تطور الجهاز الهضمي

يتطور الجهاز الهضمي من الأنبوب المعوي البطاني (endodermal gut tube)، الذي يتشكل مع انطواء الجنين ودمج جزء من الكيس المحي. ينقسم الأنبوب على طوله إلى أمعاء أمامية (foregut) وأمعاء وسطى (midgut) وأمعاء خلفية (hindgut)، حيث ينشأ من كل جزء أعضاء محددة ويتم تغذيته بشريان خاص به. يغطي هذا الموضوع كيفية تشكل الأنبوب الهضمي والأعضاء المشتقة منه واكتسابها للهوية الإقليمية أثناء التطور.

Definition

تطور الجهاز الهضمي هو تشكل القناة الهضمية من الأنبوب المعوي البطاني – المقسم إلى أمعاء أمامية ووسطى وخلفية – بالإضافة إلى الأعضاء المرتبطة به، من خلال الإشارات المتبادلة بين الأديم الباطن والميزوديرم، والتنميط الإقليمي، والنمو، والفتق، والدوران.

Scope

يغطي المدخل الأصل البطاني (endodermal origin) لظهارة الأمعاء، والميزوديرم الحشوي (splanchnic mesoderm) الذي يشكل عضلاتها ونسيجها الضام، والتقسيم إلى الأمعاء الأمامية والوسطى والخلفية ومشتقاتها، والفتق الفسيولوجي (physiological herniation) للأمعاء الوسطى ودورانها، وتبرعم الأعضاء الغدية المرتبطة مثل الكبد والبنكرياس. يعد هذا مرجعًا تطوريًا ضمن علم الأجنة ولا يقدم تعليمات للإدارة السريرية.

Key concepts

• الأنبوب المعوي البطاني
• الأمعاء الأمامية، الوسطى، والخلفية
• التنميط الإقليمي للأديم الباطن
• مساهمات الميزوديرم الحشوي
• الفتق الفسيولوجي ودوران الأمعاء الوسطى
• براعم الكبد والبنكرياس
• المجرور وتقسيمه

Mechanisms

مع خضوع الجنين للانطواء الجانبي والرأسي-الذيلي، يتم دمج الجزء الظهري من الكيس المحي لتشكيل الأنبوب المعوي البطاني، والذي يغطيه الميزوديرم الحشوي الذي سيشكل العضلات الملساء والنسيج الضام للجدار. تعمل الإشارات المتبادلة بين الأديم الباطن والميزوديرم المجاور على تنميط الأنبوب على طول محوره الأمامي-الخلفي إلى أمعاء أمامية ووسطى وخلفية، حيث تعبر كل منطقة عن برامج مميزة وتؤدي إلى ظهور أعضاء مميزة (Zorn & Wells, 2009). تنتج الأمعاء الأمامية البلعوم والمريء والمعدة والجزء القريب من الاثني عشر وتبرعم الكبد والمرارة والبنكرياس؛ تخضع الأمعاء الوسطى التي تتطاول بسرعة لفتق فسيولوجي في الحبل السري، وتدور، ثم تعود إلى البطن؛ تشكل الأمعاء الخلفية القولون البعيد وتساهم في تقسيم المجرور (cloaca) (Moore et al., 2020; Sadler, 2018; Carlson, 2018).

Clinical relevance

توفر عملية تطاول الأمعاء، والفتق والدوران، وتقسيم المجرور، الإطار التطوري الذي يتم من خلاله فهم سوء الدوران (malrotation)، والرتق (atresias)، والتشوهات ذات الصلة. يصف هذا المدخل التشريح التطوري كمرجع وليس أساسًا لقرارات التشخيص أو العلاج الفردية.

History

أرسى علم الأجنة الوصفي الكلاسيكي مخطط الأمعاء الأمامية والوسطى والخلفية ووصف دوران الأمعاء الوسطى الذي لا يزال معيارًا في النصوص التعليمية (Moore et al., 2020; Sadler, 2018; Carlson, 2018). ربط علم الأحياء النمائي المعاصر هذا التشريح الوصفي بالآليات الجزيئية لتكوين الأديم الباطن وتحديد الأعضاء الإقليمية، والتي تم تجميعها في مراجعات تكاملية لتطور الأديم الباطن في الفقاريات (Zorn & Wells, 2009).

Key figures

• Aaron Zorn
• James Wells
• Bruce M. Carlson
• Keith L. Moore

Seminal works

• zorn-wells-2009
• moore-2020
• sadler-2018

Frequently asked questions

ما هي الأقسام الأولية الثلاثة للأمعاء النامية؟

يتم تنميط الأنبوب المعوي البطاني إلى أمعاء أمامية ووسطى وخلفية؛ حيث ينشأ من كل منها مجموعة محددة من الأعضاء ويتم تغذيته بشريان خاص به (الشرايين البطني، المساريقي العلوي، والمساريقي السفلي، على التوالي).

لماذا يحدث فتق الأمعاء الوسطى أثناء التطور؟

تتطاول الأمعاء الوسطى بشكل أسرع مما يمكن أن تستوعبه تجويف البطن، لذلك يحدث لها فتق مؤقت في الحبل السري، وتدور، ثم تعود إلى البطن – وهو تسلسل طبيعي يسمى الفتق الفسيولوجي للأمعاء الوسطى.