Един embryoblast, също така известен като зародишна бутон или embryoblastema, е голяма маса на недиференцирани клетки, които произхожда от морула и продължава докато първичната бластула или бластоциста.
Основната му функция е да поражда ембриона при гръбначни животни. Ембриобластите се отличават като съвкупност от вътрешни клетки от ранния 16-клетъчен стадий, известен като морула.
Графична схема на бластула, вградена в стената на матката. Вътре е представен ембриобластът (Източник: Sheldahl Sheldahl Via Wikimedia Commons)
Докато клетките на ембриобласта пораждат ембриона, външните клетки, които го заобикалят, пораждат плацентата. От 107 клетки, които съставят бластоцистата, която се образува по-късно, само 8 образуват ембриобласта, а 99 - трофобласта.
Трофобластът е това, което е прикрепено към маточната лигавица и е отговорно за поддържането на бластоцистата в тази кухина.
Учените подчертават плюрипотентните характеристики на осемте клетки, които съставляват ембриобласта, тъй като всички органи и тъкани на зрелия ембрион и по-късно на новородените произхождат от тях.
Връзките между ембриобласта и трофектодермата са променливи в зависимост от вида животно. В някои случаи, като насекомоядни примати, например, ембриобластът е много добре демаркиран и заобиколен от трофектодермата.
Въпреки това, в случаи като заек и прасе, границата между двата слоя е трудно различима и трофобластът е просто удебеляване, вградено в трофектодермата; освен това този слой изчезва в горната област на бластоциста.
Развитие на ембриобластите
След като настъпва оплождане на яйцеклетката и се образува зиготата, започва серия от последователни митотични деления на зиготата, което води до бързо увеличаване на броя на клетките, произхождащи от бластомери. С всяко клетъчно деление получените клетки стават по-малки.
Това изчерпателно разделение на зиготата се случва 30 часа след оплождането. След деветото разделение бластомерите променят формата си и се подреждат спретнато, за да образуват компактна сфера от клетки.
Уплътняването на масата на клетките е необходимо, за да могат те да си взаимодействат и да общуват помежду си, което е предпоставка и необходимо за формирането на ембриобласта.
След като делението на бластомерите достигне 12 до 32 бластомера, такава маса от клетки е известна като морула. Клетките вътре в морулата пораждат ембриобласти; докато външните съставляват трофобласта.
Диференцирането на зиготата в морулата става приблизително 3 дни след оплождането, тъй като той проправя път в матката.
Малко след образуването на морулата тя навлиза в матката. Последователните клетъчни деления причиняват образуването на кухина на бластоциста в морулата. Тази кухина е изпълнена с течност през zona pellucida; тъй като количеството течност в споменатата кухина се увеличава, две части се дефинират в споменатата структура.
Повечето клетки са организирани в тънък слой външни клетки. Те пораждат трофобласта; Междувременно, малка група от бластомери, разположени в центъра на бластоциста, пораждат масата на клетките, известни като ембриобласт.
Графична диаграма на частите на бластоциста (Източник: Plinio vd Via Wikimedia Commons и модифициран от Román González)
Характеристика
Функцията на ембриобласта е да поражда ембрион. Това от своя страна ще породи нов индивид. Развитието става чрез поредица от сложни промени, които оформят и диференцират слоевете клетки, съставляващи всяка от тъканите и органите.
Развитието на ембрионите и новите индивиди се дължи на невероятната тотипотентност на бластомерите, която намалява едва след третото разделение на ембриобласта на трите слоя, известни като ендодерма, мезодерма и ектодерма.
От всеки слой обаче се формират различни органи и тъкани на ембриона, например: ектодермата поражда централната и периферната нервна система, епидермиса и зъбния емайл.
Мезодермата поражда дермата, гладките и набраздени мускули, сърцето, далака, кръвоносните и лимфните съдове, половите жлези и бъбреците. Ендодермата поражда храносмилателния и дихателния тракт, пикочния епител на пикочния мехур, уретрата, щитовидната жлеза, паращитовидната жлеза, черния дроб и панкреаса, сливиците и тимуса.
Слоеве
Ембриобластът претърпява две разделения, които му придават слоеста структура. По принцип той е разделен на два слоя клетки и по-късно на три.
Двуслойно разделяне
На осмия ден от ембрионалното развитие и едновременно с процеса на фиксиране на морулата в матката, ембриобластът се диференцира на два слоя.
Горният слой е известен като епибласт, а долният слой - хипобласт. Клетките на долния слой или хипобласта имат две ориентации, докато тези на епибласта са ориентирани в една и съща посока.
Слоят на епибласта е съставен от дълги радиално подредени цилиндрични клетки, всички ориентирани към горния полюс на ембриона или ембрионалния полюс. Те отвътре образуват нова, пълна с течност кухина, наречена "околоплодна кухина".
В амниотичната кухина се съхранява малко количество течност и се открива чрез отделяне на един слой клетки на епибласт от друг. Клетките, които изграждат стената, обърната към амниотичната кухина в епибластния слой, са известни като цитотрофобласти.
Клетките на хипобласт имат малка кубична структура, могат да бъдат разделени на два клетъчни слоя и са ориентирани към кухината на бластоциста (абабрионален полюс).
Трети тънък слой клетки, известни като амниобласти, се разграничава от епибласта. След като се наблюдават тези клетки, кухината започва да се разширява, клетките обграждат цялата амниотична кухина и започват да синтезират околоплодна течност.
Разделянето на ембриобласта на два слоя завършва в синтеза на амниотична течност от амниобластите. И накрая, клетките на епибласта са ориентирани към ембрионалния полюс, а тези на хипобласта са ориентирани към абабрионалния полюс.
Графична диаграма на разделянето на ембриобласта на два слоя (Източник: Ana Paula Felici de Camargo чрез Wikimedia Commons)
Трислойно разделяне
Когато ембрионът достигне третата седмица на развитие, ембриобластът се разглежда като удължен в краниокаудалната посока, тоест структурата спира да изглежда като сфера и сега прилича на два овала заедно. Горният овал е черепно ориентиран, а долният овал - каудален.
Дебелите клетки на епибласта започват гаструлация, което ще породи трите зародишни слоя на ембриона: ектодермата, мезодермата и ендодермата.
От 15-ия ден клетките на епибласта се размножават и се придвижват към средната линия на ембриона. Те образуват клетъчно удебеляване, известно като "примитивна линия", тази линия успява да заеме средната част на ембрионалния диск.
Тъй като примитивната ивица нараства до каудалния край чрез добавяне на епибластични клетки, цефалният участък на ембриона започва да се вижда ясно. Този регион се нарича примитивен възел или възел на Хенсен.
В цефалната област хипобластичните клетки в малка област приемат колонна подредба. Те установяват точен съюз с близките клетки на епибласта.
Този регион се нарича "орофарингеална мембрана", тъй като маркира мястото на бъдещата устна кухина на ембриона. Клетките на епибласта от примитивната линия нахлуват и мигрират между епибласта и хипобласта към страничния и цефаличния регион на ембриобласта.
Клетките, които изместват клетките на хипобласта по време на инвагинация, пораждат ембрионалната ендодерма. Клетките, които са разположени между епибласта и ембрионалната ендодерма, образуват вътреембрионална мезодерма, а клетките, които остават в епибласта, пораждат ектодермата.
Препратки
- Bontovics, B., SLAMECKA, JS, Maraghechi, P., AV, AVM, CHRENEK, PC, Zsuzsanna, B. Å.,… & Gá, CZA (2012). Експресионен образец на маркери на плурипотентност в ембриобласт на заек. Бюлетин на Университета за селскостопански науки и ветеринарна медицина Клуж-Напока. Ветеринарна медицина, 69 (1-2).
- Denker, HW (1981). Определянето на трофобластните и ембриобластните клетки по време на разцепването при бозайника: Нови тенденции в интерпретацията на механизмите. Анат. Гес, 75, 435-448.
- Idkowiak, J., Weisheit, G., & Viebahn, C. (2004, октомври). Полярност в заешкия ембрион. В семинари по клетъчна и развитие на биологията (том 15, № 5, стр. 607-617). Академична преса.
- Manes, C., и Menzel, P. (1982). Спонтанно освобождаване на нуклеозомни ядра от ембриобластния хроматин. Биология на развитието, 92 (2), 529-538.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Развиващата се човешка електронна книга: Клинично ориентирана ембриология. Elsevier Health Sciences.