ORGANOGENESIS: TURUNAN ENDODERM

4/14/2014
ORGANOGENESIS:
TURUNAN ENDODERM
• Saluran pencernaan, hati & pankreas
• Saluran pernafasan (Trakea & paru-paru)
Pembentukan saluran pencernaan
foregut
ujung cephalic, foregut berikatan secara
temporer dengan membran ectodermalendodermal: membran buccopharyngeal
 pada mns minggu ke 4 sobek/terbuka:
berhubungan dengan rongga amnion dan
usus primitif  rongga oral
midgut
Midgut  kantung yolk dihubungkan
dengan tangkai yang besar disebut:
duktus vitelin
•
hindgut
Pembentukan saluran pencernaan
Usus belakang  minggu ke 7 membran
tergantung pelipatan embrio di wilayah
proktodeum pecah  terbuka:
cephalocaudal & lateral
membran kloaka
1
4/14/2014
Pembentukan saluran pencernaan
•
Tabung pertama, memanjang ke seluruh panjang tubuh embrio  menjadi
saluran/ tabung pencernaan  forgut (usus depan), midgut (usus tengah), hindgut
(usus belakang). Bagian anterior berbatasan dengan stomodeum; bagian posterior
berbatasan dengan proktodeum.
•
Pada bagian posterior dari farings, tabung pencernaan menyempit membentuk esofagus,
kemudian lambung, usus halus dan usus besar.
•
Turunan endoderm  hanya akan menjadi lapisan epitel saluran pencernaan saja
dan kelenjar pencernaan
Sel-sel mesenkim mesodermal akan mengelilingi tabung untuk menjadi otot
peristalsis.
•
Diagram pembentukan saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan (hati & pankreas)
2
4/14/2014
• Pada embrio manusia
umur 28 hari, tunas
dari tabung
pencernaan
membentuk kelenjar
pencernaan :
– Hati
– Pankreas
– Empedu
3
4/14/2014
Spesifikasi
jaringan
pencernaan
• respon Epitel
endoderm
terhadap wilayah
mesenkim
mesoderm :
berbeda-beda 
menghasilkan
struktur yang
berbeda pada
daerah yang
berbeda
Usus depan
•
•
•
Bagian usus depan memanjang dari membran buccopharyngeal ke divertikulum
respirasi yang disebut pharyngeal gut / lengkung farinks.
Bagian yang tersisa memanjang dari divertikulum respiratoris ke kuncup hati
Esofagus – berkembang dari usus depan antara divertikulum respiratoris dan
lambung
– Dinding otot berkembang dari mesoderm splanchnic (1/3bagian atas-otot skelet,
pertengahan 1/3-campuran dan 1/3 bagian terbawah otot polos)
4
4/14/2014
Lambung
• Muncul sebagai hasil dilatasi fusiform dari usus depan
• Bentuk dan posisi berubah karena pertumbuhan diferensial dan
perubahan organ sekelilingnya
• Lambung mengalami rotasi 90 derajat di sekitar sumbu longitudinal;
– Sisi kiri menjadi permukaan anterior dan sisi kanan menjadi permukaan
posterior
– Perbatasan kiri tumbuh lebih
cepat daripada sebelah kanan
yang menyebabkan
pembentukan greater
and lesser curvatures.
• Ujung pilorus pindah
ke kanan dan ujung kardiak
pindah ke kiri
Duodenum
•
•
•
•
•
•
Terbentuk dari bagian akhir usus depan dan bagian kranial usus tengah
daerah kuncup liver menandai junction antara bagian usus dengan stomach
Pada awalnya, duodenum berupa tabung lurus, tetapi karena adanya rotasi
lambung, duodenum membentuk struktur C dan terdapat di sebelah kiri
Kepala pankreas tumbuh ke arah cekungan duodenum
Kedua pankreas dorsal &ventral bergabung & berada pada posisi retroperitoneal.
Selama bulan kedua, lumen duodenum menjadi bebas dari sel
5
4/14/2014
Hati dan kantung empedu
• Kuncup hati (endoderm) /divertikulum
hati berkembang dari bagian terminal
forgut (di bagian kaudal lambung)
selama pertengahan minggu ketiga
• Divertikulum hati merupakan
tabung endoderm yang memanjang
dari usus depan ke mesenkim di
sekitarnya (mesoderm kardiogenik).
• Kuncup ini yang berisi sel yang
berproliferasi , bercabang dan
membentuk epitel glandular
hati  tumbuh ke arah
dalamseptum transversum
(mesodermal).
Hati dan kantung empedu
•
•
•
•
•
Bagian divertikulum hati yang terdekat
dengan tabung pencernaan terus
berfungsi sebagai saluran pembuang/
drainage duct dari hati dan bercabang
serta menghasilkan: empedu
Hubungan antara bagian divertikulum
hati yang aktif proliferasi dan usus
depan menyempit dan menjadi saluran
empedu
Kuncup sistik tumbuh dari saluran
empedu membentuk kantung empedu
dan duktus sistik
Sel darah, sel Kupffer dan jaringan ikat
dan sel-selnya berkembang dari
mesoderm septum transversum.
Selama minggu ke10, hati membentuk
10% berat badan , sedangkan saat lahir
hanya tinggal 5%
6
4/14/2014
Abnormalitas hati dan kantung empedu
•
•
•
•
Duktus hepatikus asesoris - umum- tidak ada masalah .
Duplikasi kantung empedu – umum, tidak ada masalah, akan tetapi jika dilakukan
operasi, penting sekali untuk mencegah luka.
Extrahepatic biliary atresia: 1/15,000 hidup saat lahir.
- disebabkan karena kegagalan dalam rekanalisasi duktus selama perkembangan .
Intrahepatic biliary duct atresia: duktus empedu yang berada di dalam hati tidak
berkanal
Perkembangan pankreas
•
•
•
•
•
•
•
•
Berkembang dari kuncup endoderm dorsal dan ventral yang berasal dari duodenum
Kuncup ventral berotasi ke kiri dan tinggal di bawah kuncup dorsal  berfusi membentuk
pankreas
Duktus pankreas utama dibentuk oleh penyatuan bagian distal duktus dorsal dari kuncup
dorsal dengan duktus dari kuncup ventral
Hanya duktus bagian ventral tetap ada sampai dewasa dan yang membawa enzim ke dalam
usus halus. Ketika pankreas mulai rudimen  baik jaringan eksokrin maupun endokrin mulai
dibentuk
Duktus pankreas asesoris dibentuk dari bagian proksimal duktus kuncup dorsal
Bulan ketiga – pulau-pulau Langerhans berkembang dari endoderm jaringan pankreas.
Jaringan ikat kelenjar berkembang dari mesoderm splanknik
Bulan ke-5, sekresi insulin dimulai
7
4/14/2014
Kelainan Pankreas
•
•
Pankreas Annular
– bagian kuncup pankreas ventral berotasi ke kiri di depan duodenum.
– kemudian, jaringan pankreas mengelilingi duodenum .
– mengganggu duodenum
Asesoris jaringan pankreas :
- seringkali terletak dalam mukosa lambung dan divertikulum Meckel
Malformasi saluran pencernaan
① atresia atau stenosis saluran pencernaan: kegagalan
rekanalisasi atau rekanalisasi tidak sempurna,
terutama pada esofagus atau duodenum
② congenital umbilical hernia: penutupan abdomen
tidak sempurna, viscera kembali ke abdomen tetapi
terbentuk kembali hernia selama perioda fetus
8
4/14/2014
④ congenital aganglionic megacolon: disebabkan
karena tidak adanya sel ganglion pada ganglia
parasimpathetic, yang menyebabkan kegagalan
segmen distal untuk menggerakan intestinal ke
depan  HIRSCHPRUNG
⑤imperforate anus, rectal atresia danrectal
fistula:
---imperforate anus: kegagalan perusakan
membran anal
⑥ abnormal rotation of the intestinal loop:
midgut tidak mengalami rotasi atau rotasi
yang salah
⑦ atresia empedu dan saluran empedu :
karena kegagalan vakuolisasi pita epitel
atau pembukaan kembali.
9
4/14/2014
Omphalocele
• Terjadi dengan frekuensi 1 dari 6,000
kelahiran
• GI keluar dari cincin umbilikal
Gastroschisis
• Terjadi 1 dari 10000 kelahiran
• Kerusakan pada dinding abdomen ventral
antara otot rectus lateral ke umbilicus
• Tidak tertutup membrane
10
4/14/2014
Pembentukan paru
Tunas respiratori
• Pada embrio manusia hari ke 26 muncul suatu
pembukaan di usus depan  evaginasi 
laringotrakea
• Epitel berkembang dari endoderm tabung
laringotrakea
• Mesoderm berkembang dari mesoderm
splanknik
• Rawan berkembang dari pial neural
11
4/14/2014
Pemisahan divertikulum
Laringotrachea
• Lipatan longitudinal – terbentuk lipatan
tracheoesofageal
• Terbentuk septum tracheoesophageal
Pemisahan septum tracheoesophageal
• Trachea dan kuncup paru – ventral
• Esofagus - dorsal
12
4/14/2014
Perkembangan trachea
• Epitel berkembang dari endoderm tabung
laringotracheal
– Termasuk kelenjar-kelenjarnya
• Rawan, jaringan ikat dan otot dari mesoderm
splanknik
•
Abnormalitas esofagus
Atresia esofagus/tracheo-esophageal fistula:- disebabkan oleh abnormalitas
pembentukan septum tracheo-esophageal atau beberapa faktor mekanis
– Pada bentuk umum, ujung esofagus bagian proksimal terlepas dan bagian distal dihubungkan
dengan trachea
– Pada saat lahir, trakea bifurkasi berada pada daerah vertebra torakalis ke 4
•
•
Atresia esofagus mencegah pelaluan cairan amnion ke dalam usus, sehingga terjadi
akumulasi cairan dalam kantung amnion - polyhydramnios.
Esophageal stenosis:- lumen sempit
13
4/14/2014
Fase perkembangan paru
• Pertumbuhan paru Yang Dipengaruhi oleh faktor
fisik
– Perkembangan struktur
– Perkembangan anatomi
• Pematangan paru  Dipengaruhi oleh faktor
hormonal
– Perkembangan fungsi
– Perkembangan biokimiawi
Perkembangan paru
• Divertikulum endoderm usus depan ventral terbentuk pada
minggu ke-4 pascakonsepsi  Fase embrionik
• Endoderm menonjol ke dalam mesoderm thoraks
(splanknik)
• Interaksi epitel-mesenkim berakibat pada morfogenesis
percabangan dan perkembangan paruMembentuk 2
kuncup paru
• Endoderm membentuk epitel respirasi
• Mesoderm membentuk interstitium, otot polos, pembuluh
darah dan rawan paru
14
4/14/2014
Perkembangan paru
• Kedua kuncup paru membentuk :
– Kanan  menjadi 3 bronchus utama
– Kiri  membentuk 2 bronchus utama
From: The Developing Human, Clinically Oriented Embryology, 4th ed, Keith L. Moore, Philadelphia, 1988
15
4/14/2014
• Perkembangan paru pada minggu ke-4 sesudah konsepsi dan
diteruskan sampai lahir
• Pada umur kehamilan 30 minggu
Belum terdapat alveoli sejati
– 0.3 m2
– 25 mL
• Bayi manusia memiliki :
– 50 juta alveoli
– Permukaan paru 3 m2
– Volume paru 150-200 mL
• Pada organisma dewasa
– 300 juta alveoli
– 75-100 m2
– 5000 mL
Stadium perkembangan paru
Perioda
stadium
embrionik
embrionik
fetus
Pseudoglandular
Postnatal
umur
pascakonsepsi
karakteristik
3-7 minggu
organogenesis paru mulai, tunas paru, pembentukan
segmen rudimen bronchopulmonary
pembagian saluran udara conducting --> lengkap,
uung bronchioles, mulai diferensiasi sel aliran, rawan
dan otot polos muncul
percabangan pohon respirasi, pembentukan asinar,
kapilarisasi, sel Clara, sel alveolar tipe I dan tipe,
badan lamellar (surfactant)
penipisan sel epitel respirasi (tipe I dan II),
pembentukan terminal saccular, surfactant
5 - 16 minggu
Canalicular
16 - 27 minggu
Saccular
24 - 36 minggu
Alveolar
> 36 minggu
terbentuknya alveoli sejati, alveolar septation,
(remodeling septa interalveolar septa, restrukturisasi
dan kapiler)
16
4/14/2014
Karakteristik alveolus matang
• Terhubung ke duktus alveolar
• Dibatasi oleh sel tipe 1, yang kontak dengan
kapiler
• Setiap kapiler didedahkan terhadap 2 alveoli
• Mengandung surfaktan
• Memiliki interkoneksi dengan alveoli di
sebelahnya melalu pori Kohn.
17
4/14/2014
Abnomalistas paru
• Sindrom respiratory distress (RDS)
– 50% karena defisiensi surfaktan
– Glukokortikoid stimulasi produksi surfaktan
– Secara rutin digunakan untuk mencegah rds
• Hypoplasia paru
• Congenital diaphagmatic hernia
• Berat paru kecil, paru terlalu kecil untuk
mempertahankan hidup
18