Gill Arch: structuur, functie en ziekten

De kieuwboog is een zesdelig anatomisch systeem in het vroege embryonale stadium van de mens. Verschillende delen van het menselijk lichaam ontwikkelen zich tijdens de latere dracht uit de zes relatief onafhankelijke kieuwbogen. Als de kieuwboog wordt aangetast door ontwikkelingsstoornissen, de foetus kunnen misvormingen ervaren.

Wat is de kieuwboog?

De hoofd darm van alle gewervelde embryo's prolifereert in wat de kieuwboog wordt genoemd. Dit zijn kieuwachtige plooien die alleen relevant zijn voor de foetus en zijn ontwikkeling. Bij de geboorte vormen ze zich tot anatomische structuren. Bij mensen ontwikkelt de kieuwboog zich tijdens de vroege embryonale periode. Tussen de derde en vijfde week van de embryonale ontwikkeling, de embryonale bindweefsel verspreidt zich al en vormt in totaal zes bogen. Slechts vier daarvan zijn relevant voor de latere ontwikkeling van de foetus​ De vijfde kieuwboog is bij alle zoogdieren slechts rudimentair. In binnenaanzicht verschijnen de kieuwbogen met kieuwplooien of slokdarmzakken. Van buitenaf komen ze overeen met kieuwgroeven. De anatomische structuur van de kieuwboog is ook bekend als de bronchiale boog of slokdarmboog. Het wordt ook wel de faryngeale boog of viscerale boog genoemd.

Anatomie en structuur

De individuele kieuwbogen bij mensen zijn volledig metamerisch, dat wil zeggen structureel identiek. Tijdens de embryonale ontwikkeling vormt zich in elke kieuwboog een zaadlob, waaruit a kraakbeen, zenuw, slagader, en spieren later groeien​ Deze structuren kunnen afzonderlijk aan elke kieuwboog worden toegewezen. Dat wil zeggen, ze vormen samen geen samenhangend systeem, maar bestaan ​​als een op zichzelf staand systeem voor elke bijbehorende kieuwboog. De eerste en tweede kieuwbogen ontwikkelen zich als eerste. Deze ontwikkeling wordt gevolgd door de vorming van de derde en vierde kieuwbogen. De vijfde boog wordt nauwelijks gevormd. De zesde gaat later in de embryonale fase over in de vierde. Direct gerelateerd aan de kieuwbogen zijn de interne keelholtezakken, die make-up in totaal vijf afzonderlijke structuren.

Functie en taken

Organen ontwikkelen zich uit de kieuwbogen van de embryo- tijdens de latere stadia van de ontwikkeling van de foetus. Deze organen worden ook wel branchiogene organen genoemd. De eerste kieuwboog vormt delen van het gezicht. Deze omvatten voornamelijk de kaakdelen, het gehemelte en de gehoorbeentjes hamer en aambeeld. De eerste kieuwboogzenuw wordt later de vijfde hersenzenuw. Zijn gespierde anlage wordt de kauwspieren, met de meeste van zijn eigen slagader terugwijkend. De tweede kieuwboog vormt zich in de stijgbeugel. Het bovenste tongbeen en temporaal botten komen ook voort uit de tweede kieuwboog. De slagader van deze boog valt later terug. Zijn zenuw wordt de zevende hersenzenuw en zijn spierstelsel ontwikkelt zich, vooral het mimische spierstelsel. De derde kieuwboog geeft later aanleiding tot het onderste tongbeen. Zijn spier wordt de stylofaryngeale spier, waarbij zijn slagader de interne wordt halsslagader​ Zijn zenuw vormt later de negende hersenzenuw, de linguale faryngeale zenuw. De vierde kieuwboog geeft, in interactie met de zesde kieuwboog, aanleiding tot met name de strottehoofd samen met de laryngeale en faryngeale spieren. De slagader wordt de aortaboog en de subclavia-slagader. Samen met delen van de zesde kieuwboog ontwikkelt de vierde kieuwboogzenuw zich ook tot de tiende hersenzenuw. De slechts rudimentaire vijfde kieuwboog vormt geen definitieve structuren. Daarentegen ontwikkelen anatomische structuren zich tijdens de embryonale fase uit de vijf slokdarmholten of kieuwspleten van de kieuwboog. In het bijzonder wordt de eerste keelholte de buis van Eustachius en de gehoorgang​ De tweede keelholte wordt de amandelen van het gehemelte. De derde en vierde vormen de bijschildklier en thymus​ De vijfde faryngeale pocket wordt C-cellen, die later de schildklier.

Ziekten

De kieuwboog kan worden aangetast door embryonale ontwikkelingsstoornissen. Zo'n ontwikkelingsstoornis kan mogelijk het gevolg zijn van nicotine or alcohol consumptie tijdens zwangerschap​ Gespleten lip en gehemelte is een van de bekendste verschijnselen in de context van een ontwikkelingsstoornis van de kieuwboog. In de kieuwboog ontwikkelen afzonderlijke delen van het gezicht zich afzonderlijk tot later groeien Als deze afzonderlijke onderdelen in de zevende week van zwangerschapkan bijvoorbeeld een vervormd intermaxillair segment worden gevormd. De bovenkaak uitstulpingen van bepaalde delen van de kieuwboog versmelten later met de neusuitstulpingen. Ze vormen het linker en rechter deel van het bovendeel lip en vorm ook de afzonderlijke zijden van de bovenkaak​ Als deze ontwikkeling wordt verstoord of relevante weefseldelen tijdens de ontwikkeling weer open gaan, kan een kaak- of kloofspleten ontstaan lip ontwikkelt zich, wat zowel eenzijdig als bilateraal kan worden uitgesproken. Veel andere afwijkingen van de kaak of tanden kunnen te wijten zijn aan ontwikkelingsafwijkingen van de kieuwboog. Goldenhar-syndroom is bijvoorbeeld een aangeboren misvormingssyndroom dat kan resulteren in asymmetrische hoeken van de mond, onderontwikkelde wangen en kaakdelen, evenals kleine oren, smalle palpebrale kloven en zelfs ontbrekende ogen. Vaak worden de kinderen ook getroffen door een hart- defect, nier schade of gehoor- en gebitsproblemen. De medische wetenschap gaat er nu van uit dat de oorzaak van het syndroom een ​​trombus is in de weefsels van de eerste en tweede kieuwbogen en de eerste slokdarmzak. De trombus wordt waarschijnlijk voorafgegaan door een onderbroken bloed levering aan deze weefsels. Er is weinig bekend over de oorzaken van een dergelijke stoornis in de bloedsomloop. Het syndroom wordt niet als erfelijk beschouwd.