Embryologie Vorlesung

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1 Embryologie Vorlesung Embryonalzeit bis 8. woche bis 40.woche Fetalzeit Gametogenese Keimzellen = Gameten Oogenese Oogonien vermehren sich wie verrückt bis 4. Monat danach nur noch Rückgang, Oogonien treten in 1. Reifeteilung von Meiose ein (Dictyotän) primäre Oozyten werden von Follikelepithel umgeben -> Primordialfollikel (Startpunkt für Follikulogenese) Follikulogenese pro Zyklus reift ganze Reihe von Follikeln heran führender Follikel, Rest degeneriert primärer -> sekundärer -> tertiärer (vesikulärer) Follikel -> Graafianischer oder erwachsener Follikel (~150ym) (umgeben von Theca interna+externa)

2 Zyklusverlauf 14.Tag Ovulation = Eisprung 1. Hälfte Follikelbildung, Dominierung Östrogene, Peak kurz vor Ovulation, wirkt auf Hypophyse -> LH-Peak -> Eisprung 2. Hälfte Corpus Luteum-Phase, Dominierung Gestagene Hormone: FSH: Anregung Follikelreifung LH: Ovulierung der Eizelle, Anstoss Bildung Corpus Luteum, absoluter Peak der Konz in Zyklusmitte regulatorische Steuerung durch Feedbackmechanismen Wirkung Hormone auf Uterus zur Vorbereitung der Fruchtreifung Schleimhaut: ernährendes Organ der Frucht Endometrium in 2. Zyklushälfte voll aufgebaut, Oberflächenepithel mit drüsenförmigen Einsenkungen ins

3 Bindegewebe, welche nährstoffreichen Schleim sezernieren, Basalis 9mm, Funktionalis 1mm Östrogene haben proliferative Wirkung auf Basalis, Spiralarterien erweitern sich Gestagene wirken anti-proliferativ, erweitern Lumen der Drüsenschläuche Ischämiephase: Hormonversorgung bricht zusammen, Spiralarterien gehen platt, Funktionalis geht zugrunde, danach Menstruationsphase, bis 50ml Blutabgang Spermatogenese bis zur Pubertät kaum Vermehrung siehe Blatt #1 Keimepithel im Hoden: enthält Sertoli-Zellen (ummanteln ->), Zellen der Spermatogenese je reifer desto mittiger liegen Zellen im Hodenkanälchen Leydig-Zwischenzellen im interstitiellen Hodengewebe: machen Testosteron kaum Spiegelschwankungen Feinbau Spermium Acrosom: abgeplattetes Lysosom, Pfeilspitze eines Spermatozoen ~60ym langer Schwanz, Inhalt Mikrotubuli 9x2+2 Motilität: kein aktiver Geiselschlag im männl Genitalbereich (leicht saures Milieu), erst mit Ejakulation Bewegungsfähigkeit Ausreifung endgültig im Nebenhodengang (= Spermatozoenspeicher)

4 04.05 Spermium: Aufbau Leydig-Zwischenzellen: Testosteron-Reduktion Ausführungsgangsystem: Rete testis, Ductuli efferentes, Nebenhodengang (ductus epididymidis): Speicherort für Spermatozyten, Ductus deferens (ganz dicke Muskulatur) akzessorische Geschlechtsdrüsen: Gl. Vesiculosa (=Vesicula seminalis), Prostata Ejakulat Menge 2-6ml ph 7,0-7,8 Duft: kastanienblütenartig Konsistenz: zähflüssig/flockig, Verflüssigung in minuten Spematozoenzahl: etwa 40 Mio Sp/ml Spermatozoenmotilität: sehr lebhaft ~45%, mäßig ~35%, unbeweglich ~20% Hormone: LH: wirkt auf Hormonproduktion, steuert Leydig-Zwischenzellen, regt TestosteronProduktion an, dieses wirkt inhibierend auf die Stimulation FSH: wirkt auf Sertoli-Zellen, diese versorgen Spermatogenese-Zellen (deren Inhibin wirkt zurück auf Hypothalamus und Hypophyse bzgl FSH-Produktion) Befruchtung (Konzeption) Zeit-und ortsgerechte Begegnung von reifer Ei- und Samenzelle Weg der Eizelle Ovulation (LH-Peak usw), Eizelle verlässt geplatzten Follikel des Ovars über Infundibulum, das mit Fimbrien an Ovar gebunden ist, in die Ampulla tubae uterinae (Infundibulum findet über Bewegung im Ovar die richtige Andockstelle ) über Isthmus tubae uterinae ins Cavum uteri (Aufenthaltsdauer im Eileiter 3-4 Tage, schneller Transport durch Infundibulum, Liegenbleiben am Ende der Ampulla, normaler Befruchtungsort ist die Ampulle!) Salpingitis u.a. kann zur Eileiterschwangerschaft führen Eileiter besitzt einschichtiges, kinozilienbesetztes Epithel Weg der Spermien Vagina--> Cervix uteri (nur in Zeit um Eisprung für Spermien penetrierbar), dort werden sie motil Sogwirkung des Uterus auf Grund von kontrahierenden Saugbewegungen ~200 Spermien kommen bis zum Eileiter Konzeption Dauer ~1 Tag Aufteilung: Imprägnation: Eindringen des Spermiums in Eizelle, Konjugation: Vereinigung väterliches und Mütterliches Genom Akrosomreaktion Ausschüttung Akrosominhalt (punktuelle Fusionierung Zellmembran/Lysosomenmembran, Inhalt des Lysosoms kommt zwischen den Follikelepithelzellen zu liegen Auflösung der Akrosommembran, Auflösung Zona pellucida, schnellstes Spermium erreicht zuerst Oolemm, Depolarisation der Eizelle und Ausschüttung Sekretgranula, Oozyte mauert enzymatisch die langsameren in der Zona pellucia ein (Zonalreaktion) Fusion der Zellmembranen von Eizelle und Spermium, Spermatozoeninhalt wird

5 injiziert, Hülle bleibt draußen, nur Kern bleibt letztendlich erhalten, Organellen gehen zugrunde Kapazitation: Befähigung zur Akrosomreaktion Die Vereinigung aus Spermienkopf wird männlicher Vorkern, aus Eizellkern weiblicher Vorkern (nach Beendigung 2. Reifeteilung) Reduplikation: 23 doppelchromatidige Chromosomen, Konjugation: Bildung der Zygote, 2x23Chromosomen mitotische Teilung: Furchung 30 Stunden nach Zweizellstadium nach 40 vierzellstadium nach 4 Tagen eintreten in das Uteruscavum im Morula-Stadium (~16 Zellen) bildet sich eine hülle (Trophoblasten, polar differenziert) und ein Embryoblast (embryonaler Pol) der Blastozyst entsteht, nach erfolgtem Umbau Auflösung der Zona pellucida (enzymatisch) nach ~6 Tagen (vorherige Vorgänge abgeschollsen) Eintritt ins Endometrium (apositionelle Anlagerung mit Embryoblast richtung Endometrium, Fusion von Trophoblasten zum Synzytiotrophoblasten, welcher die invasive Einheit bildet, die anderen werden zu Cytotrophoblasten Synzytiotrophoblast synthetisiert HCG (hier setzen Schwangerschaftstests an), ähnelt LH: erhält Corpus luteum gravititatis (bis 4. Monat) Normaler Midationsort: Uterusvorderwand oder Uterushinterwand alles andere unphysiologisch (bis hin zur ektopen Midation = ausserhalb des Uterus) Bsp Implantationsmöglichkeiten: innerer Muttermund in der Cervix Gefahr: Placenta prävia: Placenta liegt im Geburtskanal, Kaiserschnitt nötig ektope Implantationsorte: Eileiter (-> Transporthindernisse, Adnexitis oder daraus resultierte Narben) wachsende Abdominalschmerzen, Frucht wird viel zu groß für Adnexe, Rupturgefahr, Problem der Verwechslung mit Appendizitis. Wahrscheinlichkeit der Tubarimplantation 1:250, aber meistens vorzeitige Degeneration Ovar, doch fast sofortige Degeneration Bauchhöhle (nicht aufgefangen vom Infundibulum) -> Bauchhöhlenschwangerschaft Kontrazeption: verhinderung einer Befruchtung mechanisch: Condom, Männliche/Weibliche Sterilisation (vasektomie/tubektomie), Diaphragma, Portiokappe hormonell: orale Kontrazeptiva, per Injektion (Implantat) usw Kontragestion: Verhinderung des Austragens

6 25.4. vom Alex 2-Zellen-Stadium -> 4-Zellen-Stadium -> 8 Z-S -> Morula -> früher Blastozyst -> später Blastozyst (Ende 1. Entwicklungswoche) Embryoblastpol nimmt Kontakt zur Placenta auf (Gebärmutterschleimhaut) Synzytiotrophoblast (an Kontaktfläche) <-> Zytotrophoblast Hcg im Harn -> Schwangerschaft (Test) Verschiedene Implantationsorte des Fetus: normal Mitte Uterus, am inneren Muttermund -> Kaiserschnitt, im Eileiter -> Operation nötig Contraception: Befruchtung verhindern (Kondom, Pille,...) Contragestion: Verhinderung der Austragung Pille: Kombinationspräparate (Östrogene + Gestagene) Sequentialpräparate (erst Ö dann G+Ö) reine Gestagenpräparate Einpflanzung eines Fremdkörpers in den Uterus -> Reizung -> ständige Lymphocytenproduktion (Intrauterinpressor) 2. Entwicklungswoche: Blatt Entwicklungswoche: Entstehung des 3. Keimblattes Epiblast (später Ektoderm), Hypoblast (später Entoderm) im Bereich des Primitivstreifens tropfen Zellen zwischen die beiden Schichten und bilden das Mesoderm (erst unreife Mesoblastzellen) -> Gastrulation Hypoblastzellen werden von Mesoblasten ersetzt -> bilden Endoderm

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8 Entwicklungswoche 17.Tag: intraembryonales Mesoderm erreicht extraembryonales Mesoderm Prächordalplatte/ Kloakenmembran bleiben Hypo- und Epiblast verbunden Boden des Chordafortsatzes verschwindet (kurzzeitig: Canalis neurentericus -> Verbindung zwischen Amnionhöhle und Dottersack) -> Primitivknoten Regeneration -> vollständige Chorda dorsalis (Achsenstab) -> 3 Keimblätter: Ektoderm (aussen), Mesoderm, Endoderm Chorion Somatopleura wächst in Zotten ein (Mesodermkern) sekundäre Zotten -> Blutgefäße in Zotten (-> tertiäre Zotten) im extraembryonalen parietalen Mesoderm entwickeln sich Blutgefäße Zytotrophoblast durchbricht Zotten -> bedeckt Frucht von außen (ZytotrophoblastSchale, -Hülle) Woche Ektoderm Proliferation des vorderen Randes des Ektoderms (Neuralplatte mit Neuralrinne) -> Neurulation (-> Neuralrohr) Neuralplatte -> Neuroektoderm (Rest: Oberflächenektoderm -> Epidermis) dazwischen (Kantenbereich): Neuralleiste Neuralplatte -> Neuralrinne -> Neuralrohr (Verschluss beginnt im mittleren Bereich, Neurulation) Abschnüren von Neuralleiste (kommt zw. Oberflächenektoderm und Neuroektoderm) Neuroporus kranial + kaudal (Verbindung zur Amnionhöhle) -> Verschluss ca. 26. Tag kranialer Bereich: Wülste und Auswölbungen ( -> Gehirnbläschen), Rest bleibt röhrenförmig (->RM) -> ZNS, Retina, PNS, Melanozyten, Odontoblasten, Epidermis, Rathke-Tasche, Epithel in Mund-/Nasenhöhle

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10 15.6. Zelltypen, die aus Neuroepithel hervorgehen: versch. Typen von Neuronen versch. Gliazellen, alle bis auf Mikroglia (aus MPS): Astrozyten, Oligodendrozyten, Ependymzellen, Bergmann-Gliazellen, Pituizyten, Tanyzyten aus Neuralleiste: periphere Neurone periphere Gliazellen: Schwann-Zellen, Mantelzellen (an neuronalen Perikaryen, also überall wo periphere Neurone auftreten, auch bei symp./parasymp. Ganglien und intramuralen Ganglien, Nebennierenmark, nicht nur bei Spinalganglien!) intraembryonales Mesoderm, mittleres Keimblatt Anfang 4. Woche: Bildung 3 Abschnitte von medial nach lateral (induktion durch chorda dorsalis): paraxiales Mesoderm (Strang von Kopf bis Fuss, mittig) intermediäres Mesoderm Seitenplatten-Mesoderm (außen, geht in extraembryonales Mesoderm über) paraxiales Mesoderm: Somitenbildung (paarige Perlschnurkette), Aufwachsen in Bläschen, Vorwölbung des Oberflächenektoderms, zuerst im Zervikalbereich, Anlegung im Überschuss, über 40 Paare, später Reduktion auf Okzipitalsomiten, 8 Cervikal (1 landet im Okzipus), 12 Thorakal, 5 Lumbal, 1-x Coccygeal erste segmentale / metamere Gliederung des Körpers! Somitenzahl: möglichkeit der Altersbestimmung (in Tagen) Das Schicksal der Somiten : Bläschen proliferieren, bilden 2 gewebliche Anteile: Dermomyotom + Sklerotom Dermatome bilden im Rückenbereich Dermis Sklerotom bildet Knochen der Wirbelsäule und der Rippen intermediäres Mesoderm: bildet Nieren, Exkretionsapparat, innere Genitalien (Genitalleiste) Seitenplatten-Mesoderm: Entstehung eines Spaltraums, Zerlegung in zwei Anteile: 1. intraembryonales parietales Mesoderm (liegt direkt Amnionepithel auf); 2. intraembryonales viszerales Mesoderm (liegt später Darmrohr auf) das gesamte kardiovaskuläre System geht daraus hervor (entstehung von Blutinseln, primitives embryonales Blut, lakunenartige Gefäßhöhlchen, embryonal gibt's u.a.a mehrere Aorten nucleus pulposus Extremitätenknochen + Brustbein Bindegewebe des Mesoderms: Mesenchym (wdh: extraembryonales parietales Mesoderm, liegt der Frucht aussenrum auf, in Tertiärzotten die sich hineinlegen Blutaustausch)

11 22.6. Mesoderm: paraxiales, intermediäres, Seitenlappen-> Somiten (metamere Gliederung des Organismus) -> Myotom, Dermatom, Sklerotom intermediäres Mesoderm: Niere, innere Genitale Seitenplattenmesoderm: parietales + viscerales -> primitive Blutzellen: Blutinseln Endoderm: geht kontinuierlich in Endoderm des Dottersacks über Buccopharyngealmembran (Übergang zu Pharynx): Ektoderm + Endoderm Allantois: Divertikel in Haftstiel des Dottersacks -> bei Mensch: rudimentär (-> Lig. Umbilicale medianum -> Longitudinalkrümmung + Transversal-/Lateralkrümmung Longitudinalkrümmung: starkes Wachstum des Nervensystems -> Kopf- / Schwanzfalete (herz wird Richtung Thorax verschoben -> Ventralisierung) -> Dottersack wird in Embryo eingezogen Buccopharyngealmembran reißt ein -> Mundhöhle, Nasenhöhle (Ektoderm), Rachen abwärts (Endoderm) Transversalabfaltung: Amnioektodermale Umschalgsfalte wächst ventral -> Verwachsen in Mitte (einheitliche Körperhöhle) außer bei primitivem Nabelring: Dottersack + Mitteldarm (ductus omphaloentercius / vitellinus) -> gesamter embryonaler Körper in Amnionhöhle kranialer Bereich: Buccopharyngealmembran nach ventral kaudaler Bereich: Kloakenmembran (Ekto + Endoderm) nach ventral -> Harnblase / Rektum (vorderer Teil des Hinterdamrs / hinterer Teil des Hinterdarms): Septum urorektale Harnblase mit Allantois verbunden Knospenförmige Auswölbung der Extremitäten (Ende 4. Woche) zunächst obere, dann untere -> Ende der Embryonalzeit: Extremitäten voll entwickelt, Augen, Nase, Mundpartie erkennbar, Herz in Körperhöhle verschoben kongenitale Missbildungen: 2-3% der Geburten Ursachen: 10% genetische Defekte, 10% Umweltfaktoren (Terratogene Substanzen), 80% multifaktoriell, nicht erklärbar

12 29.6. Fetalzeit weitere Ausdifferenzierung der Organe und Gewebe Größenwachstum, Gewichtszunahme usw... -> Wachstumszeit ggnüber Embrynalzeit als Anlagezeit 40 Wochen übrigens ausgehend von der letzten Menstruation, eigentlich Tragzeit folglich 38 Wochen Eihäute: wichtig nur Amnion und Chorion, die anderen z.b. Allantois werden angelegt bleiben aber ohne Bedeutung Plazenta: an Bau Chorion als Eihaut beteiligt, ebenso Dezidua (mütterliche Schleimhaut) Eihäute -> Ernährung, Schutz, Begasung, Ausscheidung Entwicklungsschritte hin zur Plazenta... lalala in Tertiärzotten Blutgefäße, genauso wie in Chorionplatte Tertiärzotten werden von Synzytiotrophoblasten bedeckt, dazwischen intervillöse Räume, in denen mütterliches Blut zirkuliert, das über Spiralarterien angeliefert wird Decidua basalis / Basalplatte: Teil, der zur Placenta gehört Placentaschranke in 4. Woche: 1. Synzytium 2. Zytotrophoblast 3. Bindegewebe 4. Endothel im 4. Monat: 1. Synzytium 2. Endothel bei Entwicklung wird aus plumpen Tertiärzotten immer feinere Verästelung -> immense Oberflächenvergrößerung, feinste Ästchen: Terminalzotten, bevorzugt dort Gas- und Stoffaustausch 4. Monat nach Abschluss Plazentareifung: Chorionglatze (Chorion laeve) bildet sich aus, Chorion frondosum bleibt nur dort erhalten wo sich Placenta gebildet hat was noch folgt: Auswachsen von Deciduasepten, andeutungsweise Kammerung Decidua kann man an Deciduazellen erkennen: großflächige Zellen mit breitem, blass gefärbtem Zytoplasma, großer Zellkern: umgewandelte Zellen des Endometriums Decidua: 3 Abschnitte basalis: da wo die Placenta ist parietalis: restliche Uterushöhle capsularis: Fruchtumscheidung Nachgeburt: Ausscheidung von : Placenta, Chorion laeve + Amnionepithel Funktion der Placenta Ernährungsorgan für den Feten (gutes rein, verbrauchter Mist raus oho) Hormonbildung

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16 Entwicklung der Nabelschnur durch Eintauchen in die Amnionhöhle kommt Dottersack auf die Ventralseite zu liegen (einschließlich des Haftstiels), weite embryonale Verbindung zwischen offener Leibeshöhle und Chorionhöhle (primitiver Nabelring) Amnion breite sich immer weiter aus, kommt auch auf Strukturen zu liegen die durch den primitiven Nabelring hindurchziehen -> Entstehung der Nabenschnur mit ihrem definitiven Inhalt. Neben Haftstiel liegt ja der Dottersack mit den Dottergefäßen, das ganze vereinigt sich dann. Physiologischer Nabelbruch: zeitweise (bis 3. Monat) Darmschlingen im Haftstiel / Dottersack, da im Bauchraum vorübergehend kein Platz Auch der rudimentäre Allantois kann vorhanden sein Nabelschnur verläuft als stark gewundener Strang (falsche Knoten gegenüber echten Knoten, die durch Fetenbewegung entstehen können) gallertiges Bindegewebe: ganz viel Hyaluronsäure und Proteoglykane, Kollagenfaserbündel, Fibroblasten zwei Arterien (deoxygeniertes Blut) + eine Vene

17 Amnionflüssigkeit/ Fruchtwasser: Bildung durch Chorion + Transsudat aus mütterlichem Blut in der 37. Woche ein Liter, Abnahme gegen Ende der Schwangerschaft Fetus schluckt Flüssigkeit, Resorption im Darm, über Blutgefäße in Plazenta, Wiederausscheidung, sowie über Nieren, pinkelt gegen Ende der Schwangerschaft ml Urin ins Amnion, Harneigentherapie Zwillingsschwangerschaft ein- vs zweieiige Zwillinge zweieiige Zwillinge: altersabhängig, bei einmaligem Auftreten Wahrscheinlichkeit erhöht zweieige Zwillinge: nacheinander Sprung zweier Eizellen, genetisch genauso verschieden wie zwei nacheinander geborene Kinder, Entwicklung getrennter Plazenten und getrennter Eihöhlen, getrenntem Chorion eineiige Zwillinge: es springt nur eine Eizelle und wird von einem Spermatozoon beteiligt, diese Anlage trennt sich in irgendeinem Stadium (3 Möglichkeiten), identisches Genom, Bildung von zwei Morulae, zwei Blastozysten, verhalten sich im Prinzip wie zweieiige Zwillinge zwei Embryoblasten: Einnistung, der Blastozyste, Embryoblasten als gemeinsames Produkt, eine einheitliche Plazenta, gemeinsames Chorion aber getrennte Amnionhöhlen späteste Möglichkeit: nach Entstehung der Keimscheibe, eine Fehlinduktion führt zur Keimscheibentrennung (wenn alles gut geht symmetrisch), gemeinsame Plazenta, Chorion und Amnionhöhle A: getrennte Zwillinge B: siamesische Zwillinge (verwachsen) C: parasitärer Zwilling (verwachsen, keine symmetrische Keimscheibentrennung)