Ektoderm

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Der Bergriff Ektoderm, welches vom griechischen ektos also außen und derma, der Haut, abgeleitet wird, bezeichnet das erste obere Keimblatt. Es bildet im Laufe der Entwicklung das Nervensystem sowie die Haut bei Menschen und auch in der Tierwelt.

Inhaltsverzeichnis

Was ist das Ektoderm?

Während der sogennanten Gastrulation, welches ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung darstellt, wird die aus einer einzelnen Zellschicht bestehenden Blastula, zu einer Struktur, welche aus drei verschiedenen Zellschichten besteht.

Bei der Blastula handelt es sich dabei um die Eizelle nach Befruchtung durch ein Spermium und nach mehrfacher Zellteilung. Bei diesen drei Zellschichten, aus denen die Blastula nach der Gastrulation besteht, werden als Ektoderm, die äußere Zellschicht, das Mesoderm, die innere Zellschicht und das Entoderm, die innere Zellschicht, bezeichnet. Das Ektoderm bildet später in der Entwicklung das Nervensystem, die Sinnesorgane, die Haut und die Zähne.

Das Mesoderm entwickelt sich zu dem Muskelgewebe, dem Skelett, den Blutgefäßen und dem verbindenden Gewebe. Das Endoderm dagegen bildet nach abgeschlossener Entwicklung des Embryos das Epithelium, die Leber, der Pankreas, sowie das respiratorische- und das Verdauungsssystem. Diese drei Zellschichten werden auch als Keimblätter bezeichnet und sind die Grundlage aus denen sich die Organe des Menschen und der Tiere entwickeln.

Anatomie & Aufbau

Die Keimblätter bestehen aus jeweils einer Zellschicht. Die Zellen der Keimblätter also auch des Ektoderms sind jedoch noch nicht spezialisiert. Sie sind vorprogrammiert sich in einen bestimmten Zelltyp zu entwickeln. Dies wird als Differenzierung beschrieben.

Diese Differenzierung ist kontrolliert. Jede Zelle beinhaltet die Informatoon, in wellchen Zelltyp sie sich entwickeln soll. Die Zellen der verschiedenen Keimblätter besitzen also verschiedene Informationen zur Differenzierung. Auch innerhalb eines Keimblatts besitzen die Zellen unterschiedliche Informationen zur Differenzierung. Daher bilden sich aus jedem Keimblatt verschiedene Zelltypen.

Wie das Ektoderm welches das Nervensystem bildet, aber auch die Zähne. Die Zellen der Keimblätter sind also determiniert, sie besitzen einen vorgelegten Differenzierungsweg. Es ist jedoch möglich, dass Zellen eines Keimblattes zu Zellen eines anderen Keimblattes werden. Dies geschieht bei der Bildung des Mesoderms. Dies wird dann als Transdeterminierung der Zelle bezeichnet. Sie ändert ihre urpsrüngliche Determinierung.

Funktion & Aufgaben

Tiere und damit auch der Mensch, welche die drei Keimblätter ausbilden, werden als bilateralsymmetrische Tiere bezeichnet. Die Blastula, oder bei Menschen wund höheren Säugetieren wird sie auch als Blastocyste bezeichnet, ist eine art hohle Kugel, welche aus einer Schicht von Zellen besteht. Sie entwickelt sich zunächst zur Gastrula.

Dabei werden die beiden primären Keimblätter gebildet. Dabei handelt es sich um das äußere Ektoderm und das innere Entoderm. Das Entoderm bildet in diesem Entwicklungssstadium den Urmund und den sogenannten Urdarm. Das Mesoderm wird geringfügig später gebildet. Während der Gastrulation kommt es dann zu Umlagerungen der Zellen. Der Hohlraum im Inneren der Kugel wird mehr und mehr gefüllt während das Ektoderm die komplette Außenseite der Gastrula verschließt. Die Gastrulation geht dann in die Neurulation über. Dabei handelt es sich um die Bildung des Neuralrohr. Das Neuralrohr bildet später das Zentralnervensystem, wenn der Entwicklungsprozess abgeschlossen ist.

Das Neuralrohr bildet sich durch Umformung des Neuroektoderms. Dieses bildet sich aus dem Ektoderm und formt anschließend durch Umfaltung der Zellschicht das Neuralrohr. Zunächst verdickt sich das Ektoderm, welches durch spezifische Signale des Mesoderms induzuert wird. Die Neuralplatte bildet sich. Die Ränder dieser Platten bilden die Neuralwülste und bilden zwischen sich die Neuralrinne. Diese Neuralwülste und die Neuralrinne bilden dann die Neuralfalte, welche sich schließlich zum Neuralrohr verschließt. Der vordere Bereich des Neuralrohr bildet dich zum Gehirn und das dahinter liegende Rohr bildet dann das Rückenmark.

Der Hohlraum des Neuralrohr füllt sich mit Liquor cerebrospinalis. Zudem bilden sich im vorderen Bereich auch die Augenbläschen, welche später zu den eigentlichen Augen werden. Dieser Prozess wird als die primäre Neurulation bezeichnet. Die sekundäre Neurulation ist dagegen die Bildung der flüssigkeitsgefüllten Hohlräume in den Bereichen, welche sich dem Neuralrohr anschliessen.

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Krankheiten

Spina bifida ist die Fehlbildung des Neuralrohrs. Diese Fehlbildung kann unterschiedlich ausgerägt sein. Sie kommt etwa zwischen dem 22. und 28 Tag der Entwicklung des Embryos vor. Während dieser Zeit findet die Neurulation statt, also die Bildung des Neuralrohrs durch das Neuroektoderm.

Spina bifida bezeichnet die fehlerhafte Verschließung oder nicht Verschließung des Neuralrohr im hinteren Teil des Neuralrohrs. Die Spina bifida zeigt sich in unterscheidlichen Formen. Die Spina bifida occulta zeichnet sich durch ein Fehlen des Rückenmarkshäute, die Meningen, aus. Diese Form von Spina bifida ist äußerlich nicht erkennbar. Diese Form ist nicht schwerwiegend und benötigt keine Behandlung. Die Spina bifida aperta dagegen zeichnet sich durch ein nicht vollständig geschlossenes Neuralrohr aus. Es gibt drei Formen der Spina bifida aperta. Die Meningozele ist eine leichte Form dieser Erkrankung.

Die Rückenmarkshäute wölben sich dabei hervor und bilden Zysten unter der haut, welche operativ entfernt werden können.Das Rückenmark wird dadurch nicht beeinflusst. Die Meningomyelozele ist eine schwere Form der Spina bifida. Die Wirbelsäule besitzt einen oder mehrere Brüche, durch die Teile des Rückemarks aus der Wirbelsäule hervortreten. Es kommtzur Schädigung der Nerven. Dies kann jedoch operativ behandelt werden. Die Myeloschisis bezeichnet den Fall, dass Nervengewebe völlig frei liegt. Dies ist damit der schwerste Fall der Spina bifida aperta.

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