एक्टोडर्म और उसके व्युत्पन्न

एक्टोडर्म तीन प्राथमिक जनन परतों में सबसे बाहरी परत है और यह ऊतकों के दो व्यापक समूहों को जन्म देती है: तंत्रिका तंत्र (न्यूरोएक्टोडर्म से) और एपिडर्मिस अपने उपांगों के साथ (सतह एक्टोडर्म से)। एक विशेष आबादी, तंत्रिका शिखा (neural crest), भी इन दो एक्टोडर्मल डोमेन के बीच की सीमा पर उत्पन्न होती है और कई अतिरिक्त संरचनाओं को बनाने के लिए व्यापक रूप से पलायन करती है।

Definition

एक्टोडर्म गैस्ट्रुलेशन में स्थापित बाहरी जनन परत है; यह केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र, एपिडर्मिस और उसके उपांगों, तंत्रिका शिखा और उसके व्युत्पन्न, और संवेदी प्लेकोड को जन्म देती है।

Scope

यह विषय एक्टोडर्म के तंत्रिका और सतही डोमेन में उपविभाजन, तंत्रिका शिखा की उत्पत्ति और प्रवासन, और प्रत्येक एक्टोडर्मल वंशावली द्वारा उत्पादित प्रमुख ऊतकों को शामिल करता है। यह विकासात्मक शरीर रचना विज्ञान में जनन-परत के भाग्य का एक संदर्भ विवरण है और नैदानिक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• एक्टोडर्म को तंत्रिका और सतही (गैर-तंत्रिका) डोमेन में कैसे उपविभाजित किया जाता है?
• तंत्रिका शिखा कहाँ से उत्पन्न होती है और यह क्या बनाती है?
• न्यूरोएक्टोडर्म बनाम सतही एक्टोडर्म से कौन से ऊतक व्युत्पन्न होते हैं?
• कौन से संकेत एक्टोडर्मल भाग्य को निर्दिष्ट करते हैं?

Key concepts

• न्यूरोएक्टोडर्म (तंत्रिका प्लेट)
• सतही (गैर-तंत्रिका) एक्टोडर्म
• तंत्रिका शिखा
• एक्टोडर्मल (संवेदी) प्लेकोड
• एपिडर्मिस और उसके उपांग
• केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र की उत्पत्ति

Key theories

तंत्रिका प्रेरण का डिफ़ॉल्ट मॉडल

एक्टोडर्म तंत्रिका भाग्य की ओर झुका होता है और बीएमपी सिग्नलिंग द्वारा एक एपिडर्मल अवस्था में रखा जाता है; आयोजक-व्युत्पन्न प्रतिपक्षी द्वारा बीएमपी का निषेध ऊतक को तंत्रिका पहचान के लिए 'डिफ़ॉल्ट' करता है।

Mechanisms

गैस्ट्रुलेशन के बाद एक्टोडर्म को एक मध्य तंत्रिका डोमेन और एक पार्श्व सतही डोमेन में विभाजित किया जाता है, जो काफी हद तक बीएमपी सिग्नलिंग ग्रेडिएंट के नियंत्रण में होता है: कम बीएमपी गतिविधि (आयोजक-व्युत्पन्न प्रतिपक्षी द्वारा प्राप्त) तंत्रिका भाग्य को बढ़ावा देती है, जबकि उच्च बीएमपी गतिविधि सतही-एक्टोडर्म और एपिडर्मल भाग्य को बनाए रखती है। तंत्रिका प्लेट तंत्रिका नली बनाने के लिए मुड़ती है, जो मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी का आदिम रूप है। तंत्रिका और सतही एक्टोडर्म के बीच की सीमा पर, तंत्रिका शिखा को एक समर्पित जीन नियामक नेटवर्क द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है; ये कोशिकाएं अलग हो जाती हैं और परिधीय न्यूरॉन्स और ग्लिया, मेलानोसाइट्स, कपाल-चेहरे के कंकाल का अधिकांश भाग, और अन्य व्युत्पन्न बनाने के लिए पलायन करती हैं। सतही एक्टोडर्म एपिडर्मिस और उसके उपांगों (बाल, नाखून, और त्वचीय ग्रंथियां), लेंस, और संवेदी प्लेकोड को जन्म देता है जो विशेष संवेदी अंगों में योगदान करते हैं।

Clinical relevance

तंत्रिका तंत्र, त्वचा और तंत्रिका शिखा की एक्टोडर्मल उत्पत्ति बताती है कि कुछ स्थितियाँ इन ऊतकों को एक साथ क्यों प्रभावित करती हैं, जैसे कि न्यूरोक्यूटेनियस सिंड्रोम में, और तंत्रिका-शिखा संबंधी गड़बड़ी (न्यूरोक्रिस्टोपैथी) वर्णक, आंत्र और कपाल-चेहरे की विशेषताओं के संयोजन क्यों उत्पन्न करती हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए विकासात्मक उत्पत्ति का वर्णन करती है और निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां का विवरण कशेरुकी मॉडल में प्रायोगिक और आणविक विकासात्मक जीव विज्ञान और मानक मानव भ्रूणविज्ञान ग्रंथों पर आधारित है, जिसे नैदानिक दिशानिर्देशों के बजाय तंत्रिका प्रेरण और तंत्रिका-शिखा जीव विज्ञान की समीक्षाओं में संश्लेषित किया गया है।

History

शास्त्रीय भ्रूणविज्ञान ने स्थापित किया कि बाहरी जनन परत त्वचा और तंत्रिका तंत्र दोनों का निर्माण करती है, और आयोजक तंत्रिका ऊतक को कैसे प्रेरित करता है, इसका प्रायोगिक विश्लेषण स्पमैन-मैंगोल्ड परंपरा से विकसित हुआ। 1990 के दशक में आणविक कार्य ने तंत्रिका प्रेरण को बीएमपी निषेध द्वारा प्रकट एक डिफ़ॉल्ट स्थिति के रूप में प्रस्तुत किया, और बाद के अध्ययनों ने जीन नियामक नेटवर्क को परिभाषित किया जो तंत्रिका शिखा को एक विशिष्ट एक्टोडर्मल वंशावली के रूप में अलग करता है।

Key figures

• Marianne Bronner
• Ali Hemmati-Brivanlou
• Douglas Melton
• Nicole Le Douarin

Seminal works

• hemmati-brivanlou-melton-1997
• simoes-costa-bronner-2015

Frequently asked questions

एक्टोडर्म से कौन से ऊतक आते हैं?

तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क, रीढ़ की हड्डी, और तंत्रिका शिखा के माध्यम से परिधीय तंत्रिकाएं), एपिडर्मिस और उसके उपांग जैसे बाल और नाखून, आंख का लेंस, संवेदी प्लेकोड, और तंत्रिका-शिखा व्युत्पन्न जिसमें मेलानोसाइट्स और चेहरे के कंकाल का अधिकांश भाग शामिल है।

क्या तंत्रिका शिखा चौथी जनन परत है?

तंत्रिका शिखा एक अलग प्राथमिक जनन परत होने के बजाय तंत्रिका प्लेट सीमा पर एक्टोडर्म से उत्पन्न होती है, लेकिन क्योंकि यह बहुशक्तिशाली है और इतनी व्यापक रूप से पलायन करती है, इसे कभी-कभी अनौपचारिक रूप से 'चौथी जनन परत' कहा जाता है।