Органогенез-це процес формування органів і систем організму. Він починається з зиготи і триває протягом усього розвитку. Однією з основних героїнь органогенезу є мезодерма, один з трьох помітних ембріональних шарів.
Мезодерма-це середній шар клітин зародка. В ході органогенезу мезодерма зазнає різних змін і диференціюється, утворюючи багато різних тканин і органів. Вона відіграє важливу роль у розвитку серцево-судинної системи, кісток і м'язів, деяких залоз внутрішньої секреції, нирок і гонад.
В процесі органогенезу мезодерма дає життя таким важливим органам, як серце і кровоносні судини. З мезодерми формуються міокард-стінка серця, ендокард – оболонка всередині серця, а також судини, через які кров буде циркулювати по організму. Мезодермальні клітини здатні до самодиференціації, що дозволяє утворювати різні типи клітин, скелетні і гладком'язові.
Крім серця, мезодерма грає ключову роль у формуванні кісток і м'язів. В результаті органогенезу вона буде давати початок скелетної системи – кісток скелета і суглобів. Для цього мезодермальні клітини здатні диференціюватися в хондроцити і остеоцити, які утворюють хрящову і кісткову тканини відповідно. Кісткові клітини, в свою чергу, утворюють м'язи – основні рухові апарати організму.
Розвиток органів з мезодерми
В першу чергу, мезодерма дає початок мезодермальним структурам, таким як непарні нирки, що регулюють гомеостаз і виведення відходів з організму. Також з мезодерми утворюються статеві залози, які грають роль в розмноженні і виробництві гормонів.
Мезодерма також запускає розвиток кісток і м'язів. Кісткова тканина виробляється з мезодермальної клітинної лінії і дозволяє організму утворювати скелет і підтримувати його структуру. М'язи формуються з мезодерми в процесі міогенезу, що відбувається під час органогенезу.
Крім того, мезодерма бере участь у розвитку серця і кровоносної системи. Це включає формування серцевого м'яза, клапанів і судин. Утворення цих структур відбувається завдяки диференціації мезодермальних клітин у спеціалізовані типи клітин з певними функціями.
Розвиток органів з мезодерми є складним і добре організованим процесом, який вимагає взаємодії різних сигнальних молекул і генів. Використання мезодермальних клітин для формування органів дозволяє створити різноманітні тканини і структури, необхідні для правильного функціонування організму.
Формування кісток і м'язів
Формування кісток починається з утворення хрящового каркаса. Мезенхімальні клітини в певних областях мезодерми проліферують і мігрують до місць майбутніх кісток. Вони починають виробляти хрящову матрицю, яка поступово мінаралізіруется і перетворюється в кістку. У процесі розвитку, певні клітинні популяції мезенхіми диференціюються в хрящові клітини, остеобласти і остеоцити, які відповідають за синтез і ремоделювання кісток.
Формування м'язів також залежить від мезенхіми. У процесі органогенезу, певні клітини мезенхіми диференціюються в міобласти, з яких потім формуються м'язи. Міобласти спочатку вирівнюються у вигляді паралельних трубчастих структур, званих предками м'язів, які потім з'єднуються між собою і диференціюються в різні типи м'язів – скелетні, гладкі і серцеві. Розвиток м'язів також контролюється різними генами і факторами росту, які специфічні для кожної типу м'язи.
Таким чином, мезодерма відіграє важливу роль у формуванні кісток і м'язів під час органогенезу. Її диференційовані клітини створюють основу для формування кісткового і м'язового апаратів організму.
Утворення серця і кровоносної системи
Спочатку відбувається утворення первинного серця-кардіогенез. Воно починається на третьому тижні розвитку зародка. Мезодермальні клітини утворюють пари зародкових серцевих проточков, які з'єднуються один з одним і формують Серцевий м'яз. Потім з цих проточков утворюється первинне серце.
У наступному етапі розвитку, серцеве тюбикове освіту, починають формуватися складні структури серця. Це відбувається на четвертому тижні розвитку. Серцеве тюбикове утворення включає в себе розгалуження і розширення серцевого м'яза, утворення шлуночків і передсердь, а також формування аорти і легеневої артерії.
Після цього відбувається перемикання серця на внутрішню систему – кровоносну систему. Внутрішнє серце починає битися і циркулювати кров по організму.
Кровоносна система розвивається паралельно з серцем. Вона формується з острівців мезодерми, які починають утворюватися на третьому тижні розвитку зародка. Ці острівці перетворюються в кровоносні судини і формують аорту, легеневу артерію, вени і капіляри.
Таким чином, серце і кровоносна система утворюються з мезодерми в процесі органогенезу і стають важливими компонентами ембріонального розвитку людини.
| Тиждень розвитку | Етап |
|---|---|
| 3 | Кардіогенез |
| 4 | Сердечне тюбикове освіту |
Розвиток нирок і сечового міхура
У міру розвитку ембріонального організму, з мезодерми утворюється пара нирок. Цей процес називається безпосереднім органогенезом нирок. Спочатку, клітини мезодерми формують проточні канальці, з яких потім виростають ниркові корпускули. Потім проточні канальці з'єднуються і утворюють сечоводи, а сечоводи з'єднуються з сечовим міхуром, який також походить з мезодерми.
Розвиток нирок і сечового міхура відбувається під впливом різних сигнальних молекул і факторів росту, які регулюють процеси клітинної проліферації, диференціювання і міграції. Одним з найбільш відомих сигнальних факторів, що беруть участь у розвитку нирок, є фактор росту судинного ендотелію (VEGF), який стимулює утворення кровоносних судин і клітинну проліферацію в мезенхімальній тканині, з якої утворюються ниркові корпускули.
Розвиток нирок і сечового міхура є складним і добре скоординованим процесом. Помилки в цьому процесі можуть впливати на нормальне функціонування цих органів і призводити до різних захворювань сечової системи. Тому вивчення органогенезу та факторів, що регулюють розвиток нирок та сечового міхура, є важливим для медицини та біології розвитку.