kůže plodu tenká a zřasená, skrz ni prosvítají krevní cévy – plod má červenofialové zbarvení
30 cm/ 650 g
7. lunární měsíc
rozestup epitelového švu mezi víčky, rohovění epidermis, tvorba podkožního tuku // 35 cm/
1250 g
8. lunární měsíc
tvorba podkožního tuku, zahájení descensus testis // 40 cm/ 1900 g
9. lunární měsíc
nehty dosahují k okrajům distálních článků, krátké vlásky, růžová zbarvení kůže, končí
descensus testium // 45 cm/ 2500 g
10. lunární měsíc //50 cm/3200 - 3500 g
zaoblené tvary, růžová kůže, nehty přesahují distální články prstů a vlásky dlouhé aspoň 1 cm
Pomůcky: 2 sady embryologických tabulí (Embryologie I a Embryologie II)
Úkol: prostudovat tabule zvýrazněné žlutou barvou
Embryologie I:
5- Oplození a implantace
6- Rýhování a implantace
7- Implantace - začátek 7 . dne
8- Implantace -10. den
9- Implantace 13. den
10- Dorzální strana zárodečného terčíku - 14. den vývoje
11- Zárodečný terčík - 16. den vývoje
12 - zárodečný terčík - 18. den vývoje
Embryologie II:
1- Diferenciace prvosegmentů
2- Lidský zárodek - 1. měsíc
3- Flexe zárodku
I/5- Oplození a
implantace
I/6- Rýhování a implantace
I/7- Implantace - začátek 7 . dne
I/8- Implantace -10. den
I/9- Implantace 13. den
I/10- Dorzální strana zárodečného terčíku - 14. den
I/11- Zárodečný terčík - 16. den vývoje
I/12 - Zárodečný terčík - 18. den vývoje
II/ 1- Diferenciace prvosegmentů
II/2- Lidský zárodek - 1. měsíc
II/ 3- Flexe zárodku
II/ 5- Růst amniové a choriové dutiny