İNSAN EMBRİYOLOJİSİ Prof. Dr. Serkan YILMAZ

BİLAMİNAR GERM DİSKİ (GELİŞİMİN İKİNCİ HAFTASI) Gelişimin 8. Günü Gelişimin 8. gününde blastokist endometrium stromasına kısmen gömülmüş durumdadır. Embriyonik kutupta trofoblast iki tabakaya farklılaşmıştır. Bunlar; sitotrofoblast denilen tek çekirdekli hücrelerden oluşmuş iç tabaka ve sinsitiotrofoblast denilen çok çekirdekli hücrelerden oluşmuş dış tabakadır. Mitoz bölünme sadece sitotrofoblast tabakasında görülür. Embriyoblastın hücreleri de iki tabaka halinde farklılaşır. Bunlar hipoblast ve epiblast tabakalarıdır. Bu iki tabakanın hücreleri bilaminar germ diski olarak bilinir. Bu sırada epiblast içinde küçük bir boşluk belirir ve bu boşluk amniyon boşluğuna dönüşür .

Gelişimin 9. Günü Blastokist endometriyum içerisinde daha derine gömülü durumdadır. Trofoblast özellikle embriyonik kutupta hızlı bir gelişim göstermiş ve içinde vakuoller belirmiştir. Bu vakuollerin birleşmesiyle daha geniş lakuna denilen boşluklar oluşur, bu nedenle bu evre lakünar evre olarak isimlendirilir.

Gelişimin 11 ve 12. Günleri Blastokist bu dönemde uterusun endometriyumuna tamamen gömülmüştür. Sinsitial hücreler derinlere doğru ilerleyerek anneye ait kapiller damarların endotellerini aşındırırlar. İçi kanla dolu olan bu geniş lümenli kapiller damarlara sinüzoid adı verilir. Daha sonra lakünalar sinüzoidlerle birleşir ve böylece anne kanı laküner sistem içine dolmaya başlar. Trofoblastların giderek daha çok sinuzoidin duvarını aşındırmasıyla maternal kan dolaşımı trofoblastik sistem içinden geçmeye başlar ve uteroplasental dolaşım başlamış olur.

Gelişimin 13. Günü İmplantasyon bölgesindeki endometrium hasarı genellikle iyileşmiştir. Bununla birlikte lakünar boşlukların içine doğru kan akımının artmasıyla implantasyon bölgesinde kanama olabilir. Bu devrede trofoblasttaki en belirgin değişiklik villöz yapıların ortaya çıkışıdır. Ekstraembriyonik kölom gittikçe genişleyerek korion boşluğu adını alan büyük bir boşluğa dönüşür. Ekstraembriyonik mezodermin korion boşluğunu kat ettiği tek bölge bağlantı sapı içindedir. Kan damarlarının oluşmasıyla bu sap göbek kordonu haline gelir.

Klinik Sinsitiyotrofoblast, human korionik gonadotropin (hCG) de dâhil olmak üzere hormon üretiminden sorumludur. İkinci haftanın sonunda bu hormonun düzeyi oldukça fazla yükselir ve bu gebelik testinin temelini oluşturur. Annede otoimmün bir hastalığın, örneğin sistemik eritematozus (SLE) olması durumunda embriyonun reddi, hastalığın oluşturduğu antikorların embriyoyu sekonder olarak etkilemesi sonucu ortaya çıkar.

İmplantasyonun uterus dışında ekstrauterin veya ektopik gebelikle sonlanacak şekilde gerçekleşmesi sık görülür. Ektopik gebelik karın boşluğunda herhangi bir yerde overde ve uterus tüpleri içerisinde gerçekleşebilir. Dış gebeliklerin hemen hemen %95’i uterus tüpleri içerisinde olur. Dış gebelik çoğu kez embriyonun gebeliğin yaklaşık 2. ayında ölümüyle sonuçlanır ve annede şiddetli kanamalara ve karın ağrısına neden olur.

Trilaminar Germ Diski (Gelişimin 3. haftası) Üçüncü haftanın en önemli olayı embriyonun her üç germ yaprağının oluşması ile sonuçlanan gastrulasyondur. Gastrulasyon epiblastın yüzeyinde primitif çizginin oluşmasıyla başlar. Epiblast hücreleri, mezoderm ve intraembriyonik endodermi oluşturmak üzere primitif çizgiye doğru göç ederler. Hücrelerin bu şekilde içe doğru hareketine invaginasyon denir.

İnvagine olan hücrelerden bazıları hipoblast hücrelerinin yerlerini alarak embriyonik endodermi, bazıları da epiblast ile yeni oluşan endoderm arasına yayılarak mezodermi oluştururlar. Epiblast içinde kalan hücreler daha sonra ektodermi meydana getirirler.

NOTOKORDUN OLUŞUMU Primitif çukurdan invagine olan prenotokordal hücreler prekordal plağa ulaşana kadar göç ederler. Bu prenotokordal hücreler, hipoblasta karışırlar. Hipoblastın yeri primitif çizgiden içeriye doğru hareket eden endoderm hücreleri tarafından doldurulurken notokordal plağın hücreleri çoğalır ve endodermden ayrılır.

Bunlar daha sonra solid bir hücre kordonu oluştururlar Bunlar daha sonra solid bir hücre kordonu oluştururlar. Bu yapıya kalıcı notokord denir. Gelişimin 16. günü civarında kloakal membranın ortaya çıkmasıyla eş zamanlı olarak vitellus kesesinin arka duvarında allantois gelişimi başlar. Allantois bazı alt grup omurgalılarda renal sistemden atılan atıklar için depo görevi görür. İnsanda rudimenter kalır ancak mesanenin bazı doğumsal anomalilerinde rol oynar.

GERM DİSKİNİN BÜYÜMESİ Başlangıçta yassı ve hemen hemen yuvarlak olan embriyonik disk giderek uzar, sefalik bölgede geniş, kaudal uçta dar bir biçim alır. Dördüncü haftanın sonuna kadar embriyonik diskin kaudal ucundaki primitif çizgiden yeni hücrelerin oluşması embriyonun gelişmesinde önemli rol oynar.

Klinik Gastrulasyonun başladığı dönem olan gelişimin 3. haftasının başları teratojenik etkilere çok hassas olunan bir evredir. Bu evrede gözler ve beyin gibi çeşitli organ sistemlerinin kaderi belli olur. Örneğin bu safhada yüksek alkol alımı kranofasiyal yapıların orta hattında bir eksiklik oluşmasına ve bu nedenle holoprozensefaliye neden olabilir. Bu evre fertilizasyondan sonra 2. haftaya, son adet kanamasından ise 4 hafta sonraya denk düşer. Bundan dolayı kadın hamile olduğunun farkında olmayabilir ve gerekli önlemleri almayabilir.

Gastrulasyon genetik veya teratojenik nedenlerle bozulabilir Gastrulasyon genetik veya teratojenik nedenlerle bozulabilir. Bazen primitif çizgideki pluripotent hücre toplulukları çoğalır ve sakrokoksigeal teratom olarak bilinen ve sıklıkla her 3 germ tabakasından köken almış dokular içeren tümörler oluşturabilir. Bu tümörün insidansı 37.000 doğumda 1’dir.

Trofoblastların İleri Gelişimi 4. haftanın sonlarına doğru mezodermal hücreler kan damarları ve kan hücrelerine farklılaşarak villöz kapiller sistemi oluştururlar. Bu yapı tersiyer villus veya kalıcı plasental villus olarak bilinir. Bu damarların intraembriyonik dolaşım sistemi ile birleşmesiyle plasenta ve embriyo birbiriyle birleşmiş olur. Böylece gelişimin 4. haftasında kalp atımları başladığında villöz sistem embriyonun gereksinimi olan besleyici maddeleri ve oksijeni sağlamaya hazır durumdadır. 19-20. gün dolaylarında embriyo genişlemiş koryon boşluğu içinde kendi sitotrofoblast kabuğuna ince bir bağlantı sapı ile bağlı olarak bulunur.

Bağlantı sapı gelişimin ileri dönemlerinde plasenta ile yavru arasındaki bağlantıyı sağlayan göbek kordonunu oluşturur.

EMBRİYONİK DÖNEM (3-8 HAFTALAR ARASI) Embriyonik dönem veya organogenez dönemi olarak bilinen 3.-8. haftalarda her 3 germ yaprağından bazı özel doku ve organlar gelişir. Ektodermal Germ Yaprağının Türevleri Notokordun gelişmesi ve indüktif etkisiyle notokordun üzerinde bulunan kısımda ektoderm kalınlaşıp nöral plağı oluşturur.

İndüksiyon bir dokunun yanıt veren bir doku veya hücre grubunu uyarmasını tanımlayan bir süreçtir. Örneğin metanefrik dokunun böbreği oluşturmak üzere üreter tomurcuğu tarafından indüksiyonunda olduğu gibi. Bu işlemlerin gerçekleşmesinde bir dizi gen ve sinyal faktörleri rol oynamaktadır. Bunlar sinyal molekülleri aktivin ve fibroblast growth faktörlerinin (FGF) de içinde olduğu transforming growth faktör β (TGF-β) ailesinin üyelerini kapsamaktadır.

Bunların dışında retinoik asit, nörotransmitterler ve Wnt genlerinin ürünleri morfojen gibi davranabilmektedir. Morfojenler etkiledikleri hücrede bir dizi olayı tetiklerler ve çoğu kez ilk olarak homeobox genlerini aktive ederler. Bu genler diğer genlerin ekspresyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörlerini kodlarlar.

Üçüncü haftanın sonlarına doğru nöral plağın lateral kenarları daha fazla büyüyüp yükselerek nöral katlantıları oluşturur. Bunların arasında kalan çukur bölge nöral oluk olarak adlandırılır. Nöral katlantılar daha sonra birbirlerine doğru yaklaşarak kaynaşırlar. Kaynaşma daha sonra boynun oluşacağı 4. somit bölgesinden başlar sefalik ve kaudal yönde devam eder. Bu olayların sonucunda nöral tüp oluşur.

Kaynaşma tamamlanana kadar sefalik tüpün nöral ve kaudal uçları amniyon boşluğuyla sırasıyla kraniyal ve kaudal nöroporlar yoluyla ilişkidedir. Kraniyal nöropor 25. gün dolaylarında (18-20 somitlik evre) ve posterior nöropor da 27. Gün dolaylarında (25 somitlik evre) kapanır. Nöroporların kapanmasıyla nörülasyon artık tamamlanmıştır ve santral sinir sistemi de tübüler bir yapı haline gelmiştir.

Bu sırada nöroektodermin lateral sınırında bulunan hücreler komşularından ayrılmaya başlarlar. Bu hücre topluluğu nöral krest adıyla bilinir. Nöral krest hücrelerinden daha sonra spinal (duyu) ve otonom sinir sistemi gangliyonları, V., VII., IX ve X. kafa çifti gangliyonlarının bazı bölümleri; Schwann hücreleri ve meninksler; melanositler; böbrek üstü bezin medullası; kranofasiyal yapıların kemik ve bağ dokuları vs. gelişir.

Nöral tüp kapandığında embriyonun sefalik bölgesinde otik plak ve lens plağı adı verilen iki ektodermal kalınlaşma belirgin hale gelir. Gelişimin daha ileri dönemlerinde otik plaktan, işitme ve denge ile ilgili yapıların geliştiği otik vezikül oluşur. Lens plakları da 5. haftada invagine olarak lensleri oluşturur.

Genel olarak ektodermal germ yaprağından; Santral sinir sistemi Periferik sinir sistemi Kulak, göz ve burundaki duyu epitelleri Epidermis (saç ve tırnaklar dahil) Deri altı bezleri Meme bezleri Hipofiz Diş minesi oluşur.

Mezodermal Germ Yaprağının Türevleri Mezoderm 17. gün dolaylarında orta hatta yakın bir bölgede prolifere olur ve paraksiyel mezodermi oluşturur. Lateralde ise inceliğini korur ve lateral plak olarak bilinir. Lateral plak, somatik veya paryetal mezoderm tabakası ve splanknik veya visseral mezoderm tabakası olarak ikiye bölünür.

3. haftanın başlarında paraksiyel mezoderm somitomer olarak isimlendirilen segmentlere bölünmeye başlar. Baş bölgesinde bu yapılar nöromerler haline dönüşürler. İlk somit çifti embriyonun servikal bölgesinde gelişimin yaklaşık 20. gününde belirir. Günde ortalama üç somit olmak üzere 5. haftanın sonlarına kadar 42-44 çift somit gelişir. Somit çiftlerinin 4’ü oksipital, 8’i servikal, 12’si torasik, 5’i lumbar, 5’i sakral, 8-10’u ise koksigealdir. Daha sonra 1. Oksipital ile son 5-7 koksigeal somitler kaybolur. Kalan somitler embriyonun aksiyal iskeletini oluşturur.

İNTERMEDİYER (ARA) MEZODERM İntermediyer mezoderm servikal ve üst torasik bölgelerde segmental dizilimli hücre kümeleri oluştururken, kaudalde nefrojenik kordonu oluşturur. İntermediyer mezodermden üriner sistemin boşaltım birimleri ve gonadlar gelişir.

PARYETAL VE VİSSERAL MEZODERM YAPRAKLARI Paryetal mezoderm üstünü örten ektodermle birlikte lateral ve ventral vücut duvarını; visseral mezoderm de embriyonik endoderm ile birlikte bağırsak duvarını oluşturur.