Embryonale hoofdontwikkeling: functie, taken, rol en ziekten

Embryonaal hoofd ontwikkeling is de term die wordt gebruikt om samen te vatten schedel ontwikkeling, de differentiatie van het faryngeale booganlageen en de ontwikkeling van het craniofaciale systeem. De schedelontwikkeling vormt voornamelijk het benige schedel basis, terwijl organen worden gevormd uit de faryngeale bogen. Ontwikkelingsafwijkingen veroorzaken dysplasieën (zichtbare misvormingen).

Wat is de ontwikkeling van het embryonale hoofd

Embryonaal hoofd ontwikkeling is een meerfasig proces waarin het embryonale nek ontwikkelt zich naast de hoofd en zijn structuren. Embryonale kopontwikkeling is een meerfasig proces waarbij het embryonale nek ontwikkelt zich naast het hoofd en zijn structuren. De ontwikkelingsfasen komen overeen met schedel ontwikkeling, differentiatie van faryngeale bogen en differentiatie van het craniofaciale systeem. Het basiselement voor de embryonale ontwikkeling van het hoofd en nek zijn de faryngeale bogen en het para- en prechordale kraakbeen, die aan de bovenste somieten zijn bevestigd. De realisatie van de ontwikkelingsstappen gebeurt op genetische basis. De verantwoordelijke genen zijn gekoppeld aan de homeobox-genen. Voor de schedel zelf zijn de neurale top, het paraxiale mesoderm, de occipitale somieten en de twee bovenste faryngeale bogen relevant als uitgangsmateriaal. Van de faryngeale bogen, het kauwapparaat, de gehoorbeentjes, de mimische spieren, het tongbeen, de strottehoofd en delen van de slagaders differentiëren. De ontwikkeling van het craniofaciale systeem komt overeen met een structurele ontwikkeling van het gezicht van de eerder aangelegde gezichtsbobbels.

Functie en taak

Er is een nauwe relatie tussen de ontwikkeling van het craniale kapsel en de ontwikkeling van de hersenvliezen​ Tegen de zesde week van embryonale ontwikkeling, de anlage voor de hersenen is omgeven door samengeperste mesenchymale cellen. De buitenste laag wordt verdicht om de dura mater encephali te vormen. Het binnenblad geeft aanleiding tot de leptomeninx. In het gedeelte van de hersenen base, de meninx primitiva wordt de chondrocranium precartilagineuze cellen. Desmocranium-osteoblasten worden ook gevormd. Het voorgevormde deel van de schedel is kraakbeenachtig en wordt het chondrocranium genoemd. Na ossificatie, deze sectie komt overeen met de basis van de schedel​ Een deel van de schedel is mesenchymaal. Dit zogenaamde desmocranium versteent in het schedelgewelf en vormt daar een groot deel van botten gelegen in het viscerocranium. Chondral en desmale oorsprong hebben de squama occipitalis en de pars squamosa ossis temporalis. De basis van de schedel wordt gevormd tijdens de embryonale ontwikkeling, voornamelijk door processen van chondral ossificatie die optreden bij het chondrocranium. De calvaria van de schedel is afkomstig van desmal ossificatie gebaseerd op de desmocranium. Het kraakbeen basis van de schedel vormen van investeringsmateriaal van de chorda dorsalis. De basis ervan wordt gevormd door prechordale gepaarde mediane kraakbeenderen en hun laterale paren kraakbeen van alae temporales en orbitales. De basale plaat van de schedel ontstaat aan het voorste uiteinde van de chorda dorsalis. Aan de andere kant ontstaat de gepaarde oorcapsule, die later het binnenoor ontvangt. De basale plaat maakt verbinding met occipitale somieten, die betrokken zijn bij de ontwikkeling van het foramen magnum. Overblijfselen van kraakbeen van de ossificatiecentra blijven tot de puberteit in het clivus. Sommige delen van de schedel blijven gedurende het hele leven kraakbeenachtig, zoals de neustussenschot​ In het desmocranium ontstaat een tegengestelde interactie van botvormende osteoblasten en botafbrekende osteoclasten, waardoor brede ossificatie mogelijk is. Dit maakt de gecompliceerde vormverhoudingen en lengteverhoudingen van de individuele schedel mogelijk botten ontwikkelen. Hechtingen zijn de contactpunten van de schedelplaten die naar elkaar toe groeien en die aanleiding geven tot bothechtingen. De hechtingen verstarren gewoonlijk postnataal. Het craniale dak kan daarom uitzetten om zich aan de vorm aan te passen. Op de contactpunten, grote bedekkende botplaten en bindweefsel hiaten zijn te zien bij pasgeborenen, die fontanellen worden genoemd. Deze schedelvormingsprocessen worden gevolgd door differentiatie van de farynxboog. De ontwikkeling begint op de leeftijd van vier of vijf weken. Vier ectodermale depressies, kieuwgroeven genoemd, bevinden zich tegen de vijfde week in het ventrolaterale gebied van het hoofd. Vier slokdarmzakken van het entoderm groeien inwendig in de richting van deze kieuwgroeven. Deze processen verdelen het mesodermale weefsel in vier slokdarmbogen. De caudale, vijfde faryngeale boog is minder goed gedifferentieerd en gaat snel achteruit. slagader​ De entodermale binnenste faryngeale groeven vormen individuele organen van het hoofd- en nekgebied. Onder de ectodermale buitenste faryngeale groeven geeft alleen de eerste aanleiding tot een orgaan dat de externe gehoorgang en een trommelvliesgedeelte. De faryngeale baai ondergaat een caudale migratiebeweging naar de tweede faryngeale boog en vormt een holte met hersluiting bij de laterale nek. De daaropvolgende ontwikkeling van het craniofaciale systeem concentreert zich op het creëren van de gezichtsbobbels. De voorhersenen blaasjes zetten uit en, samen met de eerste faryngeale boog en de hart- bult, begrenst het hoofdgebied en de orale baai van het kind. De orale baai wordt gesloten door het orale faryngeale membraan, dat later scheurt en de voordarm verbindt met de vruchtholte. Tegen de vierde week vormt zich een ectodermaal bedekt kussen van mesenchym, waaruit de medio-craniale frontale neusuitstulpingen en de maxillaire en mandibulaire uitstulpingen ontstaan. De eerste differentiatie van de uitstulpingen in het gezicht vindt plaats door ectodermale verdikking, die aanleiding geeft tot de olfactorische placodes aan de frontale-nasale uitstulpingen. Proliferatie van het mesoderm verandert ze in de olfactorische putten en de reukzakken en scheidt ook een mediaan van een laterale neusuitstulping aan beide zijden. Vervolgens scheidt de traanvormige neusgroef de laterale neusuitstulping van de maxillaire uitstulping. Het ontspruiten van het oppervlak epitheel ondersteunt de ontwikkeling van de traanzak en het nasolacrimale kanaal. De neusvleugels vormen zich vanaf de laterale neusuitstulpingen. Het intermaxillaire segment wordt gevormd door de convergerende mediane neusuitstulpingen en voegt zich bij de gepaarde maxillaire palatale systemen. Na de elementen groeien samen wordt een neusbrug gevormd. De canalis incisivus blijft open als hechtdraad. Het oculaire anlageen ondergaat frontalisatie. Vanuit het cervicale gebied beweegt het uitwendige ooranlageen in craniale richting. Tegelijkertijd duwt de maxillaire uitstulping voorbij de laterale neusuitstulping en versmelt met de middelste neusuitstulping. De maxillaire uitstulping geeft aanleiding tot het laterale bovenwerk lip, de bovenkaak en de gepaarde secundaire palatinale anlage. De mediaal gefuseerde maxillaire uitstulpingen leiden tot de basis van de onderste lip en sombere onderkaak. De laterale maxillaire en maxillaire ruggen smelten samen, waardoor de brede opening van het stomatodeum versmalt om een ​​gedefinieerde mond.

Ziekten en klachten

Embryonale ontwikkelingsstoornissen die beginnen in de vierde week van de embryonale ontwikkeling kunnen verschillende misvormingssyndromen veroorzaken door de ontwikkeling van het hoofd te verstoren. Sommige van deze aandoeningen hebben genetische oorzaken en zijn geassocieerd met mutaties. Anderen worden bevorderd door externe factoren zoals blootstelling aan gifstoffen of ondervoeding gedurende zwangerschap​ Stoornissen in de ontwikkeling van desmocranium kunnen bijvoorbeeld overeenkomen met voortijdige ossificatie van de afzonderlijke hechtingen. Dit fenomeen staat bekend als craniosynostose en geeft aanleiding tot misvormde schedelvormen, zoals de torenschedel, de puntige schedel, de getande schedel, de driehoekige schedel of de kromme schedel. Sommige schedeldysplasieën worden geassocieerd met mentale ontwikkelingsachterstanden of mentale vertragingen vertraging, zoals voortijdige ossificatie van alle hechtingen, die de patiënt vernauwt hersenen en voorkomt dat het uitzet. Als de ontwikkelingsstoornis niet overeenkomt met een stoornis van de schedelontwikkeling, maar met een stoornis in de ontwikkeling van de keelholtebogen, kunnen er ook ernstige symptomen optreden. Restanten van de laterale cervicale sinus kunnen zich bijvoorbeeld ontwikkelen tot cervicale fistels die zich uitstrekken tot in de keelholte of blindelings eindigen. Andere symptomen zijn aanwezig bij feitelijke misvormingssyndromen zoals het Goldenhar-syndroom, dat oculo-auriculo-vertebrale dysplasie veroorzaakt. Dit syndroom wordt veroorzaakt door gecombineerde anomalieën van de eerste en tweede faryngeale bogen en is geleidend symptomatisch met een onderontwikkelde kaak en een hypoplastisch oorgebied. Deze misvormingen zijn geassocieerd met dysplasie van de cervicale wervelkolom. Een verstoorde ontwikkeling van het craniofaciale systeem kan ook leiden tot duidelijke misvormingen. Als de middelste neusuitstulpingen bijvoorbeeld onvolledig samensmelten met de maxillaire uitstulping, een spleet lip en gehemelte zal resulteren. Stoornissen in de vorming van een kloof kunnen afwijkingen tot gevolg hebben, zoals een transversale gezichtsspleten of een onderkaaklip. Het klinische beeld van stoornissen tijdens de ontwikkeling van de embryonale kop is dienovereenkomstig veelzijdig.