Embriologi adalah subdisiplin genetika dan biologi yang bertanggung jawab untuk mempelajari morfogenesis, perkembangan embrio dan saraf dari gametogenesis hingga saat kelahiran makhluk hidup. Kehidupan pada manusia dimulai dengan sel telur dan sperma, dua sel haploid khusus (n) yang, setelah berhubungan seksual, bersatu dan membentuk zigot (2n).
Manusia memiliki 23 pasang kromosom dalam inti hampir semua sel kita, yaitu total 46. Pada saat pembuahan, kedua sel haploid tersebut menyatu, sehingga setengah dari informasi genetik yang kita kodekan berasal dari ayah kita dan setengah lainnya dari ibu. Mekanisme sederhana ini menjelaskan kunci pewarisan spesies kita dan banyak makhluk hidup lainnya, karena proses rekombinasi genetik dan mutasi spontan juga terjadi yang menghasilkan variabilitas jangka panjang pada makhluk hidup.
Di luar mekanisme genetik reproduksi dan pembentukan embrio yang hidup, sungguh menarik untuk mengetahui bagaimana kita beralih dari perpaduan dua sel menjadi janin, dengan struktur anatomi yang jelas dan jelas. Hari ini kita akan memberi tahu Anda semua tentang epiblas, salah satu garis sel yang ada selama gastrulasi perkembangan embrio pada mamalia, reptil, dan burung.
- Artikel Terkait: “Epitel: jenis dan fungsi jaringan biologis jenis ini”
Apa itu epiblas?
Dalam bidang embriologi, epiblas dapat didefinisikan sebagai lapisan sel embrionik yang muncul selama gastrulasi (bersama dengan hipoblas) dan membentuk mesoderm dan ektoderm . Fungsionalitas garis sel ini dapat diilustrasikan jika kita pergi ke dasar etimologisnya: epi berarti pada, sedangkan istilah Yunani mengacu pada kuman, kuncup atau tunas. Bibit kehidupan berada di epiblas, karena tanpanya perkembangan manusia tidak dapat diselesaikan.
Secara histologis, lapisan sel ini digambarkan sebagai epitel kolumnar yang kaya akan mikrovili di bagian apikalnya . Ini muncul pada hari ke 8 setelah pembuahan, dan mengalami perubahan epitel-mesenkim selama perkembangan untuk menimbulkan lapisan prekursor dari berbagai organ dan struktur makhluk hidup.
Kita telah menemukan banyak istilah kompleks secara tiba-tiba, tetapi jangan khawatir. Untuk memulai dari 0 dan memahami definisi yang diberikan, kita membedah setiap kata kompleks yang diekspos pada baris berikut.
Apa itu gastrulasi?
Gastrulasi adalah salah satu tahap perkembangan embrio awal yang dihasilkan setelah implantasi blastokista di endometrium . Setelah implantasi produk sel telur wanita dan sperma pria, antara minggu ke-4 dan ke-5 kehamilan, embrio mulai mengalami perubahan yang sangat penting, di antaranya adalah proses yang akan kita jelaskan di baris mendatang.
Perlu diklarifikasi bahwa badan sel pertama yang kita temui selama kehamilan adalah blastokista yang sudah bernama . Ini terdiri dari sekitar 200 sel dan muncul 5-6 hari pertama setelah pembuahan.
Ini adalah tahap perkembangan sebelum implantasi embrio di rahim ibu, dan itu dibedakan menjadi 2 struktur utama: massa sel dalam (ICM) atau embrioblas, yang selanjutnya akan membentuk embrio, dan trofoblas, yang terluar. lapisan sel yang melindungi blastokista.
Gastrulasi adalah proses pembentukan embrio trilaminar melalui migrasi populasi sel yang terletak di epiblas . Lembaran ini sesuai dengan ektoderm, mesoderm dan endoderm, tetapi kita akan melihat kekhasan mereka di baris selanjutnya.
- Anda mungkin tertarik: “Neurulasi: proses pembentukan tabung saraf”
Epiblas dan embriogenesis pada mamalia
Massa sel dalam (ICM) yang dijelaskan di atas membentuk cakram embrionik bilaminar. Dari situ, baik epiblas maupun hipoblas muncul . Hipoblas terletak di atas epiblas, terdiri dari serangkaian sel kuboid, dan dari situ berasal endoderm ekstra-embrionik (termasuk kantung kuning telur).
Mendefinisikan peran epiblas pada mamalia membutuhkan kesabaran dan pengetahuan sebelumnya, karena hal ini menimbulkan, selama perkembangan, ke ektoderm, mesoderm dan endoderm. Kita membedah arti dari masing-masing piring di bawah ini.
1. Ektoderm
Ektoderm adalah lapisan luar gastrula embrio di metazoa, yaitu hewan itu sendiri. Ini adalah salah satu lembaran yang dimiliki embrio selama perkembangannya, sehingga ditemukan pada janin selama tahap kehamilan, sampai ia berdiferensiasi dan membentuk struktur yang dirancang untuknya.
Struktur terpenting yang terbentuk dari ektoderm adalah sistem saraf . Ini adalah lapisan yang bertanggung jawab untuk memunculkan otak, sumsum tulang belakang dan saraf motorik, retina dan neurohipofisis, di antara struktur lainnya. Ektoderm eksternal juga bertanggung jawab untuk membentuk jaringan epitel eksternal yang menjadi ciri makhluk hidup yang berbeda, seperti rambut, kuku, bulu, kuku, tanduk, kornea dan banyak lagi.
2. Mesoderm
Melalui proses mitosis ektoderm, lapisan ketiga sel terbentuk terletak di antara itu dan endoderm: mesoderm . Sel-sel dalam lembaran ini mulai membelah menjadi garis sel yang berbeda, yang akan menghasilkan berbagai organ dan sistem. Di antara mereka kita menemukan jaringan seperti tulang rawan, otot, kerangka dan dermis punggung, sistem peredaran darah dan sistem ekskresi, di antara banyak lainnya.
3. Endoderm
Ini adalah lapisan dalam dari gastrula embrio metazoa. Seperti mesoderm, endoderm dibentuk oleh diferensiasi mitosis ektoderm, lamina pertama yang terbentuk. Saat epiblas memunculkan ektoderm, dikatakan juga bahwa garis sel ini bertanggung jawab atas pembentukan dua lapisan berikutnya, karena ini merupakan konsekuensi langsung dari peristiwa ini.
Endoderm bertanggung jawab untuk pembentukan struktur (sel dan jaringan) yang merupakan bagian dari histologi sistem pencernaan dan pernapasan . Ini juga menimbulkan sel-sel yang melapisi sel-sel kelenjar yang menutupi organ-organ penting (seperti hati dan pankreas), epitel saluran telinga dan rongga timpani, kandung kemih dan uretra, timus, dan banyak struktur lainnya.
Diferensiasi epiblas
Kita sudah tahu bahwa epiblas memunculkan ektoderm dan, oleh karena itu, menjadi 3 garis sel yang akan membentuk semua organ kita selama perkembangan embrio. Dengan demikian, kita dapat mendefinisikan fungsionalitas epiblas dalam poin-poin penting berikut :
- Sel germinal diproduksi berkat epiblas. Mereka diinduksi dalam embrio, terbentuk di wilayah posterior garis sel ini, dipromosikan oleh faktor BMP4 dan BMP8b.
- Invaginasi, migrasi sel, dan diferensiasi epiblas sangat penting untuk pembentukan semua struktur yang dijelaskan sebelumnya.
- Epiblas diketahui menimbulkan semua garis sel janin.
Karena fungsinya, epiblas juga dikenal sebagai “ektoderm primitif”. Ini menimbulkan janin itu sendiri selama kehamilan, sedangkan endoderm ekstra-embrionik, atau yang sama, kantung kuning telur berasal dari hipoblas. Perlu juga dicatat bahwa epiblas tidak hanya terjadi pada manusia (bahkan mamalia), karena epiblas juga terdapat pada burung dan reptil. Bagaimanapun, proses gastrulasi berbeda menurut taksa yang dikonsultasikan dan, sebanyak yang diketahui tentangnya, masih banyak yang tidak diketahui untuk diuraikan .
Ringkasan
Penjelasan yang diberikan di sini mungkin tampak sangat kompleks, tetapi jika kita ingin Anda tetap pada ide sentral, berikut ini: epiblas dan hipoblas membentuk embrio bilaminar, produk dari massa sel dalam (Inner cell mass/ICM) yang telah dijelaskan sebelumnya. Berkat pelepasan berbagai faktor, sel germinal, ektoderm dan, akibatnya, mesoderm dan endoderm diproduksi dari epiblas. Tanpa epiblas, kita tidak akan ada, karena semua garis sel janin berasal darinya.
Sementara itu, hipoblas menjaga struktur ekstra-embrionik tersebut, yaitu tidak mempengaruhi perkembangan fisik janin. Berkat aksi bersama dari garis sel ini, semua organ dan jaringan terbentuk yang memungkinkan kita untuk menjadi diri kita sendiri, baik secara individu maupun sebagai spesies.
Referensi bibliografi:
- Brons, IGM, Smithers, LE, Trotter, MW, Rugg-Gunn, P., Sun, B., de Sousa Lopes, SMC, … & Vallier, L. (2007). Derivasi sel induk epiblas pluripoten dari embrio mamalia. Alam, 448 (7150), 191-195.
- Epiblast, Publikasi Kedokteran. Dikumpulkan pada 15 Februari di http://publicacionesmedicina.uc.cl/Anatomia/adh/embriologia/html/parte2/bil_fra.html
- Epiblast, kimia.es. Dikumpulkan pada 15 Februari di https://www.quimica.es/enciclopedia/Epiblasto.html
- Lawson, KA, Meneses, JJ, & Pedersen, RA (1991). Analisis klon nasib epiblas selama pembentukan lapisan kuman pada embrio tikus. Pengembangan, 113 (3), 891-911.
- Tesar, PJ, Chenoweth, JG, Brook, FA, Davies, TJ, Evans, EP, Mack, DL, … & McKay, RD (2007). Garis sel baru dari epiblas tikus berbagi fitur yang menentukan dengan sel induk embrionik manusia. Alam, 448 (7150), 196-199.
- Yamanaka, Y., Lanner, F., & Rossant, J. (2010). Segregasi tergantung sinyal FGF dari endoderm primitif dan epiblas pada blastokista tikus. Pengembangan, 137 (5), 715-724.