Blastomere - Blastomere

Blastomere
Detalii
Identificatori
latin blastomer
Plasă D001757
TE E7.0.1.2.0.0.2
Terminologie anatomică

În biologie, un blastomer este un tip de celulă produs prin scindarea (diviziunea celulară) a zigotului după fertilizare și este o parte esențială a formării blastulei .

Caracteristicile blastomerului uman

La om, formarea blastomerului începe imediat după fertilizare și continuă până în prima săptămână de dezvoltare embrionară . La aproximativ 90 de minute după fertilizare, zigotul se împarte în două celule. Starea blastomerului cu două celule, prezentă după divizarea zigotului, este considerată cel mai vechi produs mitotic al ovocitului fertilizat. Aceste diviziuni mitotice continuă și duc la o grupare de celule numite blastomere. În timpul acestui proces, dimensiunea totală a embrionului nu crește, astfel încât fiecare diviziune are ca rezultat celule din ce în ce mai mici. Când zigotul conține 16 până la 32 de blastomeri, acesta este denumit „ morula ”. Acestea sunt etapele preliminare ale embrionului care începe să se formeze. Odată ce acest lucru începe, microtubulii din materialul citosolic al morulei din celulele blastomere se pot dezvolta în funcții importante ale membranei, cum ar fi pompele de sodiu . Aceste pompe permit umplerea interiorului embrionului cu fluid blastocoelic, care susține creșterea viitoare.

Blastomerul este considerat totipotent . Adică, blastomerii sunt capabili să se dezvolte dintr-o singură celulă într-un organism adult complet fertil. Acest lucru a fost demonstrat prin studii și presupuneri făcute cu blastomere de șoarece, care au fost acceptate ca fiind adevărate și pentru majoritatea blastomerilor de mamifere. Studiile au analizat blastomerii de șoareci gemeli monozigoți în starea lor de două celule și au constatat că atunci când unul dintre blastomerii gemeni este distrus, se poate dezvolta încă un șoarece adult complet fertil. Astfel, se poate presupune că, din moment ce una dintre celulele gemene era totipotentă, cea distrusă inițial era și ea.

Dimensiunea relativă a blastomerului în cadrul embrionului depinde nu numai de stadiul clivajului, ci și de regularitatea clivajului dintre celule. Dacă numărul de blastomeri din masa celulară este egal, atunci dimensiunile celulelor ar trebui să fie congruente. Cu toate acestea, dacă numărul de blastomeri din masa celulară nu este egal, atunci diviziunea ar trebui să fie asincronă astfel încât dimensiunile celulelor să susțină cel mai bine stadiul specific de diferențiere a masei. Mărimea blastomerului este de obicei considerată inegală atunci când un blastomer are un diametru cu peste 25% mai mare decât cel al celuilalt fiind comparat.

Diferențierea Blastomerului

Împărțirea blastomerilor din zigot permite unei singure celule fertile să continue să se despice și să se diferențieze până se formează un blastocist . Diferențierea a blastomer permite dezvoltarea a două populații celulare distincte: masa de celule interioare , care devine precursorul embrionului , iar trophectodermului , care devine precursorul placenta . Acești precursori apar de obicei atunci când blastomerul se diferențiază în masele de celule 8 și 16.

În timpul perioadei de diferențiere cu 8 celule, blastomerele formează joncțiuni aderente și, apoi, polarizează de-a lungul axei apical-bazale. Această polarizare schimbă permanent morfologia acestor celule și începe procesul de diferențiere. După aceasta, masa blastomerică cu 8 celule începe să se compacteze formând joncțiuni strânse între ele, iar componentele citosolice ale celulei se acumulează în regiunea apicală în timp ce nucleul fiecărei celule se mută în regiunea bazală. Se formează apoi joncțiunea laterală adezivă, iar blastomerul este aplatizat pentru a stabili domeniul cortical apical. Odată ce tranziția începe la o masă de 16 celule, domeniul cortical apical dispare, dar elementele de polaritate sunt păstrate. Acest lucru permite ca aproximativ jumătate din blastomeri să moștenească regiuni polare care pot reconstrui domeniul cortical apical. Celelalte blastomere care se diferențiază, atunci, vor deveni apolare. Celulele polare blastomerice care se diferențiază se vor deplasa într-o poziție exterioară în blastocistul în curs de dezvoltare și vor prezenta precursori ai trofectodermului , în timp ce celulele apolare se vor deplasa într-o poziție interioară și vor începe să se dezvolte în embrion. Celulele se vor angaja apoi pe deplin la stările lor individuale într-unul din aceste două domenii în stadiul de 32 de celule.

Modele de diferențiere

Există două modele principale de diferențiere care determină ce celule blastomerice se vor împărți fie în masa celulară internă, fie în trofectoderm . Prima presupunere este cunoscută sub numele de „model interior-exterior” și afirmă că celulele se diferențiază în funcție de starea lor în stadiul de 16 celule sau mai târziu. Acest lucru înseamnă că, în cadrul acestui model, celulele blastomere nu se diferențiază pe baza diferențelor celulare, ci mai degrabă o fac din cauza stimulilor mecanici și chimici în funcție de locul în care sunt poziționate în acel moment.

Celălalt model, mai larg acceptat, este cunoscut sub numele de „model de polaritate celulară”. Acest model afirmă că orientarea planului de clivaj la stadiile de 8 și 16 celule determină diferențierea lor ulterioară. Există două moduri principale în care blastomerii se împart de obicei: simetric, adică perpendicular pe axa apico-bazală, sau asimetric, adică orizontală față de axa apical-bazală. Multe ipoteze și conjecturi potențiale care încearcă să explice de ce aceste celule se orientează în felul în care o fac. Unii cercetători au afirmat că blastomerii cu divizare timpurie tind să se împartă asimetric, în timp ce alții au propus că orientarea blastomerilor în stadiul cu 8 celule este aleatorie și nu poate fi prezisă pe o scară mai mare. Un studiu în special afirmă că poziția nucleului în fiecare blastomer poate fi utilizată pentru a indica modul în care celula se va diviza: dacă nucleul se află în regiunea apicală, atunci celula se va diviza simetric, în timp ce nucleul este localizat în zona bazală. regiunea, atunci celula se va divide probabil asimetric.

Tulburări conexe

Este posibil să apară erori în timpul acestui proces de diviziune celulară repetitivă. Între aceste erori este frecvent ca materialul genetic să nu fie împărțit în mod egal. În mod normal, atunci când o celulă împarte fiecare celulă fiică are același material genetic ca celula părinte. Dacă materialul genetic nu se împarte în mod egal între cele două celule fiice, apare un eveniment numit „ nedisjunct ”. Deoarece acest eveniment are loc doar într-una dintre cele câteva celule care există în acest moment, embrionul va continua să se dezvolte, dar va avea unele celule normale și unele celule anormale. Oamenii sunt „mozaicuri” de celule normale și anormale, așa că această tulburare se numește „ mozaicism numeric ”.

Acest mozaicism, în special al diploidiei și poliploidiei , poate duce la eșecul clivajului celular și al mitozei. Atunci când aceste diviziuni celulare precoce necesare nu apar, embrionul poate începe să formeze celule canceroase poliploide gigant care funcționează foarte asemănător cu celulele blastomere pentru a crește și a evolua ca răspuns la semnale mecanice și chimice la fel ca precursorii blastocistului. Studiile au arătat că aceste celule canceroase gigant sunt adesea și echivalentul genetic al blastomerilor somatici.

Diagnostic

De multe ori, clinicienii și cercetătorii vor folosi biopsii de blastomere la femeile însărcinate cu risc ca modalitate de testare a tulburărilor genetice. Aceste biopsii sunt invazive, totuși, și au un dezavantaj major în comparație cu alte forme de testare genetică invazivă, în sensul că numai câteva cantități de celule pot fi extrase odată. De-a lungul timpului, mulți specialiști au trecut la biopsiile blastocistice , care oferă un nivel mai scăzut de mozaicism , dar biopsiile blastomerice pot fi încă utilizate pentru studii în stadii anterioare și diagnostice genetice.

Vezi si

Referințe

Surse

  • - Blastomere. Dicționarul medical Stedman, ediția a 27-a. (2000). ISBN  0-683-40007-X
  • Moore, Keith L. și TVN Persaud. The Developing Human: Clinically Oriented Embryology, ediția a VII-a. (2003). ISBN  0-7216-9412-8