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Embryologie – 7 Feb 2021

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Einführung

Menschlicher notochordaler Prozess und notochordaler Kanal (Carnegie stage 8)

Der Notochord (axiales Mesoderm, notochordaler Prozess, Chorda dorsalis, Wirkelsäule) ist die definierende Struktur, die sich in allen Chordatenembryonen bildet (taxonomischer Rang: Phylum Chordata). Es ist eine frühbildende Mittellinienstruktur in der trilaminaren Embryo-Mesodermschicht, die zunächst ventral zum Ektoderm, dann zur Neuralplatte und schließlich zum Neuralrohr verläuft., Dies ist eine vorübergehende embryonale Anatomiestruktur, die beim Erwachsenen nicht vorhanden ist und für die Musterung des umgebenden Gewebes erforderlich ist. Das Mustersignal, das von Notochord-Zellen abgesondert wird, ist Sonic Hedgehog (SHH). Dieses sezernierte Protein bindet an Rezeptoren auf Zielzellen und aktiviert einen Signalweg, der an der Differenzierung und Entwicklung dieses Gewebes beteiligt ist. Diese Reaktion scheint konzentrationsabhängig zu sein, dh je näher der Notochord ist, desto höher ist die SHH-Konzentration.

Es wird angenommen, dass mindestens 2 frühe Rollen in der Entwicklung und spätere Rollen in der Strukturierung des umgebenden Gewebes spielen. 1., Mechanisch, Beeinflussung der Faltung des frühen Embryos; 2. Morphogene, sezernierende sonic Igel ein Protein, das die Entwicklung der umgebenden Gewebe (Neuralplatte, somites, Endoderm und andere Organe) reguliert.

Neuere Arbeiten in Chicken legen nahe, dass die spätere Strukturierung der Wirbelsegmentierung durch das Somite-Sklerotom vorangetrieben wird, ein Ergebnis, das sich von den Befunden im Zebrafisch-Modell unterscheidet.,

Beim Menschen bildet sich der Notochord in Woche 3, geht schließlich aus Wirbelregionen verloren und trägt den gesamten Nucleus pulposus der Bandscheibe während der Wirbelsäulenbildung bei.,elopment Animation – Notochord | neural | axial-Skelett – | Muskel – | gastrulation | Kategorie:Notochord

Historische Embryologie – Notochord

1902 Notochord | 1908 Säugetier-notochord

Einige Neuere Funde

Human notochord Entwicklung Theorien

Die Entwicklung des menschlichen notochord „Die notochord ist ein wichtiger regulator der embryonalen Strukturierung in Wirbeltieren und abnorme notochordal Entwicklung ist verbunden mit einer Vielzahl von Missbildungen bei Menschen., Unsere Analyse und dreidimensionale (3D) Rekonstruktionen von 27 abgeschnittenen menschlichen Embryonen im Bereich von Carnegie Stadium 8 bis 15 (17-41 Tage der Entwicklung) führten zu einem umfassenden und überprüfbaren neuen Modell der notochordalen Entwicklung. Nach der Gastrulation bleibt eine vorübergehende Gruppe von Zellen kurz als notochordaler Prozess bestehen, der in das endodermale Dach des Darms eingebaut wird, während seine dorsale Seite an dem sich entwickelnden Neuralrohr anhaftet., Dann bettet sich der notochordale Prozess vollständig in das Endoderm ein und bildet die epitheliale Notochordalplatte, die eng mit dem Neuralrohr verbunden bleibt. Anschließend lösen sich die notochordalen Zellen vom Endoderm, um den endgültigen Notochord zu bilden, so dass die gepaarten dorsalen Aorta zwischen dem Notochord und dem Darm verschmelzen können. Wir zeigen, dass die Bildung des notochordalen Prozesses und der Platte in kranio-kaudaler Richtung verläuft., Darüber hinaus berichten wir im Gegensatz zu Beschreibungen in den modernen Lehrbüchern, dass die Bildung des endgültigen Notochords beim Menschen in der Mitte des Embryos beginnt und sowohl in kranialer als auch in kaudaler Richtung verläuft.“

Die Rolle des Notochords bei der Amnion – Wirbelsäulensegmentierung “ Die Wirbelsäule ist segmentiert und umfasst eine abwechselnde Reihe von Wirbeln und Bandscheiben entlang der Kopf-Schwanz-Achse., Die Wirbel und der äußere Teil (Annulus fibrosus) der Bandscheibe sind vom Sklerotomteil der Somites abgeleitet, während der innere Nucleus pulposus der Bandscheibe vom Notochord abgeleitet ist. Hier untersuchen wir die Rolle des Notochords bei der Wirbelmuster durch eine Reihe von mikrochirurgischen Experimenten in Hühnerembryonen. Die Ablation des Notochords führt zum Verlust der Segmentierung von Wirbelkörpern und Bandscheiben. Der Notochord kann jedoch nicht in Abwesenheit des umgebenden Sklerotoms segmentieren. Um zu testen, ob der Notochord die Sklerotomsegmentierung diktiert, haben wir einen ektopischen Notochord gepfropft., Wir finden, dass die intrinsische Segmentierung des Sklerotoms gegenüber allen segmentalen Informationen, die der Notochord besitzen kann, dominant ist, und keine Beweise dafür, dass der Chick Notochord intrinsisch segmentiert ist. Wir schlagen vor, dass das Segmentmuster von Wirbelkörpern und Bandscheiben bei Küken vom Sklerotom diktiert wird, das zuerst dem Notochord signalisiert, um sicherzustellen, dass sich der Nucleus pulposus in Übereinstimmung mit dem Somite-abgeleiteten Annulus fibrosus entwickelt. Später wird der Notochord für die Aufrechterhaltung der Sklerotomsegmentierung benötigt, da sich die reifen Wirbelkörper und Bandscheiben bilden., Diese Ergebnisse heben Unterschiede in der Wirbelentwicklung zwischen Amnioten und Teleosts einschließlich Zebrafischen hervor, bei denen der Notochord das Segmentmuster vorschreibt. Die relative Bedeutung des Sklerotoms und des Notochords bei der Wirbelmuster hat sich während der Evolution signifikant verändert.“chicken

Die Segmentierung des axialen Zebrafischskeletts beruht auf Notochordscheidenzellen und nicht auf der Segmentierungsuhr „Die Segmentierung des axialen Skeletts in Amnioten hängt von der Segmentierungsuhr ab, die das paraxiale Mesoderm und das Sklerotom patentiert., Während die Segmentierungsuhr eindeutig in Teleosts arbeitet, ist die Rolle des Sklerotoms bei der Etablierung des axialen Skeletts unklar. Wir stören die zebrafische paraxiale Segmentierung stark, beobachten jedoch einen weitgehend normalen Segmentierungsprozess der Chordacentra. Wir zeigen, dass axiale entpd5 + Notochord-Hüllenzellen für die Chordacentrum-Mineralisierung verantwortlich sind und als Marker für die axiale Segmentierung dienen. Während innerhalb der Notochordscheide autonom, zeigen entpd5-Expression und Centrum-Bildung eine gewisse Plastizität und können auf Myotommuster reagieren., Diese Beobachtungen zeigen zum ersten Mal die Dynamik der Notochordsegmentierung in einem Teleost und stimmen mit einem autonomen Mustermechanismus überein, der beeinflusst, aber nicht durch angrenzendes paraxiales Mesoderm bestimmt wird. Dieses Verhalten stimmt nicht mit einem Taktmechanismus im Notochord überein.“zebrafish

Neuere Arbeiten

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Suchbegriff: Notochord Development / Notochord | Notochordal Plate / Notochord Signaling

Ältere Papiere

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Mechanische Kontrolle der Notochord-Morphogenese durch extraembryonales Gewebe in Mausembryonen “ Hier zeigen wir, dass bei Mausembryonen die Ausdehnung der Fruchtwasserhöhle (AC), die zwischen embryonalem und extraembryonalem Gewebe gebildet wird, die mechanischen Kräfte liefert, die für eine Art morphogenetischer Bewegung des Notochords erforderlich sind, die als konvergente Ausdehnung (CE) bekannt ist, in der die Zellen zur Mittellinie konvergieren und das Gewebe entlang der antero-posterioren (AP) Achse verlängert wird. Der Notochord ist entlang der AP-Achse gestreckt, und die Expansion des AC ist für CE erforderlich., Sowohl die mathematische Modellierung als auch die physikalische Simulation zeigten, dass eine rechteckige Morphologie des frühen Notochords die Anwendung einer anisotropen Kraft entlang der AP-Achse auf den Notochord durch die isotrope Expansion des AC verursachte. AC Expansion wirkt stromaufwärts der planaren Zellpolarität (PCP) Signalisierung, die die Bewegung reguliert. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung extraembryonaler Gewebe als Quelle der Kräfte, die die Morphogenese von Embryonen steuern.,“

Transcriptional profiling of the Nucleus pulposus: say yes to notochord “ Dieser Leitartikel befasst sich mit der Debatte über die Herkunft adulter Nucleus pulposus-Zellen im Lichte von Profilerstellungsstudien von Minogue und Kollegen. In ihrem Bericht über mehrere Markergene, die Nucleus pulposus-Zellen von anderen verwandten Zelltypen unterscheiden, geben die Autoren neue Einblicke in die notochordale Natur der ersteren. Zusammen mit kürzlich veröffentlichten Arbeiten unterstützt ihre Arbeit die Ansicht, dass alle im Nucleus pulposus vorhandenen Zellen vom Notochord abgeleitet sind., Daher sollte die Wahl eines Tiermodells für die Bandscheibenforschung auf anderen Überlegungen als dem Zellverlust und dem Ersatz durch nicht-notochordale Zellen beruhen.“

Von Notochord abgeleitete BMP-Antagonisten hemmen die Erzeugung endothelialer Zellen und die Netzwerkbildung „Die Bildung embryonaler Blutgefäße wird zunächst durch die sequentielle Differenzierung, Migration und Montage von Endothelzellen (ECs) vermittelt. …,Wir haben zuvor gezeigt, dass der Notochord für die Erzeugung und Aufrechterhaltung der avaskulären Mittellinie verantwortlich ist und dass die von diesem embryonalen Gewebe exprimierten Antagonisten, einschließlich Noggin und Akkordin, diese hemmende Rolle nachahmen können. Hier berichten wir, dass der Notochord die Erzeugung von ECs aus dem Mesoderm sowohl in vivo als auch in vitro unterdrückt.,“

Notochordal Entwicklung

Menschlichen Embryo notochordal platte

EIN rasterelektronenmikrograph (SEM) bild von der menschliche Embryo (Carnegie Stadium 8, Tag 15).

Die Notochordalplatte ist die anfängliche frühe transiente Zellstruktur und Region, die über dem primitiven Streifen liegt und später in den Notochord umgewandelt wird.,

Klicken Sie hier, um auf dem mobilen Gerät zu spielen

Diese Animation zeigt die frühe Entwicklung des Notochord tritt in Woche 3 der menschlichen Entwicklung auf.

Dies ist eine dorsale Ansicht der Embryonalscheibe, kaudal (Schwanz – und Verbindungsstielende) nach unten und rostral (Kopfende) nach oben. Die Vertiefungen zeigen die Lage der cloacal (unten) und buccopharyngeal (oben) Membranen., Der erhabene Bereich in der Mitte der Embryonalscheibe ist der primitive Knoten (Hensen-Knoten).

Die rechte Seite der gastrulierenden Embryonalscheibe wird bis zur Mittellinie entfernt, um die Position des anfänglichen axialen Prozesses anzuzeigen (lila). Während die Animation spielt, erstreckt sich der axiale Prozess rostral vom primitiven Knoten in Richtung der Buccopharynxmembran, wo er aufhört.

Eine Querschnittsansicht über dem primitiven Knoten wird in der zweiten Animation unten gezeigt.,

Grau – epiblast forming ektoderm | Gelb – endoderm | Orange – mesderm | Lila – axial prozess

Links: MP4 version | Notochord Film

Klicken Sie Hier zu spielen auf mobile gerät

Diese animation zeigt die frühe entwicklung der notochord in Bezug auf das Endoderm im trilaminaren Embryo.

Die Ansicht ist ein Querschnitt, der zeigt, wie der axiale Prozess zunächst gebildet und dann mit dem Endoderm verschmolzen wird, um sich schließlich als Mittellinien-Mesoderm-Struktur zu trennen.,d>

Neural tube patterning

Somite patterning

Development

Week 3

Neuroenteric Canal	Notochordal Plate

Human Embryo SEM (Stage 8, day 18)

The primitive streak, the caudal eminence and related structures in staged human embryos.,

“ Der Neurenterialkanal ist ein wichtiger Meilenstein, da sich rostral dazu die Neuralplatte der Stufen 8, 9 und der Hauptteil des Notochords entwickeln, wohingegen kaudal dazu die Neuralplatte der Stufen (10, 11, 12) und der kaudale Teil des Notochords gebildet werden. Alle Somites in den Stadien 9-11 und wahrscheinlich auch im Stadium 12 entstehen rostral an der Stelle des Neurenterialkanals. (2) Ein ‚Akkord‘ Scharnier.“

Woche 4

Menschlicher Embryo 25 Tage, 19 somite Paare scannen EM., (Carnegie Stadium 11)

Woche 8

Wirbel und Rückenmark (Carnegie Stadium 22)

Nucleus Pulposus

Die notochord ist eine Entwicklungsstruktur. Die einzige erwachsene Anatomie, die vom Notochord abgeleitet ist, ist der Zellkern der Bandscheibe.

Die embryonalen Notochordalzellen werden postnatal durch Fibrokartilage (ca., Seine physikalischen Eigenschaften bestehen aus einem geleeartigen Material und einem losen Netzwerk von Kollagenfasern und ermöglichen es der Bandscheibe, Kompressions-und Torsionskräften standzuhalten.,

Nucleus pulpous of the intervertebral disc

Historic schematic for axial skeleton segmentation

Mouse Notochord

Molekulare Faktoren

PMID25343614}}

Der Notochord sekretiert beide sonic hedgehog (SHH) und vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) als molekulare Mustersignale.

Links: OMIM – SONIC HEDGEHOG; SHH | OMIM – T BRACHYURY

Anomalien

Anomalien umfassen Reste von notochord, die nicht zurückbilden., Standorte können entlang des embryonalen Pfades des Notochords sein und umfassen: Ecchordosis physaliphora, Odontoidfortsatz der Achse und im Steißbein. Weniger häufige Stellen sind im Nasopharynx (Tornwaldt-Zysten).

Ecchordosis physaliphora

Benigne ektopische Nester entlang der kraniospinalen Achse, die sich aus notochordalen Überresten bilden.

Tornwaldt ‚ sche Zysten

Eine seltene nasopharyngeale Läsion, die beim Menschen auftritt und sich vermutlich aus Resten des embryonalen Notochords neben dem embryonalen Foregut entwickelt.,Diese Zysten sind von der Nasopharynxschleimhaut bedeckt. Benannt nach Gustav Ludwig Tornwaldt (1843 – 1910), einem deutschen Arzt, wird der Name auch Thornwaldt geschrieben.

Chordoma

Seltene Art von Knochenkrebs, der aus Resten des embryonalen Notochords entsteht (zur Überprüfung siehe{{pmid:26363792 / PMID26363792}}) Fast alle Chordome exprimieren den T-Box-Transkriptionsfaktor (TBX) Brachyury.,

Links: Tbx / OMIM Chordoma / chordoma foundation

Benigner notochordaler Zelltumor

Benigner notochordaler Zelltumor (BNCTs) kann eine Beziehung zu den Knochen der Schädelbasis haben. Der Unterschied zwischen diesem Zustand und einem Chordom ist das Fehlen von extrazellulären Matrix-und eosinophilen Zellen und das Vorhandensein von Vakuolen in den meisten Tumorzellen. Genetisch gesehen war im Gegensatz zum Chordom der Chromosomengewinn oder die normale Kopienzahl häufiger, während der Chromosomenverlust bei BNCTs selten war.,

Bewertungen

Lawson LY & Harfe BD. (2017). Entwicklungsmechanismen der Bandscheiben – und Wirbelsäulenbildung. Wiley Interdiscip Rev. Biol, 6, . LANGUAGE: 28719048 DOI.

Stemple DL. (2005). Struktur und Funktion des Notochords: ein wesentliches Organ für die Akkordatentwicklung. Entwicklung, 132, 2503-12. LANGUAGE: 15890825 DOI.

Artikel

Korecki CL, Taboas JM, Tuan RS & Iatridis JC. (2010)., Notochordales zellkonditioniertes Medium stimuliert die mesenchymale Stammzelldifferenzierung in Richtung eines jungen Nucleus pulposus-Phänotyps. Stem Cell Res Ther , 1, 18. LANGUAGE: 20565707 DOI.

Christiansen ER, HERR Lang, das Tempo JM & Parichy DM. (2009). Kritische frühe Rollen für col27a1a und col27a1b in Zebrafisch Notochord Morphogenese, vertebrale Mineralisierung und postembryonales axiales Wachstum. PLoS EINS, 4, e8481. LANGUAGE: 20041163 DOI.

Lee JD & Anderson KV. (2008)., Morphogenese des Knotens und Notochord: die zelluläre Basis für die Etablierung und Aufrechterhaltung der Links-Rechts-Asymmetrie in der Maus. Dev. Dyn. , 237, 3464-76. LANGUAGE: 18629866 DOI.,ch NLM Online Lehrbücher: „Notochord“ : Entwicklungsbiologie | Die Zelle – Ein molekularer Ansatz | Molekularbiologie der Zelle | Endokrinologie

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Zusätzliche Bilder

Historisch

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Where Remnants of the Notochord may occur in the Adult.,6ebd127″>

Sagittal Section showing the stomodaeum and position of the oral plate in the 3rd week
opossum embryo 12 mm
rabbit embryo 14.,div>

cat embryo 15 mm
human embryo 32 mm

OMIM SONIC HEDGEHOG; SHH | T BRACHYURY

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