Embryology

General embryologyCraniofacial embriology

Fase2 embryogenesis :Fase preimplantasi (7 hari

pertama IU)Fase embrionik (7 minggu

setelahnya / Langman: minggu ke 3-8)

Fase fetus (bulan ke 3 – kelahiran)

Fase preimplantasiDihitung mulai dari saat

terjadinya fertilisasi (konsepsi) sampai zigot terimplantasi ke lapisan endometrium uterine

Mulai dari sperma berhasil menembus zona2 oosit dan fusi dengan sel ovum, terjadi pembelahan (meiosis dan mitosis), sampai implantasi zigot ke endometrium

Tahap pembelahan (cleveage)Setelah fertilisasi (konsepsi), zigot

membelah secara meiosis untuk memadukan sifat dari sperma dan ovum serta secara mitosis untuk memperbanyak diri

Fase 2 sel dicapai ± 30 jam setelah fertilisasi.

Fase 4 sel dicapai ± 40 jam setelah fertilisasi

Tahap 16 sel (morula)Dicapai ± 3 – 4 hari pasca fertilisasi.

Karakteristik sel berupa 16 sel yang saling berkontak dan terdiri dari 2 inner mass cell pada bagian dalam dan outer mass cell pada bagian luarnya. Sel ini kemudian mengalami migrasi dari tuba uterine ke daerah endometrium uterine

inner mass cell nantinya akan membentuk jaringan embrionik sedangkan outer mass cell akan membentuk bagian dari plasenta

Implantasi zigot ke endometrium

Terjadi saat sel mencapai fase 16 sel (morula).

Saat migrasi morula dari tuba uterine ke endometrium, cairan mulai memasui sel dan mengakibatkan terbentuknya intersellular space pada daerah inner mass cell yang membentuk suatu rongga yang disebut blastocele. Pada tahap ini sel disebut blastocyst. Bagian inner mass cell disebut embryoblast sedangkan bagian outer mass cell disebut trophoblast

Trophoblast berpenetrasi ke epitelial mukosa uterine pada hari ke-6. interaksi ini melibatkan integrin yang diekspresikan oleh trophoblast dan matriks ekstrasel yaitu laminin yang membantu perlekatan dan fibronectin yang menstimulasi migrasi

Perkembangan pada hari ke-8

Trophoblast tertanam separuhnya pada endometrium, pada area di atas inner mass cell trophoblast berdiferensiasi menjadi 2 lapisan, yaitu lapisan paling dalam yang bersifat mononuklear (cytotrophoblast) dan lapisan paling luar yang bersifat multinuklear (syncytiotrophoblast)

Sedangkan sel2 embryoblast berdiferensiasi menjadi 2 lapisan yaitu hypoblast yang bersifat kuboid dan terletak dengan rongga blastocyst, dan lapisan epiblast yang bersifat kolumnar dan terletak dengan rongga amniotik

Epiblast dan hypoblast nantinya bersama akan membetuk cakram embrionaik (embryonic disk / germ disk)

Pada lapisan epiblast muncul rongga yang nantinya akan menjadi rongga amnion (amniotic cavity) sel2 epiblast yang terletak dekat dengan rongga amniotik disebut amnioblast dan dengan sisa sel epiblast lainnya melapisi rongga amniotik

Perkembangan pada hari ke-9

Trophoblast tertanam lebih dalam lagi ke endometrium.

Trophoblast mengalami perkembangan yang pesat terutama pada ujung embrionik. Pada bagian syncitium muncul vakuola2 yang kemudian berfusi menjadi lakuna2 yang besar

Pada bagian embrionik, sel2 flat yang diperkirakan berasal dari hypoblast membentuk suatu membran yang tipis yang disebut membran exocoelomic yang melapisi bagian dalam cytitrophoblast dan bersama2 dengan sel hypoblast lainnya melapisi rongga exocoelomic / primitive yolk sac (kantung kuning telur primitif)

Embrio hari ke-9

Perkembangan hari ke -11 & 12

Blastocyst telah tertanam seluruhnya pada endometrium. Sel2 syncytiotrophoblast berpenetrasi lebih ke dalam dari stroma endometrium dan mengikis kapiler maternal sehingga mengalami pemadatan dan dilatasi serta membentuk sinusoid dan terhubung dengan lakuna pada syncitium membentuk sistem sirkulasi uteroplacental

Populasi sel baru pada permukaan dalam cytotrophoblast juga pada permukaan luar primitive yolk sac yang diturunkan dari sel2 primitive yolk sac membentuk jaringan ikat extraembryonic mesoderm yang mengisi ruang antara daerah terluar trophoblast dengan rongga amniotik.

Pada mesoderm ini kemudian terbentuk suatu rongga besar yang disebut extraembryonic coelom / chorionic cavity yang mengelilingi primitive yolk sac dan rongga amniotik kecuali pada daerah germ disk

extraembryonic mesoderm yang membatasi cytotrophoblast dan rongga amniotik disebut extraembryonic somatopleuric mesoderm, sedangkan yang membatasi primitive yolk sac disebut extraembryonic splancnopleuric mesoderm

Perkembangan hari ke -13

Trophoblast membentuk struktur villi. Sel2 dari cytotrophoblast berproliferasi dan berpenetrasi ke daerah syncytiotrophoblast dan membentuk primary villi

Sel2 hypoblast membentuk sel2 baru yang bermigrasi sepanjang bagian dalam primitive yolk sac dan secara bertahap membentuk rongga baru yaitu secondary yolk sac / definitive yolk sac yang lebih kecil dibandingkan dengan primitive yolk sac.

Embrio hari ke-13

Chorionic cavity meluas, sel2 mesoderm melapisi bagian dalam cyotrophoblast disebut chorionic plate.

Pada daerah dimana sel2 mesoderm melintasi chorionic cavity yaitu pada daerah connecting stalk akan berkembang menjadi umbilical cord (tali pusat)

Perkembangan pada minggu ke-3

Terjadi proses gastrulasi, dimana terjadi pembentukan 3 lapisan germ disk (ectoderm, mesoderm dan endoderm)

Dimulai dengan munculnya primitive streak pada permukaan epiblast

Sel2 epiblast bermigrasi ke daerah primitive streak dan terbenam ke bawah primitive streak (invagination)

Proses ini menghasilkan lapisan germinal ketiga yaitu mesoderm. Sedangkan sisa sel epiblast lainnya membentuk lapisan ektoderm

Pada ujung cephalic primitive streak terdapat primitive node yang dikelilingo oleh daerah yang mengalami peninggian (primitive pit)

Notochordal plate dibentuk dari ivaginasi prenotochord yang bermigrasi ke arah prechordal plate

Prechordal plate terdapat antara notochord dengan buccopharyngeal membrane

Pada ujung cranial germ disk terdapat buccoharyngeal membrane Sedangkan membran kloakal dibentuk pada ujung dari germ dik

Baik buccopharyngeal atau cloacal membrane terdiri dari sel2 ektoderm dan endoderm

Buccopharyngeal membrane berperan dalam pembentukan struktur rongga mulut, sedangkan membran cloacal membentuk suatu diverticulum yang meluas sampai ke daerah connecting stalk yang disebut allantoenteric diverticulum / allantois.

Trophoblast selama periode embrionik berkembang menjadi secondary villi setelah sel2 mesoderm berpenetrasi pada primary villy.

Kemudian sel2 mesoderm berdiferensiasi menjadi sel2 darah dan pembuluh darah yang membentuk sistem pembuluh kapiler, secondary villy kemudian berubah menjadi tertiary villy / defnitive placental villi.

Kapiler pada tertiary villi berkontak dengan kapiler pada mesoderm chorionic plate, kemudian berkontak dengan sistem sirkulasi intraembrional yang menghubungkan placenta dengan embrio

Perkembangan sistem villous pada trophoblast

Pertumbuhan pada minggu ke-3 sampai minggu ke-8

Disebut juga periode embrionik dimana terjadi proses organogenesis (pembentukan organ2)

Derivat dari lapisan ektoderm germinal disk menghasilkan jaringan dan organ yang berperan dalam komunikasi dengan dunia luar embrio yaitu:sistem saraf pusat, epithelium sensory pada telinga, hidung dan mata, epidermis termasuk kulit dan kuku, dan tambahannya membentuk kelenjar subkutan, kelenjar mammae, kelenjar pituitary dan enamel gigi

Neurulasi

Dimulai dari pembentukan neural plate dari lapisan ektoderm germ disk membentuk neuroectoderm. Pada saat proses neurulasi, neural plate mengalami elongasi dan meluas ke daerah primitive streak.

Pada akhir minggu ke-3, bagian lateral dari neural tube meninggi dan membentuk neural fold dan bagian tengahnya yang lebih rendah yaitu neural groove

Neural fold kemudian berfusi di midline membentuk neural tube

Neural

groove

Neural

tube

Proses neurulasi selesai dengan terbentuknya spinal cord (cikal bakal SSP).

Sel2 neural crest bermigrasi setelah selesai penutupan neural tube melalui jalur dorsal melalui dermis dan berdiferensiasi menjadi melanocyte atau melalui jalur ventral melalui separuh anterior somite membentuk ganglion sensori, simpathetic, neuron enteric, sel schwann, dan sel medulla adrenal

Derivate mesoderm germinal disc

Mesoderm germinal disc berproliferasi menjadi beberapa jenis mesoderm yang nantinya akan berdiferensiasi sesuai dengan fungsi masing2. yaitu:

1. Lateral plate mesoderm2. Intermediate mesoderm3. Paraxial mesoderm

Lateral plate mesoderm

Merupakan lapisan mesoderm yang terletak lebih ke lateral dari midline, dibagi menjadi 2 lapisan berdasarkan penampakannya pada kavitas interseluler, yaitu:

1. Parietal mesoderm layer, merupakan lapisan lateral plate yang menyambung dengan mesoderm yang menutupi rongga amniotik

2. Splanchnic / visceral mesoderm, merupakan lapisan lateral plate mesoderm yang menutupi yolk sac

Paraxial mesoderm

Merupakan lapisan mesoderm yang terletak pada bagian midline. Pada minggu ke-3 IU, lapisan ini terbagi dalam segmen2 yang disebut somitomere.

Tiap somitomere terdiri dari sel2 mesoderm yang tersusun konsentris mengelilingi suatu unit. Pada bagian kepala, somitomere terhubung dengan neural plate yang membentuk neuromere dan berperan dalam pembentukan mesenkim di daerah kepala

Pada regio occipital ke arah caudal, somitomere tersusun ke dalam somite. Total terdapat 42-44 somite yang muncul dari regio occipital yang terdiri dari 4 occipital, 8 cervical, 12 thoracic, 5 lumbar, 5 sakral dan 8-10 coccygeal.

Somite occipital pertama dan 5/7 coccygeal akan menghilang, sementara sisanya akan membentuk tulang rangka

Untuk memperkirakan usia dari embrio / fetus dapat dihitung dengan melihat jumlah dari somite

Paraxial mesoderm

Pada awal minggu ke-4, sel2 yang membentuk dinding lateral dan ventral dari somite kehilangan kepadatannya dan menjadi polymorph, yang disebut sclerotome yang akan membentuk mesenkim. Sel2 ini akan berpindah posisi mengelilingi notochord dan spinal cord membentuk columna vertebrae

Sel2 pada dorsal somite akan bermigrasi menjadi sel perintis pembentukan tungkai dan otot rangka

Setelah migrasi sel2 otot dan sclerotome,sel pada bagian dorsomedial akan bermigrasi ke ventral dari dorsal sel2 yang tersisa membentuk myotome, sedangkan sisa sel pada bagian dorsal akan membentuk dermatome, dan bersama dengan myotome membentuk dermomyotome yang berperan dalam pembentukan kulit dan otot di daerah punggung

Paraxial mesoderm

Intermediate mesoderm

Menghubungkan paraxial mesoderm dengan lateral plate, dan berdiferensiasi menjadi sruktur urogenital. Pada bagian atas dan cervicalnya membentuk sel2 nephrotome. Lebih ke caudal akan membentuk jaringan nephrogenic cord

Struktur sekretoi dari sistem urinary dan gonad terbentuk dari bagian ini

Derivate lapisan endoderm