10. Perkembangan Otot dan Kerangka 2011

Perkembangan Otot dan Kerangka
Lab. Embriologi FKH IPB
Indikator pencapaian:
 Pengantar: perkembangan mesoderm secara umum; interaksi
epitelium dan mesenkhim (mesoderm membentuk mesenkhim
tapi tidak semua mesenkhim berasal dari mesoderm)
 Perkembangan mesoderm dorsalis
 Susunan kerangka: terkait dengan jenis tulang
 Proses penulangan: tipe membranosa, endokhondrial
 Perkembangan tulang tengkorak (neurocranium dan
vicerocranium)
 Perkembangan tulang ekstremitas (tunas tungkai/limb bud)
 Perkembangan tulang belakang (os vertebrae)
 Perkembangan otot: kerangka (mesoderm somatis), polos dan
jantung (mesoderm splanknis)
 Malformasi kongenital, misal polidaktili, dll
Perkembangan mesoderm
A
B
C
D
Perkembangan mesoderm
Tahap Gastrulasi
Sel (epiblas)migrasi melewati
garis primitif dan masuk ke
blastosul membentuk lapis
mesoderm dan endoderm.
Ingat pembentukan 3 lapis daun
kecambah (basic body plan)!!
Pembentukan:
Garis primitif
Lipatan Kepala
Organ primer
Gastrulasi 
Tiga Lapis Daun Kecambah
MESODERM
MESODERM DORSALIS (PARAKSIAL):
SOMIT: - DERMATOME  DERMIS
- MIOTOM  OTOT
- SKLEROTOM  OS VERTEBRAE, COSTAE
NOTOKHORDA
MESODERM INTERMEDIET:
ORGAN UROGENITAL
KORTEKS ADRENAL
MESODERM LATERAL:
MESODERM SOMATIS + EKTODERM = SOMATOPLEURA
MESODERM SPLANKNIS + ENDODERM = SPLANKNOPLEURA
Perkembangan mesoderm dorsalis
Pembentukan Somit
Mesoderm disamping notokorda
membentuk mesoderm paraksial.
Notokorda somit
Somit dikelilingi oleh lamina
basalis yang mengandung
collagen dan
Glikosaminoglikan (GAG).
GAG dari buluh syaraf dan
notokorda akan menginduksi
somit untuk mengeluarkan
GAG sendiri.
Somit bagian ventromedial
berdiferensiasi membentuk
skleretom dan dorsolateral
membentuk dermomyotom.
Diferensiasi somit pd domestic
animal : 4 mg.
Diferensiasi somit dipengaruhi oleh faktor2 yang
diproduksi oleh struktur disebelahnya (notokorda,
buluh syaraf, mesoderm lateral dan ektoderm).
Buluh syaraf akan menghasilkan
Neurotrophin 3 dan Mat-1 akan
mempengaruhi diferensiasi
dermatom yang akan
membentuk dermis.
Protein Wnt yang diproduksi oleh dinding dorsal dari
buluh syaraf akan mengaktivasi pembentukan miotom
dr dermamiotom. Diferensiasi otot akan dipengaruhi
oleh faktor Myo D.
Gene sonic hedgehog di
notokorda dan buluh syaraf akan
menghasilkan molekul signaling
(protein) yang akan menginduksi
bagian ventral somit menjadi
skleretom.
Skeleretom akan membentuk
mesenkim. Sel mesenkim
berdiferensiasi menjadi :
 sel fibroblast : jaringan ikat
 sel kondroblast : sel
pembentuk tulang rawan
 sel osteoblast : sel pembentuk
tulang.
• Daerah Sefalik (Wajah) Somitomere
Somitomere (+ krista saraf ) mesekhim kepala
Lengkung Brachial 1-2
• Di daerah occipital ke caudal
Somit:
- occipital
- cervikal
- thoracic
- lumbar
- sacral
- coccygeal
Dermatom  dermis
Miotom  mioblast  otot kerangka
Skleretom  osteoblast  tulang
SUSUNAN KERANGKA
Sel mesenkim : mesoderm somatis,
skleretom, neural crest.
Mesoderm somatis : tulang rusuk dan
tulang anggota badan
Neural crest : membentuk tulang
wajah
Skleretom : tulang belakang (os
vertebrae).
PEMBENTUKAN TULANG:
Penulangan Membranosa: Tulang Pipih
 sel mesenkim langsung berdiferensiasi
membentuk tulang
Sel mesenkhim  osteoblast  osteosit
Penulangan Endokhondral:Tulang Panjang
 sel mesenkim terlebih dahulu membentuk model
tulang rawan hialin baru kemudian mengalami
penulangan
Sel mesenkhim  chondrosit  osteoblast  osteosit
Penulangan membranousa. Osteoblast memproduksi collagen
Yg membentuk matriks yg menjaring sel. Osteoblast berdiferensiasi
menjadi osteosit
Penulangan Endochondral
Epifise
Diafise
A. Mesenkhim berkondensasi m,embentuk chondrosit.
B. Chondrosit membentuk kartilago
C. dan D. Invasi pembuluh darah membawa osteoblas
TULANG TENGKORAK:
NEUROKRANIUM
VISCEROKRANIUM
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK):
A. NEUROKRANIUM MEMBRANOSA:
Berasal dr krista saraf & mesoderm paraksial
Terdiri dari tulang pipih yg mengelilingi otak  Kubah
 ditandai oleh spikula-spikula yg menyebar progres
dr pusat penulangan kearah tepi
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK):
A. NEUROKRANIUM MEMBRANOSA:
 OSTEOBLAS: PERTUMBUHAN LAPISAN BARU DI
PERMUKAAN LUAR
OSTEOKLAS: PENYERAPAN DI BAGIAN DALAM SHG
TULANG MENJADI LEBIH LUAS
Pada saat lahir, tulang pipih tengkorak masih terpisah satu sama
Lain oleh jaringan penghubung (sutura)
1. NEUROKRANIUM (TL. PELINDUNG OTAK):
B. NEUROKRANIUM KARTILAGINOSA:
CHONDROKRANIUM)
Tulang2 rawan yg menyatu  tulang dasar tengkorak
Penulangan endochondoral
 OS OCCIPITALIS = KARTILAGO PARAKORDAL + SKLEROTOM
 BAG. CRANIAL: - KARTILAGO HIPOFISIS  OS SPENOID
- TRABEKULA CRANII  OS ETHMOID
2. VISCEROKRANIUM (TL. WAJAH):
LENGKUNG PHARYNX 1:
a. DORSAL: - PROC. MAXILLARIS  OS MAXILLA
- ZYGOMATICUS
- TEMPORALIS
b. VENTRAL: - PROC. MANDIBULARIS
+ LENGKUNG PHARYNX 2  OS INKUS
 MALEUS
 STAPES
TULANG EKSTREMITAS:
 DIBENTUK OLEH: MESODERM SOMATIS + EKTODERM
 RIGI EKTODERM: INDUKTOR MESENKHIM
 PENULANGAN ENDOKHONDRAL
TULANG ANGGOTA BADAN
Mesenkhim mesoderm somatis  tunas
Ektoderm bag luar  menebal (apical ectodermal ridge)
Induksi mesenkhim sekitarnya utk diferensiasi
Tl rawan hialin :
Bagian tengah (diafisis)
Bagian ujung (epifisis)
(pusat penulangan)
lempeng epifisis
Tulang panjang: di ke2 ujung
Tl.Pendek : di 1 ujung
Tl tak beraturan (tlpunggung): > 1
Daerah tunas tungkai dan ekor
Medula spinalis
Rongga amnion
Korion
A
Amnion
Rigi ektoderm
tunas sayap
Mesoderm somatis tunas sayap
Somit
KKT
Duktus & tubulus
Mesonefros
Notokorda
Vena cardinal posterior
B
Usus tengah
Rongga peritoneum
Aorta descenden
Vena vitelin
B
A
AER  terjadi kematian sel  membagi AER menjadi 5 bagian
Jari tangan dan kaki
Posisi tungkai disepanjang aksis craniocaudal ditentukan oleh :
Gen HOX (homeobox)
Pola aksis anteroposterior diatur oleh Zone of Polariting Activity
dan gen shh
Aksis dorsoventral diatur oleh Bone Morfogenic Factors
Berge et al. 2008
Development 135 : 3247-3257
Dua protein Wnt dan FGF (Fibroblast
growth factor), akan
mengkoordinasikan sel progrenitor
berproliferasi dan bergerak dalam
pembentukan ekstremitas.
TULANG BELAKANG:
SKLERETOM BERMIGRASI
MENGELILINGI MEDULA SPINALIS
DAN NOTOKHORDA
DIPISAHKAN OLEH JAR.
INTERSEGMEN  ARTERI
INTERSEGMENTALIS
MEMBENTUK CORPUS OS VERTEBRAE
NOTOKHORDA:
 CORPUS OS VERTEBRAE  REGRESI
 DISCUS INTERVERTEBRALIS 
NUKLEUS PULPOSUS
Miotom di daerah ini akan membentuk
otot yang menghubungkan 2 vertebra,
bergerak.
Segmentasi somit
OTOT:
KERANGKA
(LURIK)
POLOS
JANTUNG
Proses Perkembangan Otot
Induksi jaringan & pembentukan otot
• Notokorda  gen sonic hedgehog (ssh)
• Buluh saraf
• Mesoderm lateral
OTOT KERANGKA (LURIK):
 asal: mesoderm somatis
 mioblas bersatu membentuk
serabut otot
 miofibril (dlm sitoplasma)
memberikan aspek lurik
OTOT POLOS:
 asal: mesoderm splanknis
 pada tractus digestivus dan respiratorius
OTOT JANTUNG:
 asal: mesoderm
splanknis
 mioblas tidak bersatu,
membentuk discus
intercalatus
 miofibril berkembang
seperti otot kerangka
 Sel otot khusus 
serabut PURKINJE
Jaringan penunjang:
Connective Tissue
Extracellular matrix 
serabut protein: collagen,
elastic, dan
substansi lainnya:
glikosaminoglycan,
proteoglycan, laminin, dsb
MALFORMASI
1. Craniofacial Defects & Skeletal Dysplasias
- Cranioschisis  kegagalan pembentukan cranial
 anencefali
- Scaphocephaly, acrocephaly, plagiocephaly
2. Limb Defects
- Amelia, meromelia, phocomelia, micromelia
- Polydactyly, syndactyly
3. Vertebrae Defects
- Spina bifida
TERIMA KASIH