Embryologi

De fyra första veckorna lägger grunden för hela kroppen. Tidpunkterna är ungefärliga, men ordningen är fast: ägget befruktas, klyver sig på väg ner i tuban, bäddar in sig i livmoderslemhinnan och börjar sedan vika om sig till de strukturer som blir nervsystem och organ.

Graviditeten upprätthålls hormonellt, och stafettpinnen byts under de första veckorna. Först står embryots egen trofoblast för signalen, sedan tar placentan över helt.

Den sekundära oocyten är inkapslad i två skyddande lager: zona pellucida (glykoproteiner närmast ägget) och corona radiata (follikelceller ytterst). Spermien måste forcera båda för att nå fram.

Kapacitation

I kvinnans genitalkanal genomgår spermien kapacitation och blir befruktningsduglig. Den navigerar mot ägget via kemotaxi, och i spermiehuvudet ligger akrosomen med enzymer som öppnar vägen:

Acrosin

Bryter ned zona pellucida.

Hyaluronidas

Bryter ned corona radiata.

Block mot polyspermi

När den första spermien tränger in måste ägget genast hindra fler från att smälta samman med det. Det sker i två steg, ett snabbt och ett bestående:

Spermiens och äggets pronuklei smälter samman och en diploid zygot bildas , den första cellen i den nya individen.

Zygoten delar sig snabbt på väg ner mot livmodern. Detta är cleavage: celltalet ökar medan den totala storleken är oförändrad, eftersom dottercellerna ärver byggstenarna från det ursprungliga ägget.

Den exponerade trofoblasten fäster mot endometriet, som hormonerna redan förberett, och implantationen inleds. Den fortsätter under vecka 2.

Under vecka 2 bäddar blastocysten in sig helt i endometriet. En stor andel tidiga missfall inträffar just här, om implantationen inte lyckas. Samtidigt börjar inner cell mass differentiera och placentan etableras.

Bilaminar disc

Inner cell mass delar upp sig i två skikt, och mellan dem ligger det blivande embryot:

Epiblast

Bygger amnionhålan (amnion) och ger upphov till de tre groddbladen vid gastrulationen.

Hypoblast

Bygger gulesäcken (yolk sac), som står för tidig näring innan placentan är klar.

Primitivstrimman

Mot slutet av vecka 2 bildas primitivstrimman (primitive streak), som lägger fast kroppens axlar. Den primitiva noden bestämmer cranial (huvud) mot caudal (svans), och det buckofaryngeala membranet markerar den blivande munnen och svalget.

Vid gastrulationen omvandlas den bilaminära skivan till tre groddblad. Cellerna vandrar in genom primitivstrimman och fördelar sig i ektoderm, mesoderm och endoderm. Var och en av dem är öronmärkt för bestämda organsystem, och kopplingen groddblad → vävnad är en klassisk tentafråga.

Neurulationen är kärnan i det här fallet. Notochord (från mesoderm) inducerar den ovanliggande ektodermen att förtjockas till en neuralplatta, som sedan veckas och sluter sig till ett rör. Sluter sig röret inte fullständigt uppstår en neuralrörsdefekt, och hos vår patient skedde det caudalt.

1. 1Neuralplatta, ektodermen förtjockas efter induktion från notochord
2. 2Neuralfåra, plattan veckas till en fåra längs mittlinjen
3. 3Neuralrör, fårans kanter möts och fusionerar; blir framtida CNS
4. 4Neurallisten, celler från rörets kant migrerar ut och bildar PNS, melanocyter och vissa benstrukturer

Neuralrörets främre del sväller upp till tre primära hjärnblåsor. De delar sedan upp sig i fem sekundära blåsor, som var och en bygger en bestämd del av den färdiga hjärnan.

Tre primära blåsor (pros-, mes-, rhombencephalon) blir fem sekundära. Prosencephalon delar sig i tel- och diencephalon; rhombencephalon i met- och myelencephalon; mesencephalon förblir odelat.

Vid sidan av neuralröret och notochord delar mesodermen upp sig i parvisa, upprepade block, somiter. Den metameri som somiterna ger upphov till är grunden för ryggradens och bålmusklernas segmentering. Varje somit differentierar i tre delar:

Misslyckas neuralrörets slutning uppstår en neuralrörsdefekt, och var längs röret felet sitter avgör bilden. Sluter det inte caudalt blir det spina bifida (vår patient); sluter det inte cranialt blir det anencefali.

Spina bifida: svårighetsgrader

Spina bifida är ett spektrum, från en lindrig benbrist utan symtom till en öppen ryggmärg. Det är den svåraste formen, myelomeningocele, patienten har:

Spina bifida occulta

Mildast, enbart en benbrist i kotbågen, oftast symtomfri och upptäcks ibland av en slump.

Meningocele

Måttlig, hjärnhinnorna buktar ut genom defekten, men ryggmärgen ligger kvar på plats.

Myelomeningocele

Allvarligast, både ryggmärg och hjärnhinnor buktar ut och exponeras. Ger risk för förlamning från nivån och nedåt och kräver tidig kirurgi. Det är denna form patienten i fallet har.

När neuralröret är på plats fortsätter nervsystemet att byggas ut. Neuroner och gliaceller bildas ur stamceller i neuroepitelets ventrikulära zon (neurogenes och gliogenes). Axoner växer ut och styrs mot sina mål av växtreglerande faktorer och matrixmolekyler (axonvägledning).

Synaptogenes och plasticitet

Synapser bildas i överskott och gallras sedan ut. Neurotrofiner avgör vilka neuroner som överlever, medan resten elimineras genom programmerad celldöd (apoptos). Mycket av kopplingen finslipas av aktivitet:

Monokulär deprivation

Avskärmat synintryck under en kritisk period förändrar synbarkens kolumner.

Amputation

Bortfall av afferens ger omorganisation och plasticitet i den sensoriska cortex.

Stamceller