De Binnendringen of immigratie is een celbeweging van gastrulatie en vormt dus een embryonale ontwikkelingsstap. Cellen van het toekomstige endoderm, d.w.z. die van de buitenste zaadlob, migreren naar de blastula. Fouten in celbewegingen in de vroege ontwikkeling van de zaadlobben leiden in de meeste gevallen tot een miskraam.
Wat is het binnendringen?
Gastrulatie is een fase van embryogenese. Bij mensen omvat de fase de invaginatie van de blastocyst en de vorming van drie zaadlobben. De gastrulatie van alle viercellige cellen volgt in principe dezelfde basisprincipes, maar kan enigszins verschillen afhankelijk van de soort.
Verschillende celbewegingen kenmerken gastrulatie. Naast intussusceptie, involutie, delaminatie en epibolie is indringing een cruciaal proces voor de vorming van de kiemlagen en dus voor de vroege embryonale ontwikkeling.
Ingressie wordt ook wel immigratie genoemd. Tijdens celbeweging migreren cellen van het toekomstige endoderm in de blastula om vervolgens als onderdeel van de delaminatie in de blastocoel te worden afgeknepen. De celbewegingen van gastrulatie zijn nog niet definitief onderzocht.
Functie en taak
Tijdens gastrulatie wordt de blastocyst een structuur met twee lagen die bestaat uit een binnenste en een buitenste zaadlob. Deze zaadlobben staan bekend als het endoderm en ectoderm. De eerste celdelingsprocessen veranderen het almachtige weefsel van de blastocyst in steeds specifiekere celclusters, waaruit uiteindelijk de individuele organen en weefsels van het embryo worden gevormd.
Door migratie- en verplaatsingsprocessen wordt het zogenaamde mesoderm tussen het endoderm en het ectoderm geduwd. Dit resulteert in drie zaadlobben, die orgaanspecifiek weefsel bevatten voor de ontwikkeling van de individuele lichaamsstructuren.
Het eerste gastrulatieproces wordt gekenmerkt door de celbeweging van intussusceptie. Het toekomstige endoderm dringt binnen in de blastocoel van de blastula. Dit wordt gevolgd door de celbeweging van involutie, waarbij het toekomstige endoderm zich oprolt. De zogenaamde binnenkomst of immigratie volgt deze processen.
Met deze celbeweging migreren cellen van het endoderm. De cellen veranderen hun positie of relatieve positie. De focus ligt op de mesenchymale cellen van het embryo. Bij EMT (epitheliale-mesenchymale overgang) worden de primaire mesenchymale cellen losgemaakt van het epitheel en worden ze mesenchymale cellen die vrij kunnen migreren.
Het mechanisme van binnendringen is nog niet volledig begrepen. Er zijn bijvoorbeeld studies over de zee-egel. Volgens de onderzoeken vinden er drie verschillende processen plaats om het binnendringen van een cel mogelijk te maken: De primaire mesenchymale cellen van het epitheel veranderen hun affiniteit voor de naburige epitheelcellen die in de primitieve streep blijven. Bovendien veranderen de cellen blijkbaar hun affiniteit voor de hyalinelaag tegenover hun apicale zijde tijdens het binnendringen. De cellen worden aan de apicale zijde vernauwd, waarna ze hun innerlijke cellulaire structuur veranderen door het cytoskelet drastisch te herstructureren. Dan verandert de beweeglijkheid van de cellen. Het verhoogt ook de affiniteit voor de basale lamina die de blastocoel bekleedt. De immigratie van de cellen in de blastocoel is het uiteindelijke doel.
De adhesie-eigenschappen van de cellen zijn nu gekarakteriseerd. Terwijl een toekomstige primaire mesenchymale cel zijn affiniteit voor de hyalinelaag verliest, neemt zijn affiniteit voor het basale substraat toe.
Hoe de cellen tijdens het binnendringen het basismembraan binnendringen, is nog niet opgehelderd. Het basismembraan is een losse matrix, waardoor de cellen vermoedelijk door de matrix heen knijpen. Er is gespeculeerd dat de cellen ook een proteïnase kunnen gebruiken. Talrijke transcriptiefactoren worden geactiveerd tijdens ingressie, vooral β-catenine en de groeifactorreceptor VEGFR. Penetratie wordt waarschijnlijk gemakkelijker gemaakt voor de individuele cellen omdat hun aangrenzende cellen tegelijkertijd door de indringing gaan.
Het binnendringen wordt gevolgd door delaminatie, waarbij de cellen van de blastula de cellen van het endoderm tot de blastocoel vernauwen.
Ziekten en aandoeningen
Embryonale ontwikkelingsstoornissen kunnen worden veroorzaakt door interne factoren en externe factoren zoals verontreinigende stoffen. Zo'n fout zal de zwangere vrouw de eerste dagen na de bevruchting van een eicel niet opmerken. Een onopgemerkte miskraam treedt vaak kort na de bevruchting op. In dit scenario implanteert het ei niet eens. De betrokken persoon ervaart geen symptomen.
Dit verandert vanaf het begin van de derde week van ontwikkeling. Vanaf dit punt is het ongeboren kind vatbaar voor externe verontreinigende stoffen. Vooral bij de ontwikkeling van de drie zaadlobben kunnen vervuilende stoffen zoals chemische of organische noxae talloze fouten veroorzaken die ernstige gevolgen kunnen hebben. Fouten bij celmigratie, zoals het binnendringen van cellen, kunnen er bijvoorbeeld toe leiden dat een abnormaal aantal cellen beschikbaar is voor de individuele zaadlobben.
β-catenine speelt een essentiële rol bij de indringing en het probleemloze proces ervan. Als β-catenine in zijn functie wordt geblokkeerd door schadelijke invloeden of interne processen, wordt een pathologisch resultaat aangetoond voor celmigratie. In dit geval kunnen de zaadlobben zich niet verder ontwikkelen. Een miskraam is het gevolg.
Storingen treden ook op als er een overaanbod van β-catenine is. In dit geval ondergaan te veel cellen de celmigratie van de indringing. Tijdens de delaminatie is dus een overaanbod aan cellen van het toekomstige ectoderm beschikbaar. Afhankelijk van de hoeveelheid overaanbod kan de zwangerschap bepalend zijn of verder gaan en tot embryonale misvormingen leiden.
Functionele stoornissen en stoornissen van de vorming van de groeifactorreceptor VEGFR kunnen ook verantwoordelijk zijn voor ingressieve stoornissen.
