29 augustus 2015

Embryologie II: Van embryo tot baby

Embryonale ontwikkeling is één van de mooiste wondertjes der natuur!
Het begint met slechts 1 bevruchte cel en groeit uit tot een compleet nieuw organisme. Met behulp van de laatste technieken is die reis heel mooi te volgen.

Onderzoek
Bij dieren die eieren leggen die nagenoeg doorzichtig zijn, zoals bij sommige vissen en amfibieën, zijn de embryo's gemakkelijk te bestuderen. Bij vogels kun je de eieren na verschillende dagen bebroeding openmaken, maar dan zie je slechts een momentopname en bovendien sterft het embryo. Slimme wetenschappers in China hebben een doorzichtige eischaal ontwikkeld zodat ook de ontwikkeling en het gedrag van vogelembryo's gemakkelijker te volgen is.
Omdat bij zoogdieren de ontwikkeling in het lichaam van de moeder plaatsvindt, is het bij ons moeilijker om embryo's en foetussen te bestuderen. Maar door middel van echoscopie en endoscopie krijgen we een vergelijkbaar bijzonder kijkje in een vrouwenlichaam. Een aanrader zijn de prachtige foto's door Lennart Nilsson (door middel van endoscopie gemaakt).

Foto's door Lennart Nilsson

Gedrag
Embryo's en foetussen doen meer dan alleen maar groeien. Ze vertonen ook al gedrag!
Als je binnen enkele uren na de geboorte al moet kunnen rennen of je stevig moet kunnen vastgrijpen aan de vacht van je moeder, dan kun je die bewegingen maar beter vast oefenen. Gedrag dat mensenbaby's in de baarmoeder al oefenen is onder andere slikken (drinken), hikken, gapen en duimzuigen. Aan dat laatste kun je al zien of je kindje links- of rechtshandig is. En het drinken van vruchtwater blijkt een rol te spelen bij de voedselvoorkeur in het latere leven! Het dieet van de moeder bepaalt de smaak van het vruchtwater, dus wil je dat je kindje later geen moeilijke eter wordt, zorg dan dat je tijdens de zwangerschap veel verschillende voedingsstoffen nuttigt.

Communicatie
Communicatie is heel belangrijk voor het vormen van een band tussen ouders en kind, maar vooral ook om signalen te kunnen uiten. Vanaf 24 weken worden gezichtsuitdrukkingen zoals fronzen en lachen geoefend. Eerst nog met slechts 1 spier maar naarmate ze ouder worden worden de bewegingen meer complex. Een foetus kan zelfs al huilen in de baarmoeder!
Tijdens het laatste trimester van de zwangerschap leren foetussen al eigenschappen van hun moedertaal. Baby's herkennen muziek en stukjes tekst die ze in de baarmoeder al gehoord hebben. Ook zangvogels leren al een deel van hun "taal" als ze nog in het ei zitten en Ornaatelfjes leren zelfs een wachtwoord! Kuikens die bijna klaar zijn om uit het ei te kruipen kun je soms al horen piepen. Zo leren ouders en kuiken elkaar alvast herkennen.

Reactie?
Als embryo's signalen uit de buitenwereld kunnen ontvangen, kunnen ze daar dan ook op reageren? Kikkervisjes in ieder geval wel: wanneer er gevaar dreigt komen ze eerder uit het ei! Embryo's van de Roodoogmakikikker (Agalychnis callidryas; een boomkikker) komen normaal gesproken na 6-7 dagen uit hun ei, maar als ze dreigen te stikken of bijna worden opgegeten door een slang, dan kruipen ze na slechts 3 dagen al naar buiten!
Ook bij mensen weten we dat de foetus kan reageren op externe stimuli zoals geluid, fel licht of getik op de buik doordat er een versnelde hartslag wordt gemeten en de foetus plotseling meer of juist minder gaat bewegen.

Benieuwd naar bewegende beelden van prenataal gedrag? Kijk dan naar mijn vlog:

Lees ook Embryologie deel I: Het allereerste begin.

Referenties:
ScienceAlert.com: WATCH: Scientists have created a see-through eggshell to watch embryo development
Lai, Y., & Liu, J. (2015). Transparent soft PDMS eggshell. Science China Technological Sciences, 58(2), 273-283.
IFLScience.com: Does A Mum’s Diet During Pregnancy Influence Her Baby’s Food Preferences?
Gómez, R. L., & Gerken, L. (2000). Infant artificial language learning and language acquisition. Trends in cognitive sciences, 4(5), 178-186.
Hepper, P. G. et al. (2005). Prenatal thumb sucking is related to postnatal handedness. Neuropsychologia, Vol. 43(3): 313-315.
Reissland, N., Francis, B., Mason, J., & Lincoln, K. (2011). Do facial expressions develop before birth?. PLoS One, 6(8). doi: 10.1371/journal.pone.0024081
BostonUniversity: Research - Escape Hatch

Embryologie I: Het allereerste begin

In Van eicel tot kuiken heb ik de embryonale ontwikkeling van vogels al beschreven. Maar hoe gaat dat bij mensen?

Van bevruchting tot baby
De reis van bevruchting tot geboorte begint bij het allereerste teken van een nieuw leven: de bevruchte eicel (de zygote). De eerste klievingsdelingen vinden plaats in de eileider (of lekker modern: in een petrischaaltje) en vormen respectievelijk de morula (klompje van 16-32 cellen) en de blastocyst (holle klomp cellen).

Foto via UNSW Embryology

De reis door de eileider duurt ongeveer 7 dagen. Dan gaat de blastocyst zich innestelen in de baarmoederwand. Daar splitst de blastocyst zich in 2 delen: de embryonale schijf en de dooierzak.

Dooierzak en kiemlagen
De dooierzak verzorgt tijdelijk de energietoevoer aan het embryo tot de placenta deze taak overneemt.
De embryonale schijf bestaat uit 2 lagen: het ectoderm en endoderm. Het ectoderm zal later voornamelijk het zenuwstelsel en de huid vormen, het endoderm de organen.
Na ongeveer 14 dagen wordt de primitieve streep gevormd en daaruit vormt zich een 3e kiemlaag tussen het ectoderm en endoderm in die mesoderm heet. Uit het mesoderm ontwikkelen onder andere de spieren, botten en bloedvaten maar ook de embryonale vliezen.
Als eerste vormt zich het zenuwstelsel vanuit de primitieve streep, alsmede het begin van de hersenen. In het mesoderm begint de ontwikkeling van het hartje dat rond dag 23 na de bevruchting begint met kloppen.

Embryonale vliezen
Om het embryo zitten 2 vliezen: het amnion zit het dichtste tegen het embryo aan, het buitenste vlies heet chorion. Het vruchtwater wordt omhuld door het amnion. Tussen het amnion en chorion zit de dooierzak en het allantois. Het allontois is in eerste instantie een blaasje buiten het embryo waarin afvalstoffen verzameld worden, maar wordt later opgenomen in het lichaampje en ontwikkelt zich tot de urineblaas.
Tussen dag 28 en 40 komen de dooierzak en allantois samen te liggen en vormen de navelstreng.

Foetus
Na 10 weken is het embryo nog maar 3 cm groot, maar het is al wel een compleet mini-mensje. De organen zijn nog niet volledig ontwikkeld, maar armpjes, beentjes, oortjes, oogjes, vingertjes en teentjes: alles zit er al aan! Vanaf dat moment noemen we het embryo een foetus.


Het belangrijkste is nu dat de foetus groeit en dat de organen zich verder ontwikkelen. Voor de ontwikkeling van spieren en de bijbehorende hersendelen is het belangrijk om te bewegen. Foetussen brengen de meeste tijd in de baarmoeder slapend door. Maar ze oefenen ook al bewegingen die ze na de geboorte moeten kunnen. Meer daarover in deel 2 en op mijn Vlog!

Referentie:
http://www.bionalogy.com