Y
eni birey, eşeyli üreyen canlılarda dişi ve erkek eşey hücresinin (gamet) birleşmesi ile oluşur. Oluşan ilk diploit hücreden doğuma kadar geçen evreye embriyonik ve fetal gelişim denir.
Doğuma kadar geçen bu süreç, hücrenin gelişimi esas alınarak isimlendirilir. Pre-embriyonik dönem: İlk diploit hücre (zigot) - 2. hafta
Embriyonik dönem: 3.hafta - 8.hafta
Fetal Dönem: 9. hafta – Doğum (Natus)
Embriyonik süreç (embriyogenez), eşey hücrelerinin birleşmesinden sonra segmentasyon ve gastrulasyon aşamaları ile tamamlanır. Gastrulasyon döneminden sonra farklılaşan (organogenez) embriyofetal dönem boyunca gelişerek doğuma hazırlanır.
Embriyogenez
Spermatogenez adlı mayoz bölünme sonucu oluşan erkek eşey hücresinin (sperm) oogenez ile oluşan dişi germ hücresini (ovum/yumurta) döllemesine fekondasyon (fertilizasyon) denir. Fertilizasyon ile oluşan diploit hücre zigot adını alır. Zigotun her defesında 2n şeklinde mitoz bölünmesiyle (segmentasyon) oluşan her bir hücre (blastomer) birbiriyle eşit büyüklüktedir. Segmentasyonun 4. safhasında hücre sayısı 16 olur. Küre şeklindeki embriyonun bu safası için Latince dut anlamına gelen morula denir. Fertilizasyondan 4. -5. gününde morula uterusa ulaşır. Bu evrede uterus sıvıları morula içine sızmaya başlar. İçte ilk karın boşluğu olan blastosöl oluşur. Blastulasyon adı verilen bu evre sonunda embriyo blastosist (blastula) adını alır. Blastosit evresinde herbir hücre embriyonal kök hücre (pluripotent)dir. İç hücre kitlesine embriyoblast, dış hücre kitlesine trofoblast denir.Blastosit halindeki embryo 6. günde trofoblast hücreleri sitotrofoblastve sinstiyotrofoblast tabakalarına dönüşerek rahim (uterus) duvarına tutunur. Rahim duvarı hücreleri çoğalarak (proliferasyon) blastositin etrafını sarar. Hücre etrafında oluşan bu yapı fetal kan birikintileri ile plasentayı oluşturur.İlk haftanın bitiminde embriyonun uterusa yerleşmesine implantasyon denir. Embriyo blastula evresi öncesine kadar anne (maternal) mRNA ve proteinleri tarafından kontrol edilir. Hücre yönetiminin maternalden zigota geçişi (MZT) blastula evresinde başlar. Gastrulasyon döneminde maternal transkriptler susturulur, zigotik genler aktivasyonu (ZGA) başlar. Yumurta hücresinde vitellüsun bol bulunduğu bölgeye vejetatif kutup (vegetal pole) denir. Blastula bu kutuptan içe doğru kıvrılarak tabakalaşması (invaginasyon) sonunda embriyoya gastrula denir. Gastrula içindeki boşluk ise gastrosöl adlı ilk sindirimboşluğuolan arkenterondur. Blastuladan çoklu emriyonel tabakalarının (germ layer) oluştuğu bu sürece gastrulasyon evresi de denir. Gastrulasyonun ilk evresinde ektoderm ve endoderm görülür. Gastrulanın dış tabakası ekzodermi, iç tabakası endodermi oluşturur. Endodremden dışarı açılan boşluk ilk ağız olan blastopordur. İlerleyen dönemde endoderm ile ekzoderm arasında orta tabaka mezodemoluşur.Bu olaya triploblastik gelişim denir. Embriyo gelişimi sırasında, embriyoyu korumak, beslemek ve atıklarını dışarı aktarmak için yardımcı yapılarda gelişir. Bu yapılara embriyonik zarlar denir. Embriyo ve embriyonik zarlar birlikte konseptusu meydana getirir. Amniyon: Embriyoyu saran en içteki zardır. Embriyo ile zar arasında amniyon sıvısı bulunur. Embriyoyu dış etkenlerden koruyan tampon bölgedir. Vitellus Kesesi: Embriyoyunun ihtiyacı olan besin maddelerini barındırır. Zigotun bölünmesi için gerekli enerjinin üretiminde kullanılır. Blastula rahime tutunduktan sonra bu yapı küçülerek kaybolur. İmplantasyondan itibaren besin alışverişi anne kanından yapılır. Koriyon: Embriyoyu saran en dış tabaka oluşumunda plesantanın yapımında rol alır. Allantoyis: Göbek kordonunda bulunan atadamar ve toplardamar ile embriyonun metabolik atıkların boşaltımını ve gaz alışverişini sağlar. Organogenez Gastrula evresi üç tabakanın farklılaşmasıyla devam eder. Bu farklılaşma gen ekspresyonlarının farklı olmasından ileri gelir. Hücreler farklı yerlere aktif ve pasif şeklide göç eder, belirli hücreler kümeleşir. Genlerin kontrolünde doku ve organlara dönüşür. İlk farklılaşan hücreler beyin, nöral tüp ile diğer merkezi sinir sistemini oluşturur. Ektoderm: Merkezi sinir sistemi, deri, saç, tırnak, ter bezi, epitel doku, diş, duyu organları, böbrek üstü bezleri Mezoderm: Kardiyovasküler sistemi, iskelet sistemi,kas sistemi, lenf sistemi, boşaltım sistemi, üreme sistemi Endoderm: Sindirim sistemi, solunum sistemi, karaciğer, pankreas, tiroid bezi, paratiroid bezi, timus bezi
Gelişim safaları üç aylık dönemlere göre birinci, ikinci ve üçüncü trimester olarak da incelenir.
1.Trimester:
Fertilizasyonu(A) takip eden morula (F) ve blastosit(G) düzeyindeki embriyo uterusa implante (K) olur. Gastrulasyon sürecinde oluşan endoderm, ekzoderm ve mezoderm farklılaşarak doku ve organların oluşumunu başlatır. (bkz: A dan Z ye: rahimde insanın gelişimi) Embriyonik sürecin 4. haftasında, ekzoderm tabakasından nöral tüp oluşumu (nörulasyon) farklılaşmanın ilkidir. Kalp oluşumu da bu hafta içinde gerçekleşir. Nörulasyon tamamlanmasının (S) ardından 5.haftada ilkel sindirim sistemi(V) ve ana kan damarları (X) oluşur. Anne ile embriyo arasında kan dolaşımı plasenta ve göbek kordonu ile dolaylı olarak sağlanır. 5. hafta sonlanırken ilk kalp atışları başlar. Beyin ve akciğer oluşumu başlar. Üst (Y) ve alt (Z) uzuvların oluşumundan sonra el tabakası şekillenir(A1). El ve ayak parmakları perdeli durumda (B1) olan fetüsün parmakları ayrılır (C1). Fetüsün 10. haftasında cinsiyet (gonat) hücreleri farklılaştığından (D1) cinsiyet bu aşamadan sonra tayin edilebilir. Dış kulak şekillenerek belirginleşir. 12. haftasını dolduran fetüste göz kapağı (E1) ve iris (F1) gelişimi başlar. 2.Trimester:
Fetüs hücreleri ikinci trimestere kadar hızlıca farklılaşarak doku ve organ oluşumunu başlatır. Özelleşen dokular ikinci trimester evresiyle gelişmeye ve ağırlık kazanmaya başlar. Bu evrede beyin, vücuda göre daha yavaş gelişir. 15. Haftada iskelet ve kas sisteminin belirginleşmesi ile fetüs hareketlilik kazanır. Karaciğer ve pankreas salgıları (sekresyon) başlar. İlk emme hareketi bu dönemde başlar. 20. Haftaya girerken fetüs çevresindeki sesleri duyabilir. Bu dönemde hareketlenmeler artar. Fetüsün hareketlerinin ilk hissedildiği bu zamana canlanma (quickening) denir. Kahverengi yağ doku oluşumu ile fetüsün buruşuk görünümü kaybolur. Fetüsün ince derisinde kazeöz verniks adlı tabaka fetüsü dış etkenlerden korur. Deriyi kaplayan ince tüyler (lanugo) fetüsün korunmasına yardım eder. Fetus yutkunmaya ve tat almaya başlar. İntestinal kanalda ilk bağırsak hareketi (mekonyum) oluşur. 3.Trimester:
Bu dönemde fetüsün gelişimi hızlanır, ağırlık kazanımı artar. 26.haftada fetüsün parmak izleri oluşmaya başlar. Tüm göz yapıları gelişimini tamamlar. Göz kapakları açılıp kapanır. Fetüs dışarıdan gelen uyarılara tepki vermeye başlar. Beyin gelişimi 27. haftadan sonra hızlanmaya başlar. Akciğer gaz alışverişi sağlayacak düzeydedir. 35. haftaya giren fetüste iskelet ve kas sistemi kardiyo vasküler sistemleri gelişimini tamamlar. Tüm organ ve sistemleri dış dünya için hazır olan fetüs baş üstü konumda doğum kanalından dünyaya gelir.
Spermatogenez adlı mayoz bölünme sonucu oluşan erkek eşey hücresinin (sperm) oogenez ile oluşan dişi germ hücresini (ovum/yumurta) döllemesine fekondasyon (fertilizasyon) denir. Fertilizasyon ile oluşan diploit hücre zigot adını alır. Zigotun her defesında 2n şeklinde mitoz bölünmesiyle (segmentasyon) oluşan her bir hücre (blastomer) birbiriyle eşit büyüklüktedir. Segmentasyonun 4. safhasında hücre sayısı 16 olur. Küre şeklindeki embriyonun bu safası için Latince dut anlamına gelen morula denir. Fertilizasyondan 4. -5. gününde morula uterusa ulaşır. Bu evrede uterus sıvıları morula içine sızmaya başlar. İçte ilk karın boşluğu olan blastosöl oluşur. Blastulasyon adı verilen bu evre sonunda embriyo blastosist (blastula) adını alır. Blastosit evresinde herbir hücre embriyonal kök hücre (pluripotent)dir. İç hücre kitlesine embriyoblast, dış hücre kitlesine trofoblast denir.Blastosit halindeki embryo 6. günde trofoblast hücreleri sitotrofoblastve sinstiyotrofoblast tabakalarına dönüşerek rahim (uterus) duvarına tutunur. Rahim duvarı hücreleri çoğalarak (proliferasyon) blastositin etrafını sarar. Hücre etrafında oluşan bu yapı fetal kan birikintileri ile plasentayı oluşturur.İlk haftanın bitiminde embriyonun uterusa yerleşmesine implantasyon denir. Embriyo blastula evresi öncesine kadar anne (maternal) mRNA ve proteinleri tarafından kontrol edilir. Hücre yönetiminin maternalden zigota geçişi (MZT) blastula evresinde başlar. Gastrulasyon döneminde maternal transkriptler susturulur, zigotik genler aktivasyonu (ZGA) başlar. Yumurta hücresinde vitellüsun bol bulunduğu bölgeye vejetatif kutup (vegetal pole) denir. Blastula bu kutuptan içe doğru kıvrılarak tabakalaşması (invaginasyon) sonunda embriyoya gastrula denir. Gastrula içindeki boşluk ise gastrosöl adlı ilk sindirimboşluğuolan arkenterondur. Blastuladan çoklu emriyonel tabakalarının (germ layer) oluştuğu bu sürece gastrulasyon evresi de denir. Gastrulasyonun ilk evresinde ektoderm ve endoderm görülür. Gastrulanın dış tabakası ekzodermi, iç tabakası endodermi oluşturur. Endodremden dışarı açılan boşluk ilk ağız olan blastopordur. İlerleyen dönemde endoderm ile ekzoderm arasında orta tabaka mezodemoluşur.Bu olaya triploblastik gelişim denir. Embriyo gelişimi sırasında, embriyoyu korumak, beslemek ve atıklarını dışarı aktarmak için yardımcı yapılarda gelişir. Bu yapılara embriyonik zarlar denir. Embriyo ve embriyonik zarlar birlikte konseptusu meydana getirir. Amniyon: Embriyoyu saran en içteki zardır. Embriyo ile zar arasında amniyon sıvısı bulunur. Embriyoyu dış etkenlerden koruyan tampon bölgedir. Vitellus Kesesi: Embriyoyunun ihtiyacı olan besin maddelerini barındırır. Zigotun bölünmesi için gerekli enerjinin üretiminde kullanılır. Blastula rahime tutunduktan sonra bu yapı küçülerek kaybolur. İmplantasyondan itibaren besin alışverişi anne kanından yapılır. Koriyon: Embriyoyu saran en dış tabaka oluşumunda plesantanın yapımında rol alır. Allantoyis: Göbek kordonunda bulunan atadamar ve toplardamar ile embriyonun metabolik atıkların boşaltımını ve gaz alışverişini sağlar. Organogenez Gastrula evresi üç tabakanın farklılaşmasıyla devam eder. Bu farklılaşma gen ekspresyonlarının farklı olmasından ileri gelir. Hücreler farklı yerlere aktif ve pasif şeklide göç eder, belirli hücreler kümeleşir. Genlerin kontrolünde doku ve organlara dönüşür. İlk farklılaşan hücreler beyin, nöral tüp ile diğer merkezi sinir sistemini oluşturur. Ektoderm: Merkezi sinir sistemi, deri, saç, tırnak, ter bezi, epitel doku, diş, duyu organları, böbrek üstü bezleri Mezoderm: Kardiyovasküler sistemi, iskelet sistemi,kas sistemi, lenf sistemi, boşaltım sistemi, üreme sistemi Endoderm: Sindirim sistemi, solunum sistemi, karaciğer, pankreas, tiroid bezi, paratiroid bezi, timus bezi
Fetal ve embriyonik anomaliler
DNA replikasyonu veya onarımındaki hatalar, gen fonksiyonunu veya ifadesini değiştiren, normal gelişim süreçlerini etkileyen mutasyonlara yol açabilir. Gelişimsel anormallikler genellikle organogenezin (organ oluşumu) ve doku farklılaşmasının bozulmalara karşı en savunmasız olduğu embriyonik veya fetal gelişimin belirli aşamalarında meydana gelir. Embriyonik veya fetal gelişimin kritik dönemlerinde ilaçlar, alkol, tütün dumanı, enfeksiyonlar (örn. kızamıkçık virüsü) ve çevresel kirleticiler gibi teratojenik maddelere maruz kalmak, normal hücresel süreçleri veya organ oluşumunu bozabilir. Diyabet, hipertansiyon, obezite veya yetersiz beslenme gibi anne sağlığı koşulları, plasenta fonksiyonunu veya fetüse besin dağıtımını etkileyerek fetal gelişimi etkileyebilir.
Kromozom anormallikleri: Kromozom 21, 18 ve 13'in fazladan bir kopyasından kaynaklı Down Sendromu (Trizomi 21), Trizomi 18 (Edwards Sendromu) ve Trizomi 13 (Patau Sendromu) tipik olarak gametlerdeki (yumurta veya sperm) hücre bölünmesi sırasındaki hatalar veya erken embriyonik gelişim nedeniyle ortaya çıkar. İleri anne yaşı bu durumlar için önemli bir risk faktörüdür.
Atriyal septal defektler (ASD) veya ventriküler septal defektler (VSD'ler) gibi kalpte veya büyük kan damarlarında malformasyonlar, yarık dudak ve damak yapısal anormallikler.
Erken gebelik sırasında yetersiz folik asit alımı da dahil çeşitli faktörler nöral tüp defektlerine neden olabilir. Spina bifida, omurganın tam olarak kapanmaması, değişen derecelerde omurilik ve sinir hasarı; anensefali, başın büyük bir kısmının yokluğudur.
Kistik fibrozis, akciğerleri, sindirim sistemini ve diğer organları etkileyen kalıtsal bozukluk; orak hücre anemisi anormal hemoglobin üretimine ve kırmızı kan hücresi şekline neden olan, ağrı krizleri ve organ hasarı gibi sağlık sorunlarına yol açan genetik durumdur.
Fetal ekokardiyogram, ultrason, anne kanındaki fetal DNA analizi, blastosist aşamasında (5-6. gün) embriyodan alınan hücre ile inceleme yapılabilir. Fetal boynun arkasındaki sıvı dolu alanda artan kalınlık Down sendromunu veya kalp kusurlarını gösterebilir. AFP, hCG, Estriol, Inhibin A PAPP-A kandaki anormal seviyeleri, kromozomal veya nöral anormallik riskinin artmasıyla ilişkili olabilir. Daha kesin tanı sağlayan plasenta dokusunun (koryonik villus) bir örneği veya amniyosentez bozuklukların doğum öncesinde tespiti için analiz edilir.
Fertilizasyonu(A) takip eden morula (F) ve blastosit(G) düzeyindeki embriyo uterusa implante (K) olur. Gastrulasyon sürecinde oluşan endoderm, ekzoderm ve mezoderm farklılaşarak doku ve organların oluşumunu başlatır. (bkz: A dan Z ye: rahimde insanın gelişimi) Embriyonik sürecin 4. haftasında, ekzoderm tabakasından nöral tüp oluşumu (nörulasyon) farklılaşmanın ilkidir. Kalp oluşumu da bu hafta içinde gerçekleşir. Nörulasyon tamamlanmasının (S) ardından 5.haftada ilkel sindirim sistemi(V) ve ana kan damarları (X) oluşur. Anne ile embriyo arasında kan dolaşımı plasenta ve göbek kordonu ile dolaylı olarak sağlanır. 5. hafta sonlanırken ilk kalp atışları başlar. Beyin ve akciğer oluşumu başlar. Üst (Y) ve alt (Z) uzuvların oluşumundan sonra el tabakası şekillenir(A1). El ve ayak parmakları perdeli durumda (B1) olan fetüsün parmakları ayrılır (C1). Fetüsün 10. haftasında cinsiyet (gonat) hücreleri farklılaştığından (D1) cinsiyet bu aşamadan sonra tayin edilebilir. Dış kulak şekillenerek belirginleşir. 12. haftasını dolduran fetüste göz kapağı (E1) ve iris (F1) gelişimi başlar. 2.Trimester:
Fetüs hücreleri ikinci trimestere kadar hızlıca farklılaşarak doku ve organ oluşumunu başlatır. Özelleşen dokular ikinci trimester evresiyle gelişmeye ve ağırlık kazanmaya başlar. Bu evrede beyin, vücuda göre daha yavaş gelişir. 15. Haftada iskelet ve kas sisteminin belirginleşmesi ile fetüs hareketlilik kazanır. Karaciğer ve pankreas salgıları (sekresyon) başlar. İlk emme hareketi bu dönemde başlar. 20. Haftaya girerken fetüs çevresindeki sesleri duyabilir. Bu dönemde hareketlenmeler artar. Fetüsün hareketlerinin ilk hissedildiği bu zamana canlanma (quickening) denir. Kahverengi yağ doku oluşumu ile fetüsün buruşuk görünümü kaybolur. Fetüsün ince derisinde kazeöz verniks adlı tabaka fetüsü dış etkenlerden korur. Deriyi kaplayan ince tüyler (lanugo) fetüsün korunmasına yardım eder. Fetus yutkunmaya ve tat almaya başlar. İntestinal kanalda ilk bağırsak hareketi (mekonyum) oluşur. 3.Trimester:
Bu dönemde fetüsün gelişimi hızlanır, ağırlık kazanımı artar. 26.haftada fetüsün parmak izleri oluşmaya başlar. Tüm göz yapıları gelişimini tamamlar. Göz kapakları açılıp kapanır. Fetüs dışarıdan gelen uyarılara tepki vermeye başlar. Beyin gelişimi 27. haftadan sonra hızlanmaya başlar. Akciğer gaz alışverişi sağlayacak düzeydedir. 35. haftaya giren fetüste iskelet ve kas sistemi kardiyo vasküler sistemleri gelişimini tamamlar. Tüm organ ve sistemleri dış dünya için hazır olan fetüs baş üstü konumda doğum kanalından dünyaya gelir.
Kaynaklar ve İleri Okuma:
Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M. , Essential cell biology, 2014.
M. H., «Hacettepe Üniversitesi Açık Ders Melzemeleri».
Hartl DL., Ruvolo M., Genetics: Analysis of genes and genomes, 2011.
«Ankara Üniversitesi açık ders malzemeleri».
Moore K.L., Persaud T.V.N., Torchia M.G.,, The Developing Human Clinically Oriented Embryology, Elsevier, 9th ed. 2013.
Harding R., Bocking A.D., Fetal Growth and Development, Cambridge University Press, 2001 .
Feigelman S., Nelson Textbook of Pediatrics 20th ed. Elsevier, 2016.
Ross MG, Ervin MG., Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies, 7th ed. Elsevier, 2017.
Alberts, B., Molecular biology of the cell. Garland science 6th ed, 2017.
«School of Biological Sciences @ UT Austin,» [Çevrimiçi].
K. N., «Methylenetetrahydrofolate Reductase Activity and Folate Metabolism, Archives Medical Review Journal, 2014».
T. T., «What is renin inhibition? Mechanism of action, Arch Turk Soc Cardiol, 2009».
Biochemistry of human cells .
Uyarı Bu web sitesinin içeriği bilgilendirme amaçlıdır ve kişisel tıbbi tavsiye verme amacı taşımaz. Sağlığınızla ilgili tüm sorularınız için sağlık uzmanına başvurmalısınız.
Hayat boyu beslenme : minell's projesi , hayatboyubeslenme