Общая гистология. Дифференцировка тканей

1.

ФГБОУ ВО«Иркутский государственный медицинский университет»
Минздрава Российской Федерации
Дисциплина
Гистология, эмбриология, цитология
Лекция 1
Раздел «Общая гистология»
Тема «Дифференцировка тканей»

2.

Дисциплина «Гистология, эмбриология, цитология»
изучает строение, развитие, жизнедеятельность клеток, тканей, органов.
Главная проблема гистологии - выяснение сущности жизни
с целью управлять процессами жизнедеятельности.
РАЗДЕЛЫ
ДИСЦИПЛИНЫ
ЦИТОЛОГИЯ – наука о клетке
ЭМБРИОЛОГИЯ – наука о развитии организма
Общая ГИСТОЛОГИЯ – наука о тканях
Частная ГИСТОЛОГИЯ – наука о микроскопическом
строении органов

3.

ТКАНЬ - это исторически сложившаяся система
клеток и неклеточных структур, обладающая
общностью строения и специализированная на
выполнении определенной функции.
Структурные элементы тканей
Клетка
Неклеточные
структуры:
Межклеточное
вещество
Симпласт

4.

РАЗВИТИЕ ТКАНЕЙ - ГИСТОГЕНЕЗ
Гистогенез - это процесс образования эмбрионального
зачатка ткани и превращения его в зрелую ткань.
Ткани формируются в конце гаструляции эмбриогенеза
в результате дифференцировки зародышевого материала.
ЭМБРИОГЕНЕЗ идет в 4 стадии:
• оплодотворение,
• дробление,
• гаструляция,
• гистогенез и органогенез.

5.

ПЕРИОДЫ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ЗАРОДЫШЕВОГО МАТЕРИАЛА
1. Оотипическая дифференцировка в зиготе –
образование презумптивных зачатков
2. Бластомерная дифференцировка (в процессе дробления) –
бластомеры отличаются друг от друга
3. Зачатковая дифференцировка (в процессе гаструляции) –
одинаковые бластомеры группируются и формируют эмбриональные
закладки тканей
4. Тканевая дифференцировка (гистогенез) – в тканевых зачатках
клетки специализируются, образуют неклеточные структуры и формируют
ткани.
Дифференцировка тканевого зачатка выражается в разных потребностях клеток,
одни гены выключаются из транскрипции, другие остаются активными,
возникают различия в обмене веществ, структуре и функциях.

6.

Оплодотворение и образование зиготы
Сближение
половых клеток
Проникновение сперматозоида
в цитоплазму яйцеклетки
Сближение ядер
яйцеклетки и
сперматозоида
Цитоплазма
Оболочка
оплодотворения
1 период
Оотипическая дифференцировка зиготы (перед дроблением):
– ооплазматическая сегрегация (перемещение содержимого цитоплазмы)
– формирование презумптивных зачатков (участки цитоплазмы, где много
митохондрий, войдут в состав клеток тела зародыша; участки, где много желтка, войдут в
состав клеток внезародышевых органов).

7.

2 период
Бластомерная дифференцировка в
процессе дробления
• Дробление - это митотическое деление зиготы
на бластомеры, которые образуют многоклеточный
однослойный зародыш.
Отличия дробления от митоза:
1) дочерние клетки не растут;
2) дробление идет под оболочкой оплодотворения, бластомеры не
расходятся;
3) бластомеры отличаются друг от друга содержимым
цитоплазмы - происходит бластомерная дифференцировка.

8.

Дробление
заканчивается формированием многоклеточного зародыша,
но его размер не увеличивается
и равен размеру зиготы.
• Сначала из бластомеров образуется плотный клеточный шарик –
МОРУЛА.
Затем бластомеры выделяют внутрь морулы жидкость,
раздвигаются, образуется однослойный пузырек - БЛАСТУЛА.
Тип дробления и тип бластулы зависят от типа яйцеклетки.

9.

Дробление зиготы ланцетника полное равномерное
синхронное
Яйцеклетка
ланцетника –
первично
изолецитальная
Стадия двух бластомеров
Морула
Стадия 4-х бластомеров
Полость
Целобластула Бластодерма
Стадия 8 бластомеров

10.

ядро
Дробление зародыша курицы –
частичное дискоидальное
Безжелтковая
Образование
часть
зародышевого диска
Стадия морулы
Яйцеклетка
резко телолецитальная
Неделимый
желток
Дискобластула
Бластомеры
зародышевого диска
Полость бластулы

11.

3 период
Зачатковая дифференцировка
Зачатковая дифференцировка – образование тканевых зачатков
происходит в течение гаструляции
Гаструляция – формирование трехслойного зародыша.
Клетки размножаются митозом, дифференцируются и перемещаются.
Гаструляция проходит в 2 этапа:
1 этап – образуются 2 зародышевых листка:
эктодерма и энтодерма.
2 этап – образуется 3-й зародышевый листок
мезодерма.

12.

1 этап гаструляции – деляминация:
все бластомеры зародышевого диска делятся одновременно один раз,
и весь пласт клеток расщепляется на 2 слоя:
• внутренний гипобласт – будущая энтодерма,
• наружный эпибласт, содержит материал эктодермы, мезодермы, хорды и
нервной трубки.
Стенка дискобластулы - бластодерма
(зародыш птицы)
Эпибласт
Желток
Желток
Дискобластула
Гаструла
Гипобласт
В центре зародышевого диска выделяется зародышевый щиток, из него
разовьется тело зародыша, а из остальных клеток – временные (провизорные)
внезародышевые органы, которые обеспечивают питание и газообмен
зародыша.

13.

2-й этап гаструляции
– иммиграция, зачатковая дифференцировка
1. Бластомеры вселяются между эктодермой и энтодермой
и выстраивают 3-ий зародышевый листок - мезодерму.
2. Одновременно образуются осевые органы – хорда и
нервная трубка.

14.

2 этап гаструляции
Закладка хордомезодермального зачатка
клетки нервной трубки
прехордальная пластинка
первичная полоска и
первичный узелок хордомезодермальный
зачаток

15.

Образование хорды и мезодермы
Хорда
chord
Мезодерма
mesoderm
Нервная трубка
nervous tube

16.

Нейруляция
Нервная пластинка
Кожная эктодерма
1
Нервный желобок
Края смыкаются в
нервный гребень
2
Мезодерма
Над хордой клетки эктодермы становятся
высокими и образуют нервную пластинку.
Хорда
Энтодерма
Нервная пластинка прогибается
в нервный желобок.
Закладка спинного мозга
Нервная трубка
3
Ганглиозная
пластинка
Кожная эктодерма
4
Закладка
спинальных
ганглиев

17.

Закладка
мозговых пузырей
Дифференцировка
мезодермы

18.

Тотальный препарат зародыша курицы на сомитной стадии
Мозговые пузыри:
передний
средний
задний
Сомиты
Нервная трубка
Вентральная
мезодерма
Остаток первичной полоски

19.

Поперечный срез зародыша на сомитной стадии
Кожная эктодерма
Клетки мезенхимы
Нервная трубка
Дерматом
Склеротом
Сомит
Нефрогонотом (ножка сомита)
Вольфов проток
Миотом
Целом
Закладка
Аорты
Хорда
Энтодерма
Париетальный
листок
Висцеральный
листок

20.

Формирование тела зародыша
начинается с закладки туловищных складок,
которые образуются из эктодермы и париетального листка мезодермы.
(Эти складки подворачиваются под зародыш и отделяют тело зародыша
от внезародышевых органов).
Поперечный срез зародыша курицы
Нервная трубка
Туловищная
складка
Амниотическая складка
Париетальный
листок мезодермы
Эктодерма
Полость амниона
Сомиты
Серозная оболочка
Целом
Стенка
желточного мешка
Внезародышевые листки
Материал
первичной кишки
Тело зародыша
Туловищная
складка

21.

4 этап
Тканевая дифференцировка – гистогенез
Эпителиальные ткани
Соединительные ткани
5 групп
тканей
Кровь и лимфа
Мышечные ткани
Нервная ткань

22.

Влияние одних частей зародыша (индукторов) на другие части
(реагирующие системы) называется
ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ
(Шпеман, 1901)
Индуктор определяет направление развития
реагирующей системы.
ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ
Гомотипическая
(развитие по типу индуктора)
Гетеротипическая
(развитие по типу, отличающемуся
от типа индуктора)
При формировании зачатка ткани
При закладке органов
Индуктор может воздействовать двумя путями:
• через контакт с клетками реагирующей системы,
• дистантно, секретируя вещества, которые активируют определенные
гены в клетках реагирующей системы.

23.

Этапы дифференцировки клетки
1 этап – ДЕТЕРМИНАЦИЯ –
латентный (скрытый), обратимый.
Клетка не меняет строение,
но начинает синтезировать
специфические белки
2 этап – ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
– необратимый.
Клетка приобретает
специфические функции
и черты строения
В процессе дифференцировки специализированных клеток
может смениться несколько клеточных поколений, которые
образуют ряд дифференцировки - ДИФФЕРОН.

24.

Жизненный цикл клетки
М
G0
(митоз)
G1
G2
(подготовка веретена деления)
S
(период роста клетки)
(синтез ДНК)
Период покоя или
выполнения
специфических функций

25.

Этапы дифференцировки клетки Д и ф ф е р о н
Жизненный цикл
М
G0
СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА
НЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ:
плюрипотентная
G Период
покоя
G2
1
Упрощенная организация,
низкий уровень обмена веществ
S
М
ПОЛУСТВОЛОВАЯ КЛЕТКА
полипотентная
G1
G2
S
1 этап - ДЕТЕРМИНАЦИЯ
Уплотнение ядра..
Синтез специфических белков.
«- БЛАСТЫ»
унипотентные
М
2 этап – ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
S
«- ЦИТЫ»
G
Уплотнение ядра.
Образование специальных органоидов.
Изменение структуры
и функции клетки.
G1 Период
G2
Изменение
свойств клетки.
.
Дефинитивная (конечная) форма
специализированной клетки
G0
выполнения
функций
Выполнение
высоко0 специализированных
функций
Гибель

26.

Гибель клетки
Разрушение клетки под действием внешних факторов - НЕКРОЗ
Продукты распада
НЕКРОЗ - это разрушение клетки
под действием внешних факторов.
В клетке активируются лизосомы,
происходит кариолиз (растворение
ядра), затем аутолиз – растворение
клетки и распад. Продукты распада
вызывают воспаление..
Продукты распада
Апоптозные тельца
АПОПТОЗ - это программированная
гибель клетки под действием
внутриклеточных факторов,
включающих гены программы
самоубийства. Лизосомы не
активируются, но растет уровень Са,
и клетка распадается на апоптозные
тельца, окруженные мембраной. Они
не вызывают воспаления и
фагоцитируются макрофагами.
Программированная гибель клетки
под действием внутриклеточных факторов - АПОПТОЗ

27.

Свойства тканей
Органная
специфичность
Способность
к регенерации
Изменчивость
(пластичность)
- Разная потребность
- Физиологическая
- Адаптация к
в кислороде,
питательных
веществах.
- Различная скорость
обмена веществ
регенерация
(обновление).
- Репаративная
регенерация
(восстановление
после повреждения)
изменившимся
условиям.
- Возрастные
изменения.