Mesoderm: Entwicklung, Teile und abgeleitete Strukturen

Das Mesoderm ist eine der drei embryonalen Zellschichten, die während des Gastrulationsprozesses in der dritten Schwangerschaftswoche entstehen. Es ist in allen Wirbeltieren einschließlich des Menschen vorhanden.

Es ist als eine blastodermische Schicht definiert, die sich zwischen der Ektoderm- und der Endodermschicht befindet. Vor der Gastrulation hat der Embryo nur zwei Schichten: den Hypoblasten und den Epiblasten.

Während der Gastrulation werden die Epithelzellen der Epiblastenschicht zu mesenchymalen Zellen, die in andere Bereiche wandern können. Diese Zellen werden in die drei embryonalen Schichten oder Schichten eingebettet.

Das Mesoderm ist die letzte Schicht, die entsteht und durch einen Mitoseprozess im Ektoderm gebildet wird. Die Tiere, die diese Schicht präsentieren, werden "triblastisch" genannt und fallen in die Gruppe "bilateria".

Diese Struktur unterscheidet sich in drei Bereichen auf jeder Seite der Notochord: dem axialen Mesoderm, dem paraxialen und dem lateralen. Jeder dieser Teile wird zu unterschiedlichen Körperstrukturen führen.

Aus dieser Schicht leiten sich Skelettmuskeln, Bindegewebe, Knorpel, die Bestandteile des Kreislauf- und Lymphsystems, das Epithel bestimmter endokriner Drüsen und ein Teil des Urogenitalsystems ab.

Erzeugt Muskeln und Bindegewebe für den gesamten Körper, außer in dem Teil des Kopfes, in dem viele Strukturen vom Ektoderm ausgehen.

Andererseits hat es die Fähigkeit, das Wachstum anderer Strukturen wie der Nervenplatte zu induzieren, die der Vorläufer des Nervensystems ist.

Alle diese embryonalen Prozesse werden durch verfeinerte genetische Mechanismen gesteuert, die, wenn sie verändert werden, schwere Missbildungen, genetische Syndrome und sogar den Tod verursachen können.

Der Begriff Mesoderm stammt aus dem Griechischen "μέσος". Es ist unterteilt in "Mesos", was "Medium" oder "Intermediate" bedeutet, und "Dermos", was "Haut" bedeutet. Diese Schicht kann auch als Mesoblast bezeichnet werden.

Entwicklung des Mesoderms und seiner Derivate

Durch das Mesoderm entstehen hauptsächlich Muskeln, Knochen und Blutgefäße. In den frühen Stadien der Embryonalentwicklung bilden Zellen zwei Arten von Geweben:

Epithelien: Die Zellen sind durch starke Gelenke, Bauplatten verbunden. Das Mesoderm bildet zahlreiche Epithelien.

Mesenchym: Die Zellen sind so verteilt, dass zwischen ihnen große Zwischenräume verbleiben, die ein Füllgewebe bilden. Das Mesenchym ist das Bindegewebe, und ein Großteil davon stammt aus dem Mesoderm. Ein kleiner Teil entsteht aus dem Ektoderm.

Die Ableitungen dieser Struktur lassen sich besser erklären, indem sie in verschiedene Bereiche unterteilt werden: axiales, paraxiales und laterales Mesoderm. Da jeder von ihnen unterschiedliche Strukturen hervorruft.

Axiales Mesoderm

Dies entspricht einer grundlegenden Struktur in der Entwicklung, die als Notocorda bezeichnet wird. Diese ist wie eine Schnur geformt und befindet sich in der Mittellinie des dorsalen Teils des Embryos. Es ist die Bezugsachse, die bestimmt, dass sich beide Körperseiten symmetrisch entwickeln.

Die Bildung der Notochorda beginnt nach 18 Tagen der Trächtigkeit durch Zellbewegungen, die während der Gastrulationsperiode auftraten. Es beginnt mit einem oberflächlichen Riss, der sich faltet und in einen länglichen Zylinder übergeht.

Diese Struktur ist von grundlegender Bedeutung, um die Position des Nervensystems und die anschließende neuronale Differenzierung zu bestimmen. Der Notochord hat die wichtige Funktion, induktive Signale anzuzeigen, die die Entwicklung des Embryos regulieren.

Somit sendet diese Struktur induktive Signale an das Ektoderm (die Schicht, die sich direkt über dem Mesoderm befindet), so dass sich einige seiner Zellen in Nervenvorläuferzellen differenzieren. Diese bilden das zentrale Nervensystem.

Bei einigen Lebewesen wie den Akkordaten bleibt das axiale Mesoderm ein Leben lang als axiale Stütze des Körpers erhalten. Bei den meisten Wirbeltieren verknöchert es jedoch innerhalb der Wirbel. Trotzdem verbleiben einige Reste im Nucleus pulposus der Bandscheiben.

Paraxiales Mesoderm

Es ist der dickste und breiteste Teil des Mesoderms. In der dritten Woche wird es in Segmente (sogenannte Somitimere) unterteilt, die in kephaler bis kaudaler Reihenfolge auftreten.

Im cephalic Bereich hängen die Segmente mit der neuronalen Platte zusammen und bilden Neuromere. Diese führen zu einem großen Teil des kephalen Mesenchyms.

Während im Hinterhauptbereich die Segmente in Somiten organisiert sind. Sie sind grundlegende transitorische Strukturen für die erste segmentale Verteilung der frühen embryonalen Phase.

Während der Entwicklung verschwindet der größte Teil dieser Segmentierung. Es verbleibt jedoch teilweise in der Wirbelsäule und den Spinalnerven.

Die Somiten sind auf beiden Seiten der Neuralröhre angeordnet. In der fünften Woche gibt es 4 okzipitale Somiten, 8 zervikale, 12 thorakale, 5 lumbale, 5 sakrale und 8-10 coccygeale. Diese werden das axiale Skelett bilden. Jedes Paar von Somiten wird sich entwickeln und drei Gruppen von Zellen hervorbringen:

- Esclerotoma: wird von Zellen gebildet, die von den Somiten in den ventralen Teil der Notochorda gewandert sind. Dies wird die Wirbelsäule, Rippen, Schädelknochen und Knorpel.

- Dermotom: Entsteht aus den Zellen des dorsalsten Teils der Somiten. Es entsteht das Mesenchym des Bindegewebes, also der Dermis der Haut. Bei Vögeln ist das Dermotom dasjenige, das das Aussehen von Federn hervorruft.

- Myotom: Lässt Skelettmuskeln entstehen. Seine Vorläuferzellen sind die Myoblasten, die in die ventrale Region der Somiten wandern.

Die kürzeren und tieferen Muskeln entstehen normalerweise aus einzelnen Myotomen. Sie sind zwar oberflächlich und groß, stammen jedoch aus der Fusion mehrerer Myotome. Der Prozess der Muskelbildung im Mesoderm wird als Myogenese bezeichnet.

Laterales Mesoderm

Es ist der äußerste Teil des Mesoderms. Bei ungefähr 17 Tagen Schwangerschaft wird das laterale Mesoderm in zwei Platten unterteilt: das splanchnopleurale Mesoderm, das sich neben dem Endoderm befindet; und das somatopleurale Mesoderm, das sich neben dem Ektoderm befindet.

Zum Beispiel kommen aus dem esplacnopleuralen Mesoderm die Wände des Darmschlauchs. Während des somatopleuralen Mesoderms entstehen die serösen Membranen, die die peritonealen, pleuralen und perikardialen Hohlräume umgeben.

Aus dem lateralen Mesoderm entstehen Zellen, die das Herz-Kreislauf- und Blutsystem, die Auskleidung der Körperhöhlen und die Bildung extraembryonaler Membranen bilden. Letztere haben die Aufgabe, dem Embryo Nährstoffe zuzuführen.

Insbesondere entstehen Herz, Blutgefäße, Blutkörperchen wie rote und weiße Blutkörperchen usw.

Andere Klassifikationen umfassen das "intermediäre Mesoderm", eine Struktur, die das paraxiale Mesoderm mit dem lateralen Mesoderm verbindet. Seine Entwicklung und Differenzierung führt zu urogenitalen Strukturen wie Nieren, Gonaden und zugehörigen Gängen. Sie entspringen auch einem Teil der Nebennieren.