Perkembangan Otot dan Kerangka
Lab. Embriologi FKH IPB
Indikator pencapaian: Pengantar: perkembangan mesoderm secara umum; interaksi epitelium dan mesenkhim (mesoderm membentuk mesenkhim tapi tidak semua mesenkhim berasal dari mesoderm) Perkembangan mesoderm dorsalis Susunan kerangka: terkait dengan jenis tulang Proses penulangan: tipe membranosa, endokhondrial Perkembangan tulang tengkorak (neurocranium dan vicerocranium) Perkembangan tulang ekstremitas (tunas tungkai/limb bud) Perkembangan tulang belakang (os vertebrae) Perkembangan otot: kerangka (mesoderm somatis), polos dan jantung (mesoderm splanknis) Malformasi kongenital, misal polidaktili, dll
Perkembangan mesoderm
A
B
C
D
Perkembangan mesoderm Tahap Gastrulasi Sel (epiblas)migrasi melewati garis primitif dan masuk ke blastosul membentuk lapis mesoderm dan endoderm. Ingat pembentukan 3 lapis daun kecambah (basic body plan)!!
Pembentukan: Garis primitif Lipatan Kepala Organ primer
Gastrulasi
Tiga Lapis Daun Kecambah
MESODERM MESODERM DORSALIS (PARAKSIAL): SOMIT: - DERMATOME DERMIS - MIOTOM OTOT - SKLEROTOM OS VERTEBRAE, COSTAE NOTOKHORDA
MESODERM INTERMEDIET: ORGAN UROGENITAL KORTEKS ADRENAL
MESODERM LATERAL: MESODERM SOMATIS + EKTODERM = SOMATOPLEURA MESODERM SPLANKNIS + ENDODERM = SPLANKNOPLEURA
Perkembangan mesoderm dorsalis
Pembentukan Somit Mesoderm disamping notokorda membentuk mesoderm paraksial.
Notokorda somit
Somit dikelilingi oleh lamina basalis yang mengandung collagen dan Glikosaminoglikan (GAG). GAG dari buluh syaraf dan notokorda akan menginduksi somit untuk mengeluarkan GAG sendiri.
Somit bagian ventromedial berdiferensiasi membentuk skleretom dan dorsolateral membentuk dermomyotom. Diferensiasi somit pd domestic animal : 4 mg.
Diferensiasi somit dipengaruhi oleh faktor2 yang diproduksi oleh struktur disebelahnya (notokorda, buluh syaraf, mesoderm lateral dan ektoderm). Buluh syaraf akan menghasilkan Neurotrophin 3 dan Mat-1 akan mempengaruhi diferensiasi dermatom yang akan membentuk dermis. Protein Wnt yang diproduksi oleh dinding dorsal dari buluh syaraf akan mengaktivasi pembentukan miotom dr dermamiotom. Diferensiasi otot akan dipengaruhi oleh faktor Myo D.
Gene sonic hedgehog di notokorda dan buluh syaraf akan menghasilkan molekul signaling (protein) yang akan menginduksi bagian ventral somit menjadi skleretom.
Skeleretom akan membentuk mesenkim. Sel mesenkim berdiferensiasi menjadi : sel fibroblast : jaringan ikat sel kondroblast : sel pembentuk tulang rawan sel osteoblast : sel pembentuk tulang.
• Daerah Sefalik (Wajah) Somitomere Somitomere (+ krista saraf ) mesekhim kepala Lengkung Brachial 1-2 • Di daerah occipital ke caudal Somit: - occipital - cervikal - thoracic - lumbar - sacral - coccygeal
Dermatom dermis Miotom mioblast otot kerangka Skleretom osteoblast tulang
SUSUNAN KERANGKA Sel mesenkim : mesoderm somatis, skleretom, neural crest.
Mesoderm somatis : tulang rusuk dan tulang anggota badan Neural crest : membentuk tulang wajah Skleretom : tulang belakang (os vertebrae).
PEMBENTUKAN TULANG: Penulangan Membranosa: Tulang Pipih sel mesenkim langsung berdiferensiasi membentuk tulang Sel mesenkhim osteoblast osteosit
Penulangan Endokhondral:Tulang Panjang sel mesenkim terlebih dahulu membentuk model tulang rawan hialin baru kemudian mengalami penulangan Sel mesenkhim chondrosit osteoblast osteosit
Penulangan membranousa. Osteoblast memproduksi collagen
Yg membentuk matriks yg menjaring sel. Osteoblast berdiferensiasi menjadi osteosit
Penulangan Endochondral Epifise
Diafise
A. Mesenkhim berkondensasi m,embentuk chondrosit. B. Chondrosit membentuk kartilago C. dan D. Invasi pembuluh darah membawa osteoblas
TULANG TENGKORAK: NEUROKRANIUM VISCEROKRANIUM
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK): A. NEUROKRANIUM MEMBRANOSA: Berasal dr krista saraf & mesoderm paraksial Terdiri dari tulang pipih yg mengelilingi otak Kubah ditandai oleh spikula-spikula yg menyebar progres dr pusat penulangan kearah tepi
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK): A. NEUROKRANIUM MEMBRANOSA: OSTEOBLAS: PERTUMBUHAN LAPISAN BARU DI PERMUKAAN LUAR OSTEOKLAS: PENYERAPAN DI BAGIAN DALAM SHG TULANG MENJADI LEBIH LUAS
Pada saat lahir, tulang pipih tengkorak masih terpisah satu sama Lain oleh jaringan penghubung (sutura)
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK): B. NEUROKRANIUM KARTILAGINOSA: CHONDROKRANIUM) Tulang2 rawan yg menyatu tulang dasar tengkorak Penulangan endochondoral
OS OCCIPITALIS = KARTILAGO PARAKORDAL + SKLEROTOM BAG. CRANIAL: - KARTILAGO HIPOFISIS OS SPENOID - TRABEKULA CRANII OS ETHMOID
2. VISCEROKRANIUM (TL. WAJAH): LENGKUNG PHARYNX 1: a. DORSAL: - PROC. MAXILLARIS OS MAXILLA - ZYGOMATICUS - TEMPORALIS b. VENTRAL: - PROC. MANDIBULARIS + LENGKUNG PHARYNX 2 OS INKUS MALEUS STAPES
TULANG EKSTREMITAS: DIBENTUK OLEH: MESODERM SOMATIS + EKTODERM RIGI EKTODERM: INDUKTOR MESENKHIM PENULANGAN ENDOKHONDRAL
TULANG ANGGOTA BADAN Mesenkhim mesoderm somatis tunas Ektoderm bag luar menebal (apical ectodermal ridge) Induksi mesenkhim sekitarnya utk diferensiasi Tl rawan hialin : Bagian tengah (diafisis) Bagian ujung (epifisis) (pusat penulangan) lempeng epifisis Tulang panjang: di ke2 ujung
Tl.Pendek : di 1 ujung
Tl tak beraturan (tlpunggung): > 1
Daerah tunas tungkai dan ekor Medula spinalis
Rongga amnion
Korion
A
Amnion
Rigi ektoderm tunas sayap Mesoderm somatis tunas sayap
Somit
KKT
Duktus & tubulus Mesonefros Notokorda
Vena cardinal posterior B Usus tengah
Rongga peritoneum
Aorta descenden Vena vitelin
B A
AER terjadi kematian sel membagi AER menjadi 5 bagian Jari tangan dan kaki Posisi tungkai disepanjang aksis craniocaudal ditentukan oleh : Gen HOX (homeobox) Pola aksis anteroposterior diatur oleh Zone of Polariting Activity dan gen shh Aksis dorsoventral diatur oleh Bone Morfogenic Factors
Berge et al. 2008 Development 135 : 3247-3257
Dua protein Wnt dan FGF (Fibroblast growth factor), akan mengkoordinasikan sel progrenitor berproliferasi dan bergerak dalam pembentukan ekstremitas.
TULANG BELAKANG: SKLERETOM BERMIGRASI MENGELILINGI MEDULA SPINALIS DAN NOTOKHORDA DIPISAHKAN OLEH JAR. INTERSEGMEN ARTERI INTERSEGMENTALIS MEMBENTUK CORPUS OS VERTEBRAE NOTOKHORDA: CORPUS OS VERTEBRAE REGRESI DISCUS INTERVERTEBRALIS NUKLEUS PULPOSUS
Miotom di daerah ini akan membentuk otot yang menghubungkan 2 vertebra, bergerak.
Segmentasi somit
OTOT: KERANGKA (LURIK) POLOS JANTUNG
Proses Perkembangan Otot Induksi jaringan & pembentukan otot • Notokorda gen sonic hedgehog (ssh) • Buluh saraf • Mesoderm lateral
OTOT KERANGKA (LURIK): asal: mesoderm somatis mioblas bersatu membentuk serabut otot miofibril (dlm sitoplasma) memberikan aspek lurik
OTOT POLOS: asal: mesoderm splanknis pada tractus digestivus dan respiratorius
OTOT JANTUNG: asal: mesoderm splanknis mioblas tidak bersatu, membentuk discus intercalatus miofibril berkembang seperti otot kerangka Sel otot khusus serabut PURKINJE
Jaringan penunjang: Connective Tissue Extracellular matrix serabut protein: collagen, elastic, dan substansi lainnya: glikosaminoglycan, proteoglycan, laminin, dsb
MALFORMASI 1. Craniofacial Defects & Skeletal Dysplasias - Cranioschisis kegagalan pembentukan cranial anencefali - Scaphocephaly, acrocephaly, plagiocephaly 2. Limb Defects - Amelia, meromelia, phocomelia, micromelia - Polydactyly, syndactyly 3. Vertebrae Defects - Spina bifida
TERIMA KASIH
