Ektoderm: Teile, Derivate und Änderungen

Das Ektoderm ist eine der drei Keimschichten, die in der frühen Embryonalentwicklung auftreten. Die anderen beiden sind das Mesoderm und das Endoderm, die darunter liegen. Es ist in der Entwicklung praktisch aller Lebewesen vorhanden.

Das Ektoderm oder die äußere Schicht verursacht hauptsächlich das Nervensystem, die Epidermis und damit verbundene Strukturen wie Haare und Nägel.

Diese Keimbahn ist die erste, die sich im Stadium der Blastula entwickelt. Die Blastula ist eine frühe Phase, in der der Embryo etwa 70 bis 100 Zellen hat, die in jede Art von Gewebe umgewandelt werden können. Es tritt 4 bis 6 Tage nach der Befruchtung auf und wird manchmal als Synonym für Ektoderm verwendet.

Bevor der Embryo trilaminar ist, besteht er aus zwei Schichten: dem Hypoblasten und dem Epiblasten. Das Ektoderm wird aus dem Epiblasten geboren. In der nächsten Phase, der sogenannten Gastrulation, entstehen aus dieser Schicht durch die Invagination von Zellen Endoderm und Mesoderm.

Aus jeder dieser Schichten entstehen unterschiedliche Zelltypen, aus denen verschiedene Körperteile wie Nabelschnur, Plazenta und Fruchtwasser bestehen.

Die nächste Phase der Embryonalentwicklung wird als Neurulation bezeichnet. Dieses Stadium beginnt mit einer Verdickung des Ektoderms in der dorsalen Mittellinie. Dies ist auf eine sehr wichtige Struktur zurückzuführen, die sich unmittelbar unter dem Ektoderm befindet und als Notocorda bezeichnet wird.

Diese Struktur ist dafür verantwortlich, induktive Signale an das Ektoderm zu senden, um Zellen zu akkumulieren und zu laden. Außerdem veranlasst es einen Teil seiner Zellen, sich in Nervenvorläuferzellen zu differenzieren, die das Nervensystem bilden.

Diese Verdickung des Ektoderms wird als "Nervenplatte" bezeichnet. Mit fortschreitender Neurulation wird die Nervenplatte dicker, wenn in ihrer Mitte ein Riss entsteht, der sich ausbreitet. Die Neuralplatte ist der Vorläufer der Neuralleiste und der Neuralröhre, die später erläutert werden.

Der Begriff Ektoderm stammt aus dem Griechischen "έξω" oder "ektos", was "außerhalb" bedeutet, und "δέρμα" oder "Dermis", was "Haut" bedeutet.

Teile des Ektoderms

Bei Wirbeltierorganismen lassen sich drei wichtige Teile des Ektoderms unterscheiden:

Äußeres oder oberflächliches Ektoderm

In diesem Bereich entstehen Epithelgewebe wie Hautdrüsen, Mund, Nasenhöhlen, Haare, Nägel, Teile der Augen usw. Bei Tieren entstehen Federn, Hörner und Hufe.

Neuraler Kamm

Wie bereits erwähnt, erfährt das Ektoderm während der Neurulationsphase eine Verdickung. Es sammelt Zellen, die in zwei Ketten auf beiden Seiten der Mittellinie der Nervenplatte angeordnet sind.

Nach 20 Tagen Tragzeit beginnt sich die Neuralplatte in ihrer Mittellinie zu falten, wodurch die Neuralfurche entsteht, die jedes Mal tiefer wird. Somit regt sich die Struktur auf, um die Neuralröhre zu bilden.

Der Bereich der Neuralplatte, der auf dem Notochord liegt, wird als Bodenplatte bezeichnet. Der Bereich, der am weitesten vom Notochord entfernt ist, wird als neuronaler Kamm bezeichnet. Dies befindet sich an der äußersten dorsalen Grenze des Neuralrohrs und ist eine Gruppe von Zellen, die in dem Bereich auftreten, in dem sich die Kanten der gefalteten Neuralplatte treffen.

Die Untergruppen der Zellen des Nervenkamms wandern auf folgenden Wegen, auf denen sie zusätzliche induktive Signale empfangen, die ihre Differenzierung beeinflussen. Daher werden diese Zellen eine große Vielfalt von Strukturen annehmen.

Es gibt vier verschiedene Migrationswege für die Differenzierung von Nervenkammzellen. Jeder Pfad bestimmt, in welche spezifischen Zellstrukturen transformiert werden sollen. Sie führen also zu:

- Die Neuronen und Gliazellen der sensorischen Ganglien, die wesentliche Bestandteile des peripheren Nervensystems sind.

- Die Neuronen und Glia der autonomen Ganglien, zu denen die Ganglien des sympathischen und parasympathischen Nervensystems gehören.

- Neurosekretorische Zellen der Nebennieren, die im dorsalen Teil der Nieren enthalten sind.

- Zellen, die in nicht-neurale Gewebe wie Melanozyten umgewandelt werden sollen. Diese letzteren haben das Ziel, das Melanin der Haut zu produzieren. Es gibt auch Gruppen von Zellen, die den Knorpel von Gesicht und Zähnen formen.

Neuralrohr

Die Neuralröhre schließt sich wie ein Reißverschluss. Sie beginnt in der Halsregion und setzt sich von dort aus in kranialer und kaudaler Richtung fort. Bis zum Ende der Fusion bleiben die kranialen und kaudalen Enden des Neuralrohrs offen und kommunizieren mit der Amnionhöhle.

Wenn das kranialste Ende geschlossen ist, treten Dilatationen auf, die als enzephale Vesikel bezeichnet werden. Dies sind diejenigen, die das Enzephalon hervorbringen werden, insbesondere seine ersten Unterteilungen: das Rhombocephalus, das Mesencephalon und das Vorderhirn.

Währenddessen wird der kaudalste und engste Teil des Neuralrohrs zum Rückenmark. In dem Fall, in dem die Schädelneuropore nicht geschlossen ist, werden sich die Gehirnvesikel nicht entwickeln.

Dies verursacht eine sehr schwere Erkrankung, die Anenzephalie genannt wird und die Bildung von Gehirn und Schädelknochen verhindert. Wenn die Neuralröhre des Ektoderms schlecht geschlossen ist, kann das Individuum Spina Bifida haben.

Andererseits bilden die Zellen des Neuralrohrs auch die Netzhaut der Augen und die Neurohypophyse. Letzteres ist der hintere Lappen der Hypophyse.

Die letzten beiden Teile heißen Neuroektoderm.

Körperteile stammen aus dem Ektoderm

Das Ektoderm leitet sich in folgenden Strukturen ab:

- Nervensystem (Gehirn, Rückenmark und periphere Nerven).

- Epidermis.

- Schweiß- und Brustdrüsen.

- Zahnschmelz.

Auskleidung von Mund, Nase und After.

- Haare und Nägel.

- Die Linse der Augen.

- Teile des Innenohrs.

Veränderungen: ektodermale Dysplasie

Ektodermale Dysplasie ist eine seltene, aber schwerwiegende Erkrankung, die auf einer Mutation oder einer Kombination von Mutationen in mehreren Genen beruht.

Daher liefern Gene nicht die richtigen Signale, damit sich das Ektoderm so entwickelt, wie es sollte. Bei dieser Krankheit wird beobachtet, dass einige aus dem Ektoderm stammende Gewebe nicht richtig gebildet werden. Zum Beispiel Zähne, Haut, Haare, Schweißdrüsen, Nägel usw.

Tatsächlich gibt es mehr als 170 Subtypen von ektodermaler Dysplasie. Der häufigste Typ ist die hypohidrotische ektodermale Dysplasie, die durch Hypohidrose oder Schweißunfähigkeit (aufgrund einer Fehlbildung der Schweißdrüsen) gekennzeichnet ist.

Es ist auch in der Regel von Gesichtsfehlbildungen begleitet, wie fehlende Zähne, faltige Haut um die Augen, eine deformierte Nase, Ekzeme auf der Haut und dünnes und dünnes Haar.

Es wurde beobachtet, dass dieser Subtyp nach einem rezessiven Muster, das mit dem X-Chromosom verknüpft ist, erblich ist und häufiger bei Männern auftritt, da sie nur ein X-Chromosom haben.