Ruda Zorc - Pleskovič1, Danijel Petrovič2
Razvoj prebavil
Embryology of Digestive System
IZVLEČEK_
KLJUČNE BESEDE: prebavila - embriologija
Primitivno črevo leži med žrelno membrano ventralno in kloako dorzalno. Delimo ga na prednje črevo, srednje črevo in zadnje črevo. Jetra se začnejo razvijati v 3. tednu razvoja. Iz zarodka zraste iz dna prednjega črevesa endodermalni jetrni divertikel, ki raste v mezenhim prečnega (transverzalnega) pretina. Neposredno po nastanku jetrnega divertikla se v prednjem črevesu pojavita dva pankreatična brstiča, dorzalni in ventralni, ki se kmalu združita v enoten organ.
ABSTRACT
KEY WORDS: digestive system - embryology
Digestive system arises from the primitive endodermally lined gut tube, which is bounded cranially by the oropharyngeal membrane and caudally by the cloacal membrane. The gut is divided into foregut, midgut, and hindgut segments. The primordium of the liver arises in the septum transversum, but as it expands, it protrudes into the ventral mesentery. The 55 pancreas grows out as dorsal and ventral pancreatic buds that ultimately fuse to form a single pancreas.
1	Izr. prof. dr. Ruda Zorc - Pleskovič, dr. stom., Inštitut za histologijo in embriologijo, Medicinska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Korytkova 2/1, 1105 Ljubljana, Slovenija.
2	Doc. dr. Danijel Petrovič, dr. med., Inštitut za histologijo in embriologijo, Medicinska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Korytkova 2/1, 1105 Ljubljana, Slovenija.
56
RAZVOJ PREBAVIL
Primitivno črevo se začne razvijati proti koncu 1. meseca razvoja zarodka kot majhen endo-dermalni divertikel. Primitivno črevo leži med žrelno membrano ventralno in kloako dorzalno. Delimo ga na prednje, srednje in zadnje črevo (1-4).
Primitivno črevo se začne razvijati proti koncu 1. meseca razvoja zarodka kot majhen endodermalni divertikel. Med razvojem prebavne cevi poteka vrsta dogodkov, podaljševanje prebavne cevi, izbočenje skozi trebušno steno, zasuk prebavne cevi in gubanje prebavne cevi. Rast prebavne cevi je rezultat medsebojnega delovanja endoderma in mezo-derma (1-4).
Razvoj požiralnika
Požiralnik se začne razvijati iz prednjega črevesa, kavdalno od respiratornega divertikla. Požiralnik je sprva kratka cev, ki kmalu preide v želodec. Pri razvoju požiralnika si sledi vrsta dogodkov. Notranjost požiralnika pokriva sprva večskladni prizmatični epitelij. Do 8. tedna razvoja zarodka se svetlina požiralnika zapre; kmalu zatem se v požiralniku pojavijo vakuole in požiralnik se ponovno odpre (slika 1). Notranjost pokriva večvrstni epitelij z migetalkami, ki ga v 4. mesecu zamenja večskladni ploščati epitelij (kot pri
odraslih). Pod vplivom signalov iz endoder-ma prebavil se iz splanhičnega mezoderma razvije notranja krožna plast požiralnika (v 5. tednu) in zunanja krožna plast požiralnika (v 8. tednu). S poskusi na miših so dokazali, da nastane skeletna mišičnina v steni požiralnika (v zgornji tretjini) s preobrazbo gladkih mišičnih celic v skeletne (1-4).
Razvoj želodca
Želodec prepoznamo že zgodaj v razvoju kot razširjen del prebavne cevi (prednjega črevesa) in ima obliko, ki zelo spominja na želodec odraslih (slika 2). Konkavni del želodca je usmerjen naprej, konveksni pa nazaj. Želodec se nato obrne za 90 stopinj okoli kraniokav-dalne osi v smeri urinega kazalca - predhodno nazaj usmerjen konveksni del želodca pa v levo, predhodno naprej usmerjen konkavni del želodca gleda sedaj v desno (slika 3). Vrtenje želodca spremlja tudi vrtenje dorzal-nega mezogastrija in posledično nastane bursa omentalis (slika 4). Slednja obdaja tudi vranico in rep trebušne slinavke; kmalu zatem del dorzalnega mezogastrija, ki postane omen-tum maius, prekrije transverzalni kolon in del tankega črevesa (slika 5).
V 2. mesecu razvoja prepoznamo v sluznici želodca gube (rugae) in želodčne jamice (foveolae gastricae) in postopoma se začne
vakuola
Slika 1. Razvoj požiralnika - levo v 7. tednu, desno v 8. tednu razvoja.
popkovnica
rumenjakov vod
alantois kloaka
rumenjakov vod * alantois želodec sečni mehur
želodec
želodec
sečni mehur
tanko črevo colon descendens
rectum
Slika 2. Razvoj prebavne cevi in kloake.
dorzalna aorta
mezonefros
sl
\ /
dorzalni mezogastrij želodec ti \
ventralni mezogastrij
jetra
ligamentum falciforme hepatis	ligamentum falciforme hepatis
trebušna slinavka
omentum gastrohepaticus y
dorzalni
nadledvična žleza vena cava inferior
jetra
mezogastrij trebušna " '"' — slinavka
želodec
trebušna slinavka
dorzalni
mezogastrij
vranica bursa omentalis
ligamentum falciforme hepatis
57
Slika 3. Razvoj želodca- prečni prerez skozi želodec.
58 Slika 4. Razvoj želodca - prikaz vrtenja želodca ter mezenterija in nastanka burze omentalis.
Slika 5. Razvoj želodca - prikaz vrtenja želodca ter mezenterija in nastanka burze omentalis in dorzalnega mezogastrija.
diferenciacija celic sluznice želodca. Parietal-ne celice želodca začnejo izločati solno kislino (HCl) neposredno pred rojstvom (1-4).
Razvoj tankega in debelega črevesa
Tanko in debelo črevo nastaneta iz zadnjega dela prednjega, srednjega in zadnjega črevesa. Pri razvoju tankega in debelega črevesa sta pomembni dve strukturi, rumenjakov mehurček (pripenja se na prebavila kranialno od ileocekalnega prehoda) in a. mesenterica superior, kajti predstavljata dve točki, okoli katerih poteka zasuk prebavne cevi. Zaradi zasuka prebavil leži debelo črevo končno ob trebušni steni in ima obliko črke C, tanko črevo pa leži za debelim črevesom. V tem času ozko črevo hitro raste. Zaradi intenzivne rasti prebavil (rast prebavne cevi je izrazitejša kot rast zarodka) se v tem času (6. do 7. teden) prebavila izbočijo (herniirajo) iz telesa v popkovnico, vendar se do 10. tedna razvoja prebavila ponovno vrnejo v trebušno votlino. Te premike prebavil (sukanje, izbočenje, vrnitev v trebušno steno) spremlja tudi premikanje mezenterija. V 6. tednu razvoja prepoznamo cecum, ki se kmalu zatem znatno poveča
(1-4).
Enoskladni visokoprizmatični epitelij prebavil (endodermalnega izvora) obdaja splanhnični mezoderm. V prvem obdobju se epitelij prebavil intenzivno razmnožuje, v drugem se diferencira, v tretjem pa dozori. Podobno se razvija tudi mezenhim splanhnič-nega mezoderma, iz katerega nastane stena prebavil (mišična plast in adventicija) (1-4).
Na začetku 2. meseca razvoja se epitelij tankega črevesja razmnožuje in do 6. tedna zapre steno prebavne cevi, ki pa se v nekaj tednih spet odpre. Skupki mezoderma porivajo epitelij navzven. Posledica rasti in razmnoževanja epitelija ter hitre rasti mezo-derma proti epiteliju (proti svetlini) je nastanek črevesnih resic (villi intestinales), kar znatno poveča absorbcijsko površino tankega črevesja. Istočasno nastajajo na bazi resic črevesne kripte (criptae intestinales). V kriptah so epite-lijske matične celice (ang. epitelial stem cells), ki se hitro razmnožujejo in iz njih nastanejo vse epitelijske celiceprebavil (celice se razmnožujejo, potujejo proti vrhu resic in nato gredo v svetlino) (1-4).
Proti koncu 2. trimesečja nosečnosti so vse epitelijske celice prebavil diferencirane. Diferenciacija biokemičnih poti se začne v 12. tednu (npr. laktaza je prisotna v epiteliju tankega črevesja), a diferenciacija se zaključi šele po rojstvu, najverjetneje kot odgovor na različno vrsto hrane. Na diferenciacijo encimskih poti vplivajo tudi glukokortikoidni hormoni, ki jih izloča mezenhim (mezodermalni izvor), ki leži pod epitelijem. Omeniti je treba, da endoderm vpliva na nastanek gladkih mišičnih celic iz mezenhima (1-4).
Čeprav so prebavila ploda sposobna opravljati že številne funkcije, se izrazita dejavnost prebavil začne šele po rojstvu. V prebavni cevi ploda je zelenkast material, mekonij. Meko-nij sestoji iz mešanice lanuga (las), masti, ki pokriva kožo (vernix caseosa), izluščenih celic iz prebavil, žolča in drugih snovi, ki jih je plod pogoltnil skupaj z amnijsko tekočino
(1-4).
Delitev kloake
Kavdalni konec zadnjega črevesa je kloaka. Kloaka predstavlja sprva skupni končni del prebavil in urogenitalnega sistema, pokriva pa jo kloakina membrana (slika 2). Kloakino membrano, ki nastane v 4. tednu razvoja zarodka, pokrivata endoderm navznoter in ektoderm navzven. Del kloake predstavlja tudi alantois. Zadnje črevo predeli od alanoi-sa pretin iz mezoderma (urorektalni pretin), ki v 6. do 7. tednu razvoja zraste do kloakine membrane ter jo predeli na analno in uroge-nitalno membrano. Proti koncu 8. tedna razvoja analna membrana poči (1-4).
RAZVOJ JETER
V 3. tednu razvoja zarodka zraste iz dna prednjega črevesa endodermalni jetrni divertikel ter raste v mezenhim prečnega pretina (septum transversum) (slika 6). Izvorni jetrni divertikel se razveji v številne jetrne povezke (povezki hepatocitov), ki so tesno povezani z mezen-himom transverzalnega pretina (izvira iz splanhničnega mezoderma) (1-4).
Hkrati z rastjo jetrnih povezkov nastaja tudi sistem žolčnih izvodil, med jetrnimi povezki pa so tudi sinusoidi, preko katerih poteka izmenjava hranil in stranskih produktov presnove z hepatociti (1-4).
59
trachea
zasnova za pljuča '■... jetrni
požiralnik
r"^ dorzalni del trebušne slinavke
ductus hepaticus ticus
jetrni povezki
žolčnik
ventralni del trebušne slinavke
duodenum ductus hepaticus	žolčnik
ductus cysticus
želodec
dorzalni del trebušne slinavke ventralni del trebušne slinavke
duodenum
dorzalni del trebušne slinavke
ventralni del trebušne slinavke
duodenum
žolčnik
60 Slika 6. Razvoj jeter in trebušne slinavke.
Jetra hitro rastejo in postopoma postanejo prevelika za prečni pretin ter rastejo v ven-tralni mezenterij v trebušni votlini. Ventralni mezenterij med jetri in trebušno steno imenujemo ligamentum falciforme hepatis, ventralni mezenterij med jetri in želodcem pa omentum minor (1-4) (slika 3).
Jetra rastejo, imajo vse bolj zapleteno zgradbo, hkrati zorijo tudi hepatociti. Hepatoci-ti začnejo proizvajati številne snovi, albumine, glikogen, sečnino itd. že pred rojstvom, ob rojstvu pa so že popolnoma zreli (1-4).
Pomembna funkcija jeter je hemopoeza (tvorba krvnih celic), ki poteka v jetrih v 2. trimesečju. Hematopoetske celice, ki so prišle v jetra od drugod, se naselijo v majhnih skupkih ob hepatocitih (1-4).
V12. tednu začnejo jetra proizvajati žolč, ki potuje po žolčnih izvodilih, se kopiči v žolčniku in se izlije v prebavno cev (žolč obarva mekonij temno zeleno) (1-4).
RAZVOJ TREBUŠNE SLINAVKE
Neposredno po nastanku jetrnega divertikla se v prednjem črevesu pojavita dva pankrea-
tična brstiča: dorzalni pankreatični brstič zraste iz endoderma dvanajstnika, ventralni pankreatični brstič pa iz endoderma jetrnega divertikla (slika 6). Dorzalni pankreatični brstič zraste pod vplivom indukcijskega signala iz dorzalne horde, ventralni pankreatični brstič pa pod vplivom indukcijskega signala iz jetrnega mezoderma (1-4).
Dorzalni del trebušne slinavke, ki je sprva znatno večji kot ventralni del trebušne slinavke, se kmalu združi z ventralnim delom trebušne slinavke v enoten organ. Oba dela trebušne slinavke (dorzalni, ventralni) imata svoje pankreatično izvodilo. Končni del pankreatičnega izvodila dorzalnega dela trebušne slinavke propade (regresija), tako da postane izvodilo ventralnega dela trebušne slinavke (ductus Wirsungi) skupno izvodilo obeh delov (slika 6 in 7) (1-4).
Trebušna slinavka je organ z dvojno funkcijo, eksokrino in endokrino. Razvoj in rast trebušne slinavke je pod vplivom medsebo-jega delovanja endodermalnega epitelija in mezodermalnega mezenhima. Zlezni epite-
ductus cysticus__
ductus hepaticus
papilla duodeni
pankreatično izvodilo (ventralni del)
3?
duodenum
Slika 7. Razvoj trebušne slinavke - nastanek skupnega izvodila.
Slika 8. Razvoj trebušne slinavke - diferenciacija eksokrinega dela v treh obdobjih. 1. obdobje - prediferencirano, 2. obdobje - pro-todiferencirano, 3. obdobje - diferencirano obdobje.
lij trebušne slinavke raste v obliki povezkov, iz katerih nastanejo acinusi in izvodila (1-4).
Diferenciacija eksokrinega dela, acinusov, poteka v treh obdobjih (slika 8). V1. obdobju (prediferencirano obdobje) se celice razmnožujejo, vendar še ne proizvajajo prebavnih encimov. V 2. obdobju (protodiferencirano obdobje) celice proizvajajo majhne količine
prebavnih encimov. V 3. obdobju (diferencirano obdobje) so celice zrele in popolnoma pripravljene za proizvodnjo beljakovin (encimov); celice shranjujejo prebavne encime v neaktivni obliki v zimogenih zrncih (1-4).
Diferenciacija endokrinega dela (Langerhan-sovi otočki) poteka postopoma. Langerhansovi otočki nastanejo iz epitelijskih celic v acinu-
61
sih v protodiferenciranem obdobju (2. obdobje razvoja). Najprej se pojavijo celice a, ki proizvajajo inzulin (v 8. do 9. tednu), nato celice P, (proizvajajo glukagon), celice Y (proizvajajo somatostatin), celice PP ali celice F (proizvajajo polipeptide); inzulin in glukagon sta prisotna v plodovem obtoku proti koncu 5. meseca razvoja (1-4).
Zahvala
Zahvala Alešu Pleskovicu, študentu medicine, ki je narisal slike.
LITERATURA
1.	Carlson BM. Human embryology and developmental biology. 2nd ed. St. Louis, Baltimore, Boston, Carlsbad, Chicago, Minneapolis, New York, Philadelphia, London: Mosby; 1999.
2.	Sadler TW, eds. hangman's medical embryology. 8th ed. Baltimore: Lippincott, Williams and Wilkins; 2000.
3.	Larsen WJ, eds. Human embryology. 2nd ed. New York, Edinburgh, London, Philadelphia, San Francisco: Churchill Livingstone; 1997.
4.	Kališnik M. Oris histologijez embriologijo. 3. izd. Ljubljana: Acta stereologica, Državna založba Slovenije; 1992. Prispelo 28.5.2003
62