Iebrukums: funkcija, uzdevumi, loma un slimības

Iejaukšanās vai imigrācija ir gastrulācijas šūnu kustība, un tādējādi tā ir embrija attīstības solis. Šajā procesā potenciālā endoderma šūnas, ti, ārējā dīgļlapu šūnas, migrē blastulā. Kļūdas šūnu kustībā dīgļlapu agrīnās attīstības laikā vadīt uz aborts vairumā gadījumu.

Kas ir iebrukums?

Ienākšana ir gastrulācijas šūnu kustība, padarot to par embrija attīstības stadiju. Gastrulācija ir embriogēzes fāze. Cilvēkiem fāze ietver ieslodzījums blastocistas un trīs dīgļu slāņu veidošanās. Principā visu četršūnu organismu gastrulācija notiek pēc tiem pašiem pamatprincipiem, taču tā var nedaudz atšķirties atkarībā no sugas. Vairākas šūnu kustības raksturo gastrulāciju. Papildus ieslodzījums, involution, delamination un epiboly, ingression ir izšķirošs process dīgļlapu veidošanai un tādējādi agrīnai embrija attīstībai. Ienākšanu sauc arī par imigrāciju. Šūnu kustības laikā nākotnes endodermas šūnas migrē blastulā un pēc tam atslāņošanās laikā tiek nožņaugtas blastokoelā. Šūnu kustības gastrulācijā vēl nav galīgi izpētītas.

Funkcija un uzdevums

Gastrulācijas laikā blastocista rada divslāņu struktūru, kas sastāv no iekšējiem un ārējiem dīgļlapām. Šie dīgļlapi ir pazīstami kā entoderma un ektoderma. Sākotnējos šūnu dalīšanās procesos blastocistas visvarenie audi tādējādi kļūst arvien specifiskākas šūnu kolekcijas, no kurām atsevišķie orgāni un audi embrijs galu galā veidojas. Caur migrācijas un pārvietošanās procesiem tā sauktais mezoderms sevi nospiež starp endodermu un ektodermu. Tā rezultātā rodas trīs dīgļu slāņi, kas satur orgāniem raksturīgus audus atsevišķu ķermeņa struktūru attīstībai. Pirmo gastrulācijas procesu raksturo šūnu kustība ieslodzījums. Šajā procesā nākotnes entoderms invaginējas blastulas blastocoelā. Pēc tam seko šūnu pārvietošanās ar involūciju, kurā nākotnes endoderma saritinās. Šiem procesiem seko tā sauktā iebrukums vai imigrācija. Šajā šūnu kustībā entodermas šūnas migrē. Tādējādi šūnas maina savu stāvokli vai relatīvo stāvokli. Mesenhimālās šūnas embrijs ir šī procesa uzmanības centrā. EMT (epitēlija-mezenhimāla pāreja) primārās mezenhimālās šūnas atdalās no epitēlijs un kļūst par brīvi migrējošām mezenhimālām šūnām. Ienākšanas mehānisms nav pilnībā izprasts. Pētījumi pastāv, piemēram, par jūras ezis. Saskaņā ar pētījumiem, lai aktivizētu šūnu, notiek trīs dažādi procesi: primārās mezenhimālās šūnas epitēlijs mainīt savu afinitāti pret kaimiņu epitēlija šūnām, kas paliek primitīvajā joslā. Turklāt iebrukuma laikā šūnas acīmredzami maina savu afinitāti pret hialīna slāni, kas vērsts pret to apikālo pusi. Apikālajā pusē šūnas sašaurinās, pēc tam tās izmaina savu intracelulāro struktūru, krasi pārstrukturējot citoskeletu. Tā rezultātā mainās šūnu kustīgums. Turklāt tiek palielināta afinitāte pret blastocoel uzlikto pamatplāksni. Šūnu imigrācija blastokoelā ir galīgais mērķis. Tikmēr ir raksturotas šūnu adhēzijas īpašības. Kamēr topošā primārā mezenhimālā šūna zaudē afinitāti pret hialīna slāni, tās afinitāte pret bazālo substrātu palielinās. Tomēr tas, kā šūnas iekļūst pamatmembrānā iebrukuma laikā, joprojām nav skaidrs. Bāzes membrāna attēlo vaļīgu matricu, tāpēc šūnas, domājams, izspiež matricu. Spekulācijas arī ierosina šūnās izmantot proteināzi. Ingresijas laikā tiek aktivizēti daudzi transkripcijas faktori, jo īpaši β-katenīns un augšanas faktora receptors VEGFR. Iekļūšanu, iespējams, atvieglo atsevišķas šūnas ar to, ka to kaimiņu šūnas vienlaikus piedzīvo iebrukumu. Pēc iebrukuma seko delaminācija, kurā blastulas šūnas savāc endodermas šūnas blastokoelā.

Slimības un traucējumi

Embrija attīstības traucējumus var izraisīt iekšējie faktori un ārējie faktori, piemēram, piesārņotāji. Šādu kļūdu grūtniece vairs nepamana pirmajās dienās pēc olšūnas apaugļošanas. Bieži vien nepamanīts aborts notiek neilgi pēc apaugļošanas. Šajā scenārijā olšūna pat nav ligzdā. Skartajai personai nav simptomu. Kopš trešās attīstības nedēļas sākuma tas mainās. No šī brīža nedzimušais bērns no ārpuses ir uzņēmīgs pret kaitīgām vielām. Īpaši trīs dīgļu slāņu attīstības laikā kaitīgas vielas, piemēram, ķīmiskās vai organiskās neksas, var izraisīt daudzas kļūdas, kurām var būt nopietnas sekas. Piemēram, kļūdas šūnu migrācijā, piemēram, iekļūšana, var izraisīt nenormālu šūnu daudzumu katram dīgļlapam. β-katenīnam ir būtiska loma iekļūšanā un progresēšanā bez neveiksmēm. Ja β-katenīna darbība tiek bloķēta, sabojājot ķermeņa iekšējo ietekmi vai procesus, tiek parādīts šūnu migrācijas patoloģisks rezultāts. Šajā gadījumā dīgļlapas nevar turpināt veidoties. A aborts ir rezultāts. Traucējumi rodas arī tad, ja ir pārmērīgs β-katenīna piedāvājums. Šajā gadījumā pārāk daudz šūnu tiek pakļautas šūnu migrācijai. Tādējādi atslāņošanās laikā ir pieejams iespējamā ektodermas šūnu pārmērīgs piedāvājums. Atkarībā no pārprodukcijas apjoma, grūtniecība var noteikt vai virzīties tālāk un vadīt līdz embrija malformācijām. Augšanas faktora receptora VEGFR disfunkcijas un veidošanās defekti var būt arī atbildīgi par iebrukuma defektiem.