Ektoderm dan Turunannya

Ektoderm adalah lapisan terluar dari tiga lapisan germinal primer dan membentuk dua kelompok jaringan yang luas: sistem saraf (dari neuroektoderm) dan epidermis dengan apendiksnya (dari ektoderm permukaan). Populasi khusus, krista neuralis, juga berasal dari perbatasan antara kedua domain ektodermal ini dan bermigrasi secara luas untuk membentuk banyak struktur tambahan.

Definition

Ektoderm adalah lapisan germinal luar yang terbentuk pada gastrulasi; ia membentuk sistem saraf pusat dan perifer, epidermis dan apendiksnya, krista neuralis dan turunannya, serta plakoda sensorik.

Scope

Topik ini mencakup pembagian ektoderm menjadi domain neural dan permukaan, asal dan migrasi krista neuralis, serta jaringan utama yang dihasilkan oleh setiap garis keturunan ektodermal. Ini adalah laporan referensi tentang nasib lapisan germinal dalam anatomi perkembangan dan tidak memberikan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana ektoderm dibagi menjadi domain neural dan permukaan (non-neural)?
• Di mana krista neuralis muncul dan apa yang dibentuknya?
• Jaringan apa yang berasal dari neuroektoderm versus ektoderm permukaan?
• Sinyal apa yang menentukan nasib ektodermal?

Key concepts

• Neuroektoderm (lempeng neural)
• Ektoderm permukaan (non-neural)
• Krista neuralis
• Plakoda ektodermal (sensorik)
• Epidermis dan apendiksnya
• Asal sistem saraf pusat dan perifer

Key theories

Model default induksi neural

Ektoderm cenderung ke arah nasib neural dan dipertahankan dalam keadaan epidermal oleh sinyal BMP; penghambatan BMP oleh antagonis yang berasal dari organizer 'mengembalikan' jaringan ke identitas neural.

Mechanisms

Setelah gastrulasi, ektoderm dibagi menjadi domain neural medial dan domain permukaan lateral, sebagian besar di bawah kendali gradien sinyal BMP: aktivitas BMP rendah (dicapai oleh antagonis yang berasal dari organizer) mendorong nasib neural, sementara aktivitas BMP yang lebih tinggi mempertahankan nasib ektoderm permukaan dan epidermis. Lempeng neural melipat membentuk tabung neural, primordium otak dan sumsum tulang belakang. Di perbatasan antara ektoderm neural dan permukaan, krista neuralis ditentukan oleh jaringan regulasi gen khusus; sel-sel ini berdelaminasi dan bermigrasi untuk membentuk neuron dan glia perifer, melanosit, sebagian besar kerangka kraniofasial, dan turunan lainnya. Ektoderm permukaan membentuk epidermis dan apendiksnya (rambut, kuku, dan kelenjar kulit), lensa, dan plakoda sensorik yang berkontribusi pada organ indera khusus.

Clinical relevance

Asal ektodermal dari sistem saraf, kulit, dan krista neuralis menjelaskan mengapa kondisi tertentu memengaruhi jaringan-jaringan ini secara bersamaan, seperti pada sindrom neurokutan, dan mengapa gangguan krista neuralis (neurokristopati) menghasilkan kombinasi fitur pigmentasi, enterik, dan kraniofasial. Entri ini menjelaskan asal-usul perkembangan untuk referensi dan bukan dasar untuk diagnosis atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Penjelasan di sini didasarkan pada biologi perkembangan eksperimental dan molekuler dalam model vertebrata dan teks embriologi manusia standar, yang disintesis dalam tinjauan induksi neural dan biologi krista neuralis, bukan pedoman klinis.

History

Embriologi klasik menetapkan bahwa lapisan germinal luar membentuk kulit dan sistem saraf, dan analisis eksperimental tentang bagaimana organizer menginduksi jaringan neural tumbuh dari tradisi Spemann-Mangold. Karya molekuler pada tahun 1990-an membingkai induksi neural sebagai keadaan default yang diungkapkan oleh penghambatan BMP, dan studi selanjutnya mendefinisikan jaringan regulasi gen yang membedakan krista neuralis sebagai garis keturunan ektodermal yang berbeda.

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

Jaringan apa yang berasal dari ektoderm?

Sistem saraf (otak, sumsum tulang belakang, dan saraf perifer melalui krista neuralis), epidermis dan apendiksnya seperti rambut dan kuku, lensa mata, plakoda sensorik, dan turunan krista neuralis termasuk melanosit dan sebagian besar kerangka wajah.

Apakah krista neuralis merupakan lapisan germinal keempat?

Krista neuralis berasal dari ektoderm di perbatasan lempeng neural daripada menjadi lapisan germinal primer yang terpisah, tetapi karena bersifat multipoten dan bermigrasi secara luas, kadang-kadang secara informal disebut 'lapisan germinal keempat'.