Embrionalna indukcija je proces interakcije između dijelova embrija, u kojem jedan dio utječe na sudbinu drugog. Ovaj koncept se odnosi na eksperimentalnu embriologiju.
Članak je posvećen jednom od najvažnijih i najtežih pitanja ove znanosti: "Što znači embrionalna indukcija?"
Malo povijesti
Fenomen embrionalne indukcije otkrili su 1901. njemački znanstvenici kao što su Hans Spemann i Hilda Mangold. Po prvi put je ovaj proces proučavan na primjeru leće vodozemaca u embrionalnom stanju. Povijest je sačuvala mnoge primjere i eksperimente na ovu temu, koji se temelje na Spemannovoj teoriji.
Hipoteza
Kao što je ranije spomenuto, embrionalna indukcija je proces interakcije između dijelova embrija. Dakle, prema hipotezi, postoji niz stanica koje djeluju na druge stanice kao organizatori koji izazivaju promjene u razvoju. Kako bi jasnije ilustrirali ovaj proces, znanstvenici su 20-ih godinaprošlog stoljeća proveli niz eksperimenata, o kojima ćemo detaljnije govoriti kasnije.
Eksperiment Hansa Spemanna
Kao rezultat svojih eksperimenata, dr. Spemann je otkrio obrazac da se razvoj odvija u strogoj ovisnosti nekih organa o drugima. Pokus je izveden na tritonima. Spemann je presadio dio usne blastopora sa stražnje strane jednog embrija u trbušnu šupljinu drugog. Kao rezultat toga, na mjestu gdje je organ presađen, počelo je formiranje novog embrija. Normalno, neuralna cijev se nikada ne formira u trbušnoj šupljini.
Na temelju iskustva liječnik je zaključio da postoje organizatori koji utječu na daljnji razvoj organizma. No, organizatori mogu startati samo ako su kavezi kompetentni. Što to znači? Kompetencija se shvaća kao sposobnost zametnog materijala da promijeni svoju pretpostavljenu sudbinu pod utjecajem raznih vrsta utjecaja. Proučavajući induktivne interakcije u različitim vrstama hordata, znanstvenici su došli do zaključka da postoje mnoge individualne značajke u područjima i uvjetima nadležnosti različitih organizama. To jest, organizatori djeluju ako je stanica u stanju prihvatiti induktor, ali u svim organizmima ovaj ili onaj proces se odvija na različite načine.
Zaključimo: razvoj organizma je lančani proces, bez jedne stanice nemoguće je formirati drugu. Embrionalna indukcija postupno određuje formiranje i diferencijaciju organa. Također, ovaj proces je osnova za formiranje vanjskog izgleda pojedinca u razvoju.
Hilda Mangold Research
Hans Spemann je imaoapsolventica - Hilda Mangold. S nevjerojatnom spretnošću uspjela je izvesti niz složenih eksperimenata s mikroskopskim embrijima tritona (1,5 mm u promjeru). Odvojivši mali komadić tkiva od jednog embrija, presadila ga je na embrij druge vrste. Štoviše, za transplantaciju je odabrala područja embrija na kojima je došlo do stvaranja stanica iz kojih su se naknadno trebali formirati zametni slojevi. Embrij s presađenim komadićem drugog embrija uspješno se nastavio razvijati. A cijepljeni komad tkiva dao je povod za novo tijelo, obdareno leđima, kralježnicom, trbuhom i glavom.
Koji je bio značaj eksperimenata? Tijekom njih Mangold je dokazao da postoji embrionalna indukcija. To je moguće jer mala stranica ima ta jedinstvena svojstva, nazvana je organizator.
Vrste indukcije
Postoje dvije vrste: heteronomna indukcija i homonomna indukcija. Što je to i koja je razlika? Prvi tip je proces u kojem je presađena stanica prisiljena obnoviti se u uobičajenom ritmu, odnosno da nastane neka vrsta novog organa. Drugi izaziva promjenu u okolnim stanicama. Potiče materijal da se razvija u istom smjeru.
Osnovni stanični procesi
Za više jasnoće pogledajte donju tablicu. Predlažemo korištenje njezinog primjera za proučavanje glavnih staničnih procesa embrionalne indukcije.
| Oblici staničnih interakcija | Obrazovanje normalnogstrukture | Posljedice kršenja |
| pokret | formiranje neuralne cijevi tijekom kretanja primarnih zametnih stanica | poremećaji u formiranju neuralne cijevi, kršenje strukture |
| selektivni uzgoj | rudimenti organa | nedostatak organa |
| selektivna smrt | razdvajanje prstiju, odumiranje epitelnih stanica tijekom fuzije palatinskih pupoljaka, nazalnih procesa, itd. | rascjep nepca, rascjep usne, lice, kile kralježnice |
| adhezija | formiranje neuralne cijevi iz neuralne ploče, itd. | poremećaji u formiranju neuralne cijevi, kršenje strukture |
| zgušnjavanje | formiranje udova | nedostaje ili ima dodatne udove |
Manifestacija ovog fenomena pronađena je u različitim fazama razvoja organizma. Embrionalna indukcija se trenutno aktivno proučava.
