אמנם מבחוץ, האדם ובעלי חוליות אחרים נראים בעלי סימטריה לאטרלית. עם זאת, כאשר חושבים על הארגון של האיברים הפנימיים, רואים כי המיקום בצד ימין או שמאל של הגוף הוא בעל חשיבות: הלב בצד שמאל, הכבד בצד ימין.
א-סימטריה זו נקבעת כבר בשלבי התפתחות העובר.
לאחר ההפריה, מתחלקת הביצית המופרית לגוש תאים סימטרי שנקרא בלסטולה. לאחר השתרשות בדופן הרחם, התאים עוברים פולריזציה והתמיינות ראשונית לאזורי הראש והזנב של הגוף העתידי (anteroposterior axis), והחלק הקדמי והאחורי שלו (dorsoventral axis).
בשלב זה נקבעים צד ימין ושמאל של העובר, בתהליך שנקרא left-right symmetry breaking.

ממחקרים שהתבצעו בעוברי עכברים עולה ההשערה כי שבירת סימטריית שמאל-ימין מושפעת מהזרימה מימין לשמאל של הנוזל החוץ-עוברי. זרימה זו נוצרת על ידי תנועת ריסים הממוקמים באזור הנקרא node (או קשר). זוהי קבוצת תאים בבלסטולה היוצרת מעין גוש תאים שאחראי על התמיינות ראשונית של תאי העובר לשלוש שכבות הנבט, שיתפתחו לרקמות הגוף השונות.

תאים אלה הם בעלי ריסים שתנועתם המתואמת (סיבובית, כמו פרופלור, לעומת ריסים באזורים אחרים שזזים כמו שוטונים) גורמת לתנועת הנוזל החוץ-עוברי או "תנועה נודאלית".
בעכברים מוטאנטים, בהם הריסים אינם מוטיליים, אין תנועה של הנוזל, וחלק מהעכברים מתפתחים עם איברים בצד הלא נכון.

בבני אדם מוכר מצב דומה, הנקרא kartagener syndrom או סיטוס אינברסוס (היפוך איברים). מצב זה מלווה בפעמים רבות מחלה שגם היא מערבת בעיות בתנועת ריסים - PCD (Primary ciliary dyskinesia). מחלה זו מאפיינת בחוסר מוחלט של תנועת הריסים, או בתנועה לא מתואמת שלהם.

הסיבה הנפוצה ביותר למחלה זו היא חוסר או התקצרות זרוע הדיינין החיצונית או הפנימית. דיינין (dynein) הוא קומפלקס של מנוע מולקולרי המורכב ממס' שרשראות של החלבון, המקודדות ע"י מס' גנים.

סכימה של מבנה ריס בודד, עם דיינין (A) וללא דיינין (B)


סכימה של מבנה ריס (A); ריס עם מבנה דיינין תקין (B); ריס ללא דיינין (C)

חולים החשודים ב PCD, עוברים ביופסיה בה מברישים תאי אפיתל ריסניים מדרכי הנשימה העליונות, ושולחים לבדיקה במיק' אלקטרונים חודר (TEM), וכך נחשפתי אני לנושא.

אם כך, אם קיימת מוטציה שגורמת לשינוי מבני בחלבון, הרי ששינוי זה ישפיע בכל הריסים בגוף, בכל שלבי ההתפתחות ומכאן הקשר בין PCD לתסמונת קרטג'נר.

חוקרים שרצו לבדוק את המודל של השפעת תנועת הריסים על תנועת הנוזל, בדקו ע"י צילום מזויות שונות את המיקום והזוית של הריסים על תאי ה-node. הם יצרו דגם מוגדל, כאשר הם משתמשים בחוטי ברזל כמדמים את הריסים הנעים בתנועה סיבובית, ובסילקון נוזלי סמיך לדימוי הנוזל העוברי.
ואכן, בהתאם לזוית שבה נמצאים הריסים - תנועה מתואמת שלהם תמיד תגרום לנוזל לנוע מימין לשמאל.
מיקום הריסים עצמו, נובע ככל הנראה מהא-סימטריה הטבעית הנקבעת בעת קביעת הצירים האנטרו-פוסטריורי והדורסו-וונטראלי.
מהו המנגנון בו תנועת הנוזל גורמת לקביעת הא-סימטריה של שמאל ימין, היא שאלה שעדיין דורשת מחקר.


תמונת מיק' אלקטרונים סורק של תאי ה-node בעובר עכבר.


טלי

מקורות:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1180515/
Ziętkiewicz et al. Respiratory Research 2010, 11:174
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshe...k=gene&part=pcd

מיכל - 20.1.13
מאיה - 9.11.14
נטע - 2.4.20

קודם כל תודה, אני אישית מאוד אוהב אמבריו, יש הדמיות מדהימות של מקרוסקופ אלקטרונים של התהליכים. לא שאני מבין בזה אבל זה מרשים מאוד.
לפני השאלה, תיקון החלוקה לראש זנב נקראת caudal cephalic ולא anterior posterior שפירושה קדמי ואחורי שבתפסית המרחב של האמבריו פחות נכונה.

לגבי השבירה של הבלסטוציט שמתרחשת על ידי הקשרית (node) - משהו שלצערי אף פעם לא למדתי עליו. אם אני זוכר נכון בשלב הראשון יש לנו מורולה שמוגבלת על ידי הזונה פליצודה. ובהמשך יש התנוונות של הזונה פליצודה ונוצר לנו גוש שנקרא בלסטוציט שבתוכו, בחלק הדורסאלי יש את החלל שיהפוך להיות הבסיס לשק החלמון. בחלק הוונטראלי יופיע בהמשך החלל שיהפוך להיות שק השפיר. אבל לדעתי ההופעה שלו תהיה אחרי הופעת עלי הנבט,שאם אני מבין נכון מכילים בתוכם כבר את ההתמיינות לימין ושמאל.
האם התאים בעלי הריסניות המופיעים בקשרית בולטים בעצם אל תוך החלל ה blastocyt cavity? כי אם כן, אז זה שובר לי איזו שהיא מוסכמה שהייתה לי בראש, הייתי בטוח שבשלב זה התאים, לפחות מבחינה מבנית זהים לחלוטין.

תודה, ואני מתעצל לקרוא את הקישורים באנגלית. כי אם כבר אנגלית אז את החרא שאני צריך ללימודים שלי.
יכול להיות שטעיתי בחלק מהדברים, עבר זמן מאז שחפרתי באמבריו..

זנגה זנגה, דאר דאר
(מ.קדאפי)

לגבי שם הציר - ככה מופיע באחר המאמרים
תאי הקשרית לא גורמים לשבירת הבלסטוציסט, אלא (אם הבנתי נכון) לשבירת סימטריית ימין-שמאל שקיימת בעובר בשלב מוקדם.
לגבי ההתמיינות - לפי מה שהיה כתוב במקורות שקראתי, הסעת הנוזל קורית בשלב בו הבלסטוציסט הוא בעל שכבת תאים אחת (כבר יש נוזל, אבל הוא עדיין לא מוגדר כשק שפיר או נוזל אמניוני בשום מקום), אבל שכבות הנבט טרם נוצרו.
התאים לא זהים לחלוטין כי תאי הקשרית גורמים לשינויים בבלסטוציסט ובגסטרולה שתאים אחרים לא גורמים, ככה שלפחות מבחינת הידלקות וכיבוי גנים יש שוני, וכן יש שוני מבני, כי אם הבנתי נכון - בשאר התאים אין ריסים.

מיכל - 20.1.13
מאיה - 9.11.14
נטע - 2.4.20

תודה

זנגה זנגה, דאר דאר
(מ.קדאפי)