Trofoblast: funkcje, warstwy i rozwój

Trofoblast jest strukturą utworzoną przez zestaw komórek, które tworzą zewnętrzną warstwę otaczającą blastocystę we wczesnych stadiach rozwoju embrionalnego ssaków. Termin pochodzi od greckiego słowa trophos, oznaczającego „karmić”; i blasto, które odnosi się do embrionalnej komórki zarodkowej.

We wczesnych stadiach ciąży ssaków łożyskowych komórki trofoblastu jako pierwsze różnicują się w zapłodnione jajo. Ten zestaw komórek jest znany jako trofoblast, ale po gastrulacji nazywany jest trophoektodermą.

Trofoblast dostarcza cząsteczki odżywcze rozwijającemu się embrionowi i ułatwia jego wszczepienie w ścianę macicy dzięki jego zdolności do erozji tkanek macicy. W ten sposób blastocysta może połączyć się z jamą utworzoną przez ścianę macicy, gdzie będzie absorbować składniki odżywcze z płynu pochodzącego od matki.

Funkcje

Trofoblast odgrywa kluczową rolę w implantacji i łożysku. Oba procesy zachodzą prawidłowo w wyniku komunikacji molekularnej między tkankami płodu i matki, w której pośredniczą hormony i receptory błonowe.

Podczas wszczepiania blastocysty powstają nowe typy różnych komórek trofoblastycznych, zwane kosmkami i ekstrawaganckie trofoblasty. Pierwszy bierze udział w wymianie między płodem a matką, a drugi łączy ciało łożyska ze ścianą macicy.

Z drugiej strony, umiejscowienie charakteryzuje się inwazją spiralnych tętnic macicznych przez komórki trofoblastyczne ekstrawozyjne, które powstają w wyniku zakotwiczenia kosmków. Z powodu tej inwazji, strukturę tętnicy zastępuje się amorficznym materiałem włóknistym i wewnątrznaczyniowymi komórkami trofoblastycznymi.

Ta transformacja tworzy system perfuzyjny o małej pojemności i dużej pojemności od promieniowych tętnic do przestrzeni międzykolistej, w której osadzone jest drzewo kosmków.

Fizjologia ciąży zależy od uporządkowanego postępu strukturalnych i funkcjonalnych zmian trofoblastu kosmków i ekstrawagancji.

Oznacza to, że zaburzenie takich procesów może prowadzić do różnego rodzaju powikłań o różnym stopniu nasilenia, w tym możliwej utraty ciąży i śmiertelnych chorób.

Trofoblast, chociaż nie przyczynia się bezpośrednio do tworzenia zarodka, jest prekursorem łożyska, którego zadaniem jest ustanowienie połączenia z macicą matki, aby umożliwić odżywianie rozwijającego się zarodka. Trofoblast jest widoczny od 6 dnia w ludzkich embrionach.

Warstwy

Podczas implantacji trofoblast mnoży się, rośnie i różnicuje na dwie warstwy:

Syncytiotrofoblast

Syncytiotrofoblast jest najbardziej zewnętrzną warstwą trofoblastu, jego komórki nie mają granic międzykomórkowych, ponieważ ich błony zostały utracone (syncytium). Z tego powodu komórki są obserwowane jako wielojądrzaste i tworzą kordy, które infiltrują endometrium.

Komórki syncytiotrofoblastu pochodzą z fuzji komórek cytotrofoblastu, a ich wzrost powoduje powstawanie kosmków kosmówkowych. Służą one do zwiększenia powierzchni, która umożliwia przepływ składników odżywczych od matki do płodu.

Przez apoptozę (zaprogramowaną śmierć komórki) komórek zrębu powstają przestrzenie, przez które blastocysta wnika bardziej do endometrium.

Wreszcie ludzki hormon gonadotropiny kosmówkowej (HCG) jest wytwarzany w syncytiotrofoblastu, który jest wykrywany po drugim tygodniu ciąży.

Cytotrofoblast

Ze swej strony cytotrofoblast tworzy najbardziej wewnętrzną warstwę trofoblastu. Zasadniczo jest to nieregularna warstwa jajowatych komórek z pojedynczym jądrem i dlatego nazywa się je komórkami jednojądrzastymi.

Cytotrofoblast znajduje się bezpośrednio pod syncytiotrofoblastem, a jego rozwój rozpoczyna się w pierwszym tygodniu ciąży. Trofoblast ułatwia implantację zarodka przez komórki cytotrofoblastów, które mają zdolność różnicowania się do różnych tkanek.

Prawidłowy rozwój komórek cytotrofoblastycznych ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego wszczepienia zarodka do endometrium macicy i jest procesem wysoce regulowanym. Jednak niekontrolowany wzrost tych komórek może generować guzy, takie jak rak kosmówki.

Rozwój

W trzecim tygodniu proces rozwoju embrionalnego obejmuje również dalszy rozwój trofoblastu. Początkowo kosmki pierwotne są tworzone przez wewnętrzny cytotrofoblast otoczony zewnętrzną warstwą syncytiotrofoblastu.

Następnie komórki zarodkowej mezodermy migrują w kierunku pierwotnego jądra kosmków, co następuje w trzecim tygodniu ciąży. Pod koniec tego tygodnia te komórki mezodermalne zaczynają singulować, tworząc komórki naczyń krwionośnych.

Wraz z postępem procesu różnicowania komórek powstanie system kosmków włoskowatych. W tym momencie tworzą się kosmki łożyska, które będą ostatnimi.

Kapilary, które powstają w tym procesie, będą następnie stykać się z innymi kapilarami, które tworzą się jednocześnie w mezodermie płytki kosmówkowej i nasady fiksacyjnej.

Te nowo utworzone naczynia wejdą w kontakt z naczyniami wewnątrz krążkowego układu krążenia. Zatem w momencie, gdy serce zaczyna bić (dzieje się to w czwartym tygodniu rozwoju), system kosmków będzie gotowy dostarczyć tlen i składniki odżywcze niezbędne do jego wzrostu.

Kontynuując rozwój, cytotrofoblast przenika jeszcze bardziej w syncytiotrofoblast, który pokrywa włosy, aż do osiągnięcia endometrium matki. Kontaktują się z owłosionymi łodygami i tworzą zewnętrzne pokrycie cytotrofoblastyczne.

Warstwa ta krąży wokół trofoblastu i kończy się mocno łącząc płytkę kosmówkową z tkanką endometrium pod koniec trzeciego tygodnia (dni 19-20) ciąży.

Podczas powiększania się jamy kosmówkowej zarodek jest zakotwiczony w swoim trofoblastycznym pokryciu za pomocą nasady fiksacyjnej, raczej wąskiej struktury łączącej. Następnie nasadka fiksacyjna stanie się pępowiną, która połączy łożysko z embrionem.