Embryologie
H1: Gametogenese
Indeling prenatale leven:
• Vrucht (1e 3 weken)
o Startpunt = versmelting mannelijke en vrouwelijke pronuclei na de bevruchting
o 1e week: vorming blastocyst (1 kiemblad: embryoblast)
o 2e week: implantatie in baarmoederslijmvlies + vorming 2 kiembladen: epiblast en hypoblast
o 3e week: vorming 3 kiembladen (gastrulatie)
▪ Ectoderm
▪ Mesoderm
▪ endoderm
• Embryo: 4e week – 8 weken
o WK4: kromming tot 3D structuur (tot week 3 vlakke schijf)
o Differentiatie 3 kiembladen: vorming weefsels en organen
▪ GI
▪ Cardiovasculair stelsel
▪ urogenitaal
• Foetus: 9e week tot 38 weken (266 dagen)
o Groei (8 g → 3,5 kg)
o Maturatie
o Organen zijn gevormd maar nog niet functioneel (longen, nieren)
1. Oorsprong geslachtscellen
Versch generaties mensen zijn in onafgebroken lijn met elkaar verbonden via de geslachtscellen/gameten
Enige cellen die niet voorbestemd zijn te sterven (sterven bij dood individu maar wss al doorgegeven aan nageslacht
→ blijven ‘ verder leven’
Alle andere cellen (lichaamscellen/somatische cellen) sterven vroeg of laat af, ten laatste bij dood individu
Kiemcellijn = germ line
• Cellen waaruit gameten gevormd worden
• Vroeg in ontwikkeling apart gezet
Voorbeelden die belang onderscheid tss somatische cellen en kiemcellen illustreren:
• Gentherapie: men maakt onderscheid tussen
o Somatische gentherapie:
▪ Verandert alleen lichaamscellen → wijzigingen niet overerfbaar
▪ Vgl met transplantatie
o Germinale gentherapie
▪ Genetische wijzigingen in alle cellen embryo, inclusief geslachtscellen → overerfbaar
• Kanker en somatische mutaties
o Kankercel ontstaat als in 1 cel (meestal meerder) mutaties ontstaan in genen betrokken in controle van
o.a. celgroei en celdifferentiatie
▪ Controle valt weg → kankercel
▪ = Somatische mutaties tijdens het leven → niet erfelijk
o Soms fouten in kiemcellijn → erfelijk
▪ Aangeboren, erfelijke voorbeschiktheid om kanker te ontwikkelen
▪ Elke lichaamscel bevat al een mutatie → cel al stap gezet richting kankercel
▪ Mutatie overgeërfd → hoge kans om kanker te ontwikkelen, vaak op jonge leeftijd
o Somatische mutaties (niet erfelijk) <-> mutaties in kiemcellen (erfelijk)
1
,• Evolutie
o Geslachtscellen vormen brug tussen verschillende generaties
o Nieuwe kenmerken ontstaan door mutaties → niet erfelijk als in kiemcellijn
• Somatisch en gonadaal mosaicisme (zie genetica)
2. Vorming primitieve gonaden
Primordiale geslachtscellen (PGC)
• ontstaan in 2e week na bevruchting uit epiblast
• migreren naar wand dooierzak (caudaal)
• zullen kiemcellijn vormen
men denkt dat dit geëvolueerd is owv volgende redenen:
• totipotentie van kiemcellen bewaren
o tijdens periode embryologische ontwikkeling differentiëren somatische cellen in allerlei weefsels en
organen → oiv signaalstoffen
o kiemcellen apart gezet buiten eigenlijke embryo → beschermd tegen differentiatie
• aantal mutaties in kiemcellijn beperken
o meer celdelingen → hoger risico op mutaties die kunnen optreden bij elke celdeling
o PGC vroeg apart zetten → aantal celdeling noodzakelijk voor vorming kiemcellen beperkt
o PGC ontstaan niet in toekomstige geslachtsklieren → migreren vanuit wand dooierzak naar
geslachtsplooien
▪ = toekomstige geslachtsklieren
▪ In dorsale lichaamswand embryo
▪ Op niveau T10
▪ Tussen week 4 en 6
o In primitieve geslachtsklieren (= gonaden) worden geslachtsstrengen gevormd=sex cords
▪ Omgeven PGC
▪ Gevormd uit naburige structuren (zie urogenitaal stelsel)
▪ Regelen verdere ontwikkeling van kiemcellen en leveren voedingsstoffen
▪ Ontwikkelen verschillend bij mannelijk en vrouwelijk embryo (na 6 weken):
• Vrouwelijk: enkel corticaal gelegen geslachtsstrengen blijven bestaan → follikelcellen
later bij eisprong verlaten eicellen ovarium langs buitenzijde → buikholte → opgepikt
door eileider
• Mannelijk: oiv SRY gen (Y chromosoom) blijven enkel medullaire cellen ontstaan
→ Sertoli en Leydig cellen
zaadcellen later afgevoerd via afvoerkanalen (restanten primitieve nier, mesonefros, die
meer lateraal van gonaden ontwikkelt)
• Corticaal en medullair logisch want eicellen verlaten zo ovarium, zaadcellen extern
afgevoerd
o Kiemcellen blijven soms onderweg achter, prolifereren ter plaatse tot massa cellen
= wondergezwel/ teratoma
▪ PGC op verkeerde plaats terecht gekomen en beginnen delen en differentiëren
▪ Klassieke plaats: thorax
▪ Kiemcellen: voorlopers van alle mogelijke lichaamsellen → kunnen differentiëren tot alle celtypes
▪ Tumor bevat weefsels afkomstig van de 3 kiemlagen (tanden, haar, spierweefsel, klierweefsel…)
▪ Kan ook ontstaan uit (voorloper van) eicel in ovarium
▪ Soms ook aangetroffen in sacrococcygeale regio
▪ Embryologische oorsprong wss abnormale ontwikkeling van restant eminentia caudalis
Primitieve gonaden = primitieve bindweefsel cellen + geslachtstrengen
2
,Dwarsdoorsnede embryo niveau T10 tussen week 2 en 6
geel = primitieve darm (bekleed met peritoneum = rood-
mesenterium dorsale = waarmee darm vasthangt aan
dorsale lichaamswand
primordiale geslachtscellen in dooierzak die vasthangt aan
darm
→ migreren en komen terecht in primaire gonaden
3
, 3. Gametogenese
= verdere ontwikkeling geslachtscellen: morfologische / fysiologische veranderingen, genetische veranderingen
PGC
• Stamcellen
• Opeenvolgende celdelingen → vormen voorraad cellen (nodig om rijpe geslachtscellen te maken): eicel of zaadcel
• Gametogenese = verdere rijpingsproces, bevat 2 belangrijke processen:
o Verandering in genetische samenstelling: slechts 23 chromosomen ipv 46 (tijdens meiose)
o Verandering in vorm cellen (zie morfologie)
3.1 Verandering in genetische samenstelling van de geslachtscellen
A. Celcyclus
• 4 fasen: G1 – S – G2 – mitose → cytokinese
• Toename aantal cellen: essentieel voor groei, fundamenteel proces tijdens embryogenese
• Voor veel cellen (vnl stamcellen): celdeling blijft tijdens verdere leven optreden
• volledige gedifferentieerde cellen → celcyclus stopt in G1 fase = G0
• bep weefsels (darmmucosa, haar, bloedcellen) bevatten delende stamcellen
o Continue vervanging gedifferentieerde cellen tijdens ganse leven
o Klassieke concept: na celdeling differentieert 1 vd dochtercellen verder, andere blijft niet-
gedifferentieerde stamcel
o Nieuwe gegevens: celdeling en verdere differentiatie zijn niet rechtsreeks gekoppeld
▪ Door celdeling ontstaan continu bijkomende stamcellen
▪ Uit deze pool stamcellen starten continu cellen de verdere differentiatie
• Andere weefsels bevatten geen/beperkt aantal actief delende stamcellen
o Afgestorven cellen niet/zeer beperkt vervangen
o Vb. hersencellen, hartspiercellen, nefronen in nier
→ kostbare organen (schade → onherstelbaar verlies functie)
• Uitzondering: kankercel
o Controle normale celcyclus weggevallen → cellen delen ongecontroleerd
o Bep medicatie tegen kanker gericht op snel delende cellen
→ nevenwerkingen in normale sneldelende lichaamscellen: haaruitval, neutropenie, …
• Ploidie = aantal kopijen van elk chromosoom in een cel
o Normale cel: diploïd = van elk chromosoom 2 exemplaren
o Ploidie verandert enkel bij gametogenese: diploïd → haploïd
• N-nummer (C nummer) = aantal chromatiden van chromosomenpaar
=aantal kopijen van een bep (dubbelstrengige) DNA molecule of chromatide (of v/e (autosomaal) gen)
o Chromosoom kan 1 of 2 chromatiden bevatten (afh van stadium celcyclus, verandert tijdens celcyclus)
• Ploidie verandert niet, N-nummer wel
• Fasen in de celcyclus
o G1-fase (GAP1)
▪ Ven elk chromosoom in normale lichaamscel 2 exemplaren: 1 van moeder, 1 van vader
▪ Ploidie is diploïd
▪ N-nummer is 2 (2x23 versch chromosomen)
o S-fase / DNA synthese
▪ DNA gekopieerd
▪ Elk chromosoom bestaat initieel uit 1 chromatide (bestaat zelf uit dubbelstrengig DNA molecule)
o G2:
▪ Na S-fase: DNA verdubbeld, aantal chromosomen ongewijzigd, chromosoom bestaat uit 2
chromatiden die verbonden blijven thv centromeer
▪ N nummer 4 ipv 2
o M: mitose
▪ De 2 chromatiden komen van elkaar los → verdeeld over 2 aparte dochtercellen
▪ N nummer nadien weer 2
4
H1: Gametogenese
Indeling prenatale leven:
• Vrucht (1e 3 weken)
o Startpunt = versmelting mannelijke en vrouwelijke pronuclei na de bevruchting
o 1e week: vorming blastocyst (1 kiemblad: embryoblast)
o 2e week: implantatie in baarmoederslijmvlies + vorming 2 kiembladen: epiblast en hypoblast
o 3e week: vorming 3 kiembladen (gastrulatie)
▪ Ectoderm
▪ Mesoderm
▪ endoderm
• Embryo: 4e week – 8 weken
o WK4: kromming tot 3D structuur (tot week 3 vlakke schijf)
o Differentiatie 3 kiembladen: vorming weefsels en organen
▪ GI
▪ Cardiovasculair stelsel
▪ urogenitaal
• Foetus: 9e week tot 38 weken (266 dagen)
o Groei (8 g → 3,5 kg)
o Maturatie
o Organen zijn gevormd maar nog niet functioneel (longen, nieren)
1. Oorsprong geslachtscellen
Versch generaties mensen zijn in onafgebroken lijn met elkaar verbonden via de geslachtscellen/gameten
Enige cellen die niet voorbestemd zijn te sterven (sterven bij dood individu maar wss al doorgegeven aan nageslacht
→ blijven ‘ verder leven’
Alle andere cellen (lichaamscellen/somatische cellen) sterven vroeg of laat af, ten laatste bij dood individu
Kiemcellijn = germ line
• Cellen waaruit gameten gevormd worden
• Vroeg in ontwikkeling apart gezet
Voorbeelden die belang onderscheid tss somatische cellen en kiemcellen illustreren:
• Gentherapie: men maakt onderscheid tussen
o Somatische gentherapie:
▪ Verandert alleen lichaamscellen → wijzigingen niet overerfbaar
▪ Vgl met transplantatie
o Germinale gentherapie
▪ Genetische wijzigingen in alle cellen embryo, inclusief geslachtscellen → overerfbaar
• Kanker en somatische mutaties
o Kankercel ontstaat als in 1 cel (meestal meerder) mutaties ontstaan in genen betrokken in controle van
o.a. celgroei en celdifferentiatie
▪ Controle valt weg → kankercel
▪ = Somatische mutaties tijdens het leven → niet erfelijk
o Soms fouten in kiemcellijn → erfelijk
▪ Aangeboren, erfelijke voorbeschiktheid om kanker te ontwikkelen
▪ Elke lichaamscel bevat al een mutatie → cel al stap gezet richting kankercel
▪ Mutatie overgeërfd → hoge kans om kanker te ontwikkelen, vaak op jonge leeftijd
o Somatische mutaties (niet erfelijk) <-> mutaties in kiemcellen (erfelijk)
1
,• Evolutie
o Geslachtscellen vormen brug tussen verschillende generaties
o Nieuwe kenmerken ontstaan door mutaties → niet erfelijk als in kiemcellijn
• Somatisch en gonadaal mosaicisme (zie genetica)
2. Vorming primitieve gonaden
Primordiale geslachtscellen (PGC)
• ontstaan in 2e week na bevruchting uit epiblast
• migreren naar wand dooierzak (caudaal)
• zullen kiemcellijn vormen
men denkt dat dit geëvolueerd is owv volgende redenen:
• totipotentie van kiemcellen bewaren
o tijdens periode embryologische ontwikkeling differentiëren somatische cellen in allerlei weefsels en
organen → oiv signaalstoffen
o kiemcellen apart gezet buiten eigenlijke embryo → beschermd tegen differentiatie
• aantal mutaties in kiemcellijn beperken
o meer celdelingen → hoger risico op mutaties die kunnen optreden bij elke celdeling
o PGC vroeg apart zetten → aantal celdeling noodzakelijk voor vorming kiemcellen beperkt
o PGC ontstaan niet in toekomstige geslachtsklieren → migreren vanuit wand dooierzak naar
geslachtsplooien
▪ = toekomstige geslachtsklieren
▪ In dorsale lichaamswand embryo
▪ Op niveau T10
▪ Tussen week 4 en 6
o In primitieve geslachtsklieren (= gonaden) worden geslachtsstrengen gevormd=sex cords
▪ Omgeven PGC
▪ Gevormd uit naburige structuren (zie urogenitaal stelsel)
▪ Regelen verdere ontwikkeling van kiemcellen en leveren voedingsstoffen
▪ Ontwikkelen verschillend bij mannelijk en vrouwelijk embryo (na 6 weken):
• Vrouwelijk: enkel corticaal gelegen geslachtsstrengen blijven bestaan → follikelcellen
later bij eisprong verlaten eicellen ovarium langs buitenzijde → buikholte → opgepikt
door eileider
• Mannelijk: oiv SRY gen (Y chromosoom) blijven enkel medullaire cellen ontstaan
→ Sertoli en Leydig cellen
zaadcellen later afgevoerd via afvoerkanalen (restanten primitieve nier, mesonefros, die
meer lateraal van gonaden ontwikkelt)
• Corticaal en medullair logisch want eicellen verlaten zo ovarium, zaadcellen extern
afgevoerd
o Kiemcellen blijven soms onderweg achter, prolifereren ter plaatse tot massa cellen
= wondergezwel/ teratoma
▪ PGC op verkeerde plaats terecht gekomen en beginnen delen en differentiëren
▪ Klassieke plaats: thorax
▪ Kiemcellen: voorlopers van alle mogelijke lichaamsellen → kunnen differentiëren tot alle celtypes
▪ Tumor bevat weefsels afkomstig van de 3 kiemlagen (tanden, haar, spierweefsel, klierweefsel…)
▪ Kan ook ontstaan uit (voorloper van) eicel in ovarium
▪ Soms ook aangetroffen in sacrococcygeale regio
▪ Embryologische oorsprong wss abnormale ontwikkeling van restant eminentia caudalis
Primitieve gonaden = primitieve bindweefsel cellen + geslachtstrengen
2
,Dwarsdoorsnede embryo niveau T10 tussen week 2 en 6
geel = primitieve darm (bekleed met peritoneum = rood-
mesenterium dorsale = waarmee darm vasthangt aan
dorsale lichaamswand
primordiale geslachtscellen in dooierzak die vasthangt aan
darm
→ migreren en komen terecht in primaire gonaden
3
, 3. Gametogenese
= verdere ontwikkeling geslachtscellen: morfologische / fysiologische veranderingen, genetische veranderingen
PGC
• Stamcellen
• Opeenvolgende celdelingen → vormen voorraad cellen (nodig om rijpe geslachtscellen te maken): eicel of zaadcel
• Gametogenese = verdere rijpingsproces, bevat 2 belangrijke processen:
o Verandering in genetische samenstelling: slechts 23 chromosomen ipv 46 (tijdens meiose)
o Verandering in vorm cellen (zie morfologie)
3.1 Verandering in genetische samenstelling van de geslachtscellen
A. Celcyclus
• 4 fasen: G1 – S – G2 – mitose → cytokinese
• Toename aantal cellen: essentieel voor groei, fundamenteel proces tijdens embryogenese
• Voor veel cellen (vnl stamcellen): celdeling blijft tijdens verdere leven optreden
• volledige gedifferentieerde cellen → celcyclus stopt in G1 fase = G0
• bep weefsels (darmmucosa, haar, bloedcellen) bevatten delende stamcellen
o Continue vervanging gedifferentieerde cellen tijdens ganse leven
o Klassieke concept: na celdeling differentieert 1 vd dochtercellen verder, andere blijft niet-
gedifferentieerde stamcel
o Nieuwe gegevens: celdeling en verdere differentiatie zijn niet rechtsreeks gekoppeld
▪ Door celdeling ontstaan continu bijkomende stamcellen
▪ Uit deze pool stamcellen starten continu cellen de verdere differentiatie
• Andere weefsels bevatten geen/beperkt aantal actief delende stamcellen
o Afgestorven cellen niet/zeer beperkt vervangen
o Vb. hersencellen, hartspiercellen, nefronen in nier
→ kostbare organen (schade → onherstelbaar verlies functie)
• Uitzondering: kankercel
o Controle normale celcyclus weggevallen → cellen delen ongecontroleerd
o Bep medicatie tegen kanker gericht op snel delende cellen
→ nevenwerkingen in normale sneldelende lichaamscellen: haaruitval, neutropenie, …
• Ploidie = aantal kopijen van elk chromosoom in een cel
o Normale cel: diploïd = van elk chromosoom 2 exemplaren
o Ploidie verandert enkel bij gametogenese: diploïd → haploïd
• N-nummer (C nummer) = aantal chromatiden van chromosomenpaar
=aantal kopijen van een bep (dubbelstrengige) DNA molecule of chromatide (of v/e (autosomaal) gen)
o Chromosoom kan 1 of 2 chromatiden bevatten (afh van stadium celcyclus, verandert tijdens celcyclus)
• Ploidie verandert niet, N-nummer wel
• Fasen in de celcyclus
o G1-fase (GAP1)
▪ Ven elk chromosoom in normale lichaamscel 2 exemplaren: 1 van moeder, 1 van vader
▪ Ploidie is diploïd
▪ N-nummer is 2 (2x23 versch chromosomen)
o S-fase / DNA synthese
▪ DNA gekopieerd
▪ Elk chromosoom bestaat initieel uit 1 chromatide (bestaat zelf uit dubbelstrengig DNA molecule)
o G2:
▪ Na S-fase: DNA verdubbeld, aantal chromosomen ongewijzigd, chromosoom bestaat uit 2
chromatiden die verbonden blijven thv centromeer
▪ N nummer 4 ipv 2
o M: mitose
▪ De 2 chromatiden komen van elkaar los → verdeeld over 2 aparte dochtercellen
▪ N nummer nadien weer 2
4
