BLASTOMEREN: VORMING, ONTWIKKELING VAN HET EMBRYO - BIOLOGIE - 2024

De blastomeren zijn de cellen die het resultaat zijn van de eerste mitotische delingen van de zygote, die het product is van bevruchting of fusie van gametische cellen (het ei en het sperma bij dieren en planten) van twee individuen van dezelfde soort.

Gameten zijn gespecialiseerde cellen die door veel levende organismen worden gebruikt tijdens seksuele voortplanting, waarbij twee verschillende individuen (of hetzelfde individu) de helft van elkaars genetisch materiaal 'vermengen' om een ​​nieuwe cel te vormen: de zygote.

Embryogene stadia van Hyla crepitans (Bron: internetarchiefboekafbeeldingen, via Wikimedia Commons)

Deze geslachtscellen worden geproduceerd door een speciaal type celdeling dat bekend staat als meiose, in genetische termen gekarakteriseerd als een reductieproces, waarbij de chromosomale belasting van elk individu met de helft afneemt (in eerste instantie scheiden ze in verschillende cellen homologe chromosomen en vervolgens zusterchromatiden).

Sommige auteurs zijn van mening dat de zygote (de bevruchte eicel) een totipotente cel is, aangezien deze het vermogen heeft om alle celtypen te doen ontstaan ​​die kenmerkend zijn voor het levende wezen dat in de toekomst zal worden gevormd.

Blastomeren, de cellen die het resultaat zijn van de deling van deze totipotente zygote, vormen ongeveer 30 uur na de bevruchting, hoewel deze tijden enigszins kunnen variëren tussen soorten.

Blastomeer-formatie

Het proces waardoor deze cellen ontstaan, staat bekend als "splitsing", "splitsing" of "fragmentatie". Het is een periode van intense DNA-replicatie en celdeling waarin de dochtercellen niet groter worden, maar kleiner worden bij elke deling, aangezien het resulterende meercellige embryo dezelfde grootte blijft.

Wanneer de zygote deze mitotische gebeurtenissen doormaakt, is het eerste dat gebeurt de vermenigvuldiging van de kernen in het cytosol. Cytosolische deling vindt later plaats, wat resulteert in de vorming van nieuwe identieke cellen (de blastomeren) die gedeeltelijk onafhankelijk zijn.

Bij zoogdieren beginnen de delen van de zygote die blastomeren veroorzaken (splitsing) wanneer het door de eileiders naar de baarmoeder gaat en wanneer het wordt bedekt door de "zona pellucida".

De eerste deling van de zygote geeft aanleiding tot twee cellen die zich op hun beurt delen en een tetracellulair embryo vormen. Het aantal blastomeren neemt toe met elke mitotische deling en wanneer 32 cellen zijn bereikt, wordt wat embryologen "morula" hebben genoemd, gevormd.

De blastomeren van de morula blijven zich delen en vormen daarbij de "blastula", van 64 tot meer dan 100 blastomeren. De blastula is een holle bol met daarin een vloeistof die bekend staat als de blastocele, die het einde markeert van het "splitsingsproces".

De afdelingen van de zygote

Het is belangrijk te vermelden dat de verschillende delen van de zygote in specifieke zintuigen of richtingen voorkomen, afhankelijk van het type organisme dat wordt overwogen, aangezien deze patronen later bijvoorbeeld de positie van de mond en anus bij dieren zullen bepalen.

Bovendien is splitsing een zorgvuldig gereguleerd proces, niet alleen door de "fysieke" kenmerken van de oorspronkelijke zygoten, maar ook door de determinanten van ontwikkeling die directe acties uitoefenen op de divisies.

Verschijning van blastomeren tijdens zygotendelingen

Bij het begin van celdelingen zien de gevormde blastomeren eruit als een "massa zeepbellen" en deze initiële cellen ondergaan alleen veranderingen in aantal, niet in grootte.

Als het aantal cellen ongeveer 8 of 9 is, veranderen de blastomeren van vorm en sluiten ze nauw aan om de morula te vormen, die eruitziet als een compacte "bal" van ronde cellen.

Dit proces staat bekend als verdichting en wordt verondersteld te worden vergemakkelijkt door de aanwezigheid van adhesieglycoproteïnen op het oppervlak van elke blastomeer. Morulatie vindt plaats wanneer de delende zygote de baarmoeder bereikt, ongeveer 3 dagen na de bevruchting.

Vreemd feit

Voor veel diersoorten is de grootte en vorm van blastomeren uniform tijdens het splitsingsproces, maar hun morfologie kan worden aangetast door chemische of fysische stressfactoren.

Dit is benut vanuit het oogpunt van de aquacultuur, aangezien de "abnormale" morfologie van blastomeren in verband is gebracht met de niet-levensvatbaarheid van de eieren van veel commercieel belangrijke vissoorten.

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat de aanwezigheid van bijvoorbeeld contaminerende stoffen kan leiden tot de productie van eieren met morfologisch afwijkende blastomeren, en dat dit kan betekenen dat de zygoten het embryogene proces niet kunnen voltooien.

De morfologische "afwijkingen" van de blastomeren bij de bestudeerde vissoorten zijn vaak gerelateerd aan asymmetrieën of onregelmatige ruimtelijke interacties, ongelijke celgroottes, onvolledige celranden, enzovoort.

Ontwikkeling van het embryo

Zoals reeds vermeld, leidt de opeenvolgende deling van de zygote tot de productie van talrijke cellen die bekend staan ​​als blastomeren die zich uiteindelijk beginnen te organiseren om verschillende tijdelijke structuren te vormen.

De eerste structuur, die eerder werd genoemd, is de morula, die bestaat uit 12 tot 32 dicht bij elkaar geplaatste blastomeren en begint te vormen zodra de delende zygoot de baarmoederholte bereikt (bij zoogdieren).

Kort daarna begint zich een met vloeistof gevulde holte, de blastocystische holte, te vormen in de morula, die vloeistof uit de baarmoeder opneemt via de zona pellucida die de zygote bedekt.

Dit proces markeert een scheiding tussen de blastomeren en vormt een dun laagje aan de buitenkant: de trofoblast (verantwoordelijk voor de voeding en die aanleiding geeft tot de embryonale placenta); en een laag of groep interne blastomeren, de embryoblast, die later het embryo op zich zal vertegenwoordigen.

Op dit punt staat de resulterende structuur bekend als een blastula of blastocyst, die zich met het endometriale epitheel verbindt om de proliferatie van de trofoblastische laag te bereiken, die is verdeeld in twee extra lagen: een interne die een cytotrofoblast wordt genoemd en een externe die bekend staat als een syncytiotrofoblast.

De blastocyst wordt via de syncytiotrofoblast in de endometriumholte geïmplanteerd en zet zijn verdere ontwikkeling voort tot de vorming van de vruchtwaterholte, de embryonale schijf en het navelstrengblaasje.

Gastrulatie, de gebeurtenis die volgt na ontploffing, is wanneer drie lagen bekend als ectoderm, mesoderm en endoderm zich vormen in het primaire embryo, waaruit de hoofdstructuren van de zich ontwikkelende foetus zullen worden gevormd.

Referenties

1. Edgar, LG (1995). Blastomere Cultuur en analyse. Methods in Cell Biology, 48 (C), 303-321.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, en Larson, A. (1994). Integrated Principles of Zoology (9e ed.). De McGraw-Hill-bedrijven.
3. Moore, K., Persaud, T., en Torchia, M. (2016). De zich ontwikkelende mens. Clinically Oriented Embryology (10e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
4. Setti, AS, Cássia, R., Figueira, S., Paes, D., Ferreira, DA, Jr, I., & Jr, EB (2018). Blastomere-kiemvorming: voorspellende factoren en invloed van blastomeer zonder duidelijke kernen op de ontwikkeling en implantatie van blastocyst. JBRA geassisteerde voortplanting, 22 (2), 102–107.
5. Shields, R., Brown, N., & Bromage, N. (1997). Blastomere morfologie als een voorspellende maat voor de levensvatbaarheid van viseieren. Aquacultuur, 155, 1-12.
6. Solomon, E., Berg, L., en Martin, D. (1999). Biology (5e ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.