Развитие глаза и уха

Глаз и ухо, главные органы чувств, формируются в результате взаимодействия нескольких слоев эмбриональных тканей. Глаз начинает свое развитие как выпячивание развивающегося переднего мозга (глазной пузырь), которое индуцирует образование лежащей над ним хрусталиковой плакоды, в то время как внутреннее ухо возникает из утолщения поверхностной эктодермы, называемого ушной плакодой. Эта тема охватывает эмбриональное происхождение и морфогенез глаза и уха.

Definition

Развитие глаза и уха — это морфогенез зрительных и слухо-вестибулярных органов чувств: глаза из нейроэктодермы, производной переднего мозга, вместе с хрусталиковой плакодой, и внутреннего уха из ушной плакоды поверхностной эктодермы — посредством индуктивных тканевых взаимодействий, инвагинации и прогрессирующей дифференцировки.

Scope

Статья охватывает нейроэктодермальное происхождение сетчатки и оптических структур, происхождение хрусталика из поверхностной эктодермы посредством индукции плакоды, формирование внутреннего уха из ушной плакоды и его дифференцировку в улитковый и вестибулярный аппарат, а также вклад окружающей мезенхимы и нервного гребня. Это справочный материал по эмбриологии развития, который не содержит инструкций по клиническому ведению.

Key concepts

• Глазной пузырь и глазной бокал
• Хрусталиковая плакода и индукция
• Нейроэктодермальное происхождение сетчатки
• Определение клеточной судьбы сетчатки
• Ушная плакода и ушной пузырь (отоцист)
• Улитковая и вестибулярная дифференцировка
• Индукция плакоды окружающими тканями

Mechanisms

Глаз возникает как глазной пузырь, выпячивание нейроэктодермы переднего мозга, которое контактирует с поверхностной эктодермой и индуцирует ее к формированию хрусталиковой плакоды; затем пузырь инвагинирует в двухслойный глазной бокал, внутренний слой которого становится нейросенсорной сетчаткой, а наружный слой — пигментным эпителием сетчатки, в то время как хрусталиковая плакода отделяется, образуя хрусталик (Graw, 2003; Moore et al., 2020). Внутри сетчатки мультипотентные предшественники дают начало нескольким типам нейрональных и глиальных клеток в регулируемом порядке (Bassett & Wallace, 2012). Внутреннее ухо возникает независимо как ушная плакода, утолщение поверхностной эктодермы рядом с ромбовидным мозгом, которое индуцируется сигналами от соседних тканей; плакода инвагинирует, образуя ушной пузырь (отоцист), который затем развивается в улитковый проток и вестибулярный лабиринт (Sai & Ladher, 2015; Sadler, 2018).

Clinical relevance

Зависимость формирования глаза и уха от точно синхронизированных индуктивных взаимодействий лежит в основе развития многих врожденных сенсорных аномалий, а задействованные генетические сети рассматриваются в контексте врожденных дефектов глаза (Graw, 2003). Данная статья описывает анатомию развития в справочных целях и не является основанием для индивидуальных диагностических или лечебных решений.

History

Индуктивное происхождение хрусталика из глазного пузыря является классическим примером в экспериментальной эмбриологии, а плакодальное происхождение глаза и уха кодифицировано в стандартных учебниках (Moore et al., 2020; Sadler, 2018). Молекулярная биология развития с тех пор подробно описала генные сети формирования глаза и врожденных дефектов глаза (Graw, 2003), логику предшественников в определении клеточной судьбы сетчатки (Bassett & Wallace, 2012), а также индукцию и морфогенез ушной плакоды (Sai & Ladher, 2015).

Key figures

• Jochen Graw
• Valerie Wallace
• Raj Ladher

Seminal works

• graw-2003
• sai-ladher-2015
• bassett-wallace-2012

Frequently asked questions

Из какой ткани развивается сетчатка?

Сетчатка развивается из нейроэктодермы: глазной пузырь, выпячивание переднего мозга, инвагинирует в глазной бокал, внутренний слой которого образует нейросенсорную сетчатку, а наружный слой — пигментный эпителий сетчатки.

Откуда берется внутреннее ухо?

Внутреннее ухо возникает из ушной плакоды, утолщения поверхностной эктодермы рядом с ромбовидным мозгом, которое инвагинирует в ушной пузырь, а затем дифференцируется в улитковую и вестибулярную части перепончатого лабиринта.