Organogenese

De Organogenese verwijst naar het ontwikkelingsproces van de orgaansystemen tijdens de embryogenese. Bij mensen begint de organogenese tijdens de eerste tot de tweede embryonale week en eindigt rond de 61ste dag van de zwangerschap met het begin van de foetogenese.

Wat is organogenese

Tijdens de organogenese ontwikkelen de organen zich uit de verschillende zaadlobben. De zaadlobben zijn weefselstructuren die worden gevormd tijdens de embryogenese. Bij de mens wordt onderscheid gemaakt tussen drie zaadlobben. Verschillende organen komen voort uit het endoderm, mesoderm en ectoderm.

Naast het proces van natuurlijke organogenese wordt de ontwikkeling van kunstmatige organen of kunstmatige orgaandelen in de reageerbuis ook wel organogenese genoemd.

Functie en taak

De snelste ontwikkeling van het embryo vindt plaats in de vroege embryogenese. Hier ontwikkelen zich de drie zaadlobben, waaruit de organen in de loop van de organogenese tevoorschijn komen. Het spijsverteringskanaal, de lever, de alvleesklier, de schildklier, de thymus, de luchtwegen, de urineblaas en de urethra worden gevormd uit het endoderm, het binnenste zaadlob.

Vooral de embryonale leverontwikkeling is interessant. De lever, het centrale metabolische en ontgiftingsorgaan van het menselijk lichaam, komt tevoorschijn uit een enkele knop van het endoderm. Het volwassen orgaan ontstaat dan door de geleidelijke toename van weefsel. De ontwikkeling van het lever-galblaassysteem kan in twee stappen worden onderverdeeld. Eerst wordt het functionele weefsel van de lever, galblaas en galwegen ontwikkeld. Het intrahepatische vasculaire systeem, d.w.z. het vasculaire systeem in de lever, ontwikkelt zich dan.

De huid, het zenuwstelsel, de sensorische organen en de tanden worden gevormd uit het ectoderm, de bovenste kiemlaag van de embryoblast. Het zenuwstelsel komt voort uit de neurale buis, die zich op zijn beurt vormt vanaf de 25e dag van ontwikkeling door de vereniging van de twee neurale plooien. Halverwege de zesde week is de vorming van de neurale buis en daarmee de oprichting van het zenuwstelsel voltooid.

Vanuit het mesoderm, de middelste kiemlaag, ontwikkelen zich botten, skeletspieren, bindweefsel, hart, bloedvaten, bloedcellen, milt, lymfeklieren, lymfevaten, bijnierschors, nieren, geslachtsklieren, de inwendige geslachtsorganen en de gladde spieren van de buikorganen.

Het cardiovasculaire systeem is het eerste orgaansysteem dat in het lichaam van het embryo begint te werken. Het cardiovasculaire systeem functioneert al in de derde week van de zwangerschap. Tijdens de ontwikkeling van het hart bestaat het hart soms alleen uit een atrium en een kamer. Scheiding in twee hartkamers en twee oorschelpen vindt alleen plaats door een gecompliceerde vorming van verschillende wanden.

Met name de ontwikkeling van de schedel van de embryonale kop is een uiterst complex proces. Het aanhechtingsmateriaal voor de schedel is afkomstig van de neurale top, het mesoderm, de twee bovenste faryngeale bogen en de zogenaamde occipitale somieten.

Na voltooiing van de organogenese en het einde van de embryogenese is de menselijke vorm van het ongeboren kind al duidelijk herkenbaar. Geleidelijk aan differentiëren de organen zich in de loop van de foetogenese en nemen ze hun latere eindfunctie over.

Ziekten en aandoeningen

Verstoringen in de verschillende stadia van de ontwikkeling van organogenese kunnen tot veel klinisch relevante ziekten leiden. Tot het begin van de foetogenese is het ongeboren kind bijzonder vatbaar voor externe storende factoren, zodat er een hoger risico is op miskramen en misvormingen van het embryo, vooral in de eerste weken van de zwangerschap.

Als er tijdens de organogenese een onvolledige sluiting van de neurale buis optreedt, zijn neurale buisdefecten het gevolg. De misvormingen kunnen er anders uitzien. Het meest voorkomende neurale buisdefect is anencefalie. Bij anencefalie zijn grote delen van de hersenen, hersenvliezen en schedelbeenderen niet volledig ontwikkeld. Anencefalie ontwikkelt zich vóór de 26e dag van de zwangerschap. Levend geboren kinderen met deze misvorming overlijden meestal binnen enkele uren na de geboorte.

Een andere misvorming van de neurale buis is spina bifida. Deze misvorming ontstaat tussen de 22e en 28e dag van de embryogenese. Spina bifida wordt ook wel "open rug" genoemd omdat bij kinderen met deze ziekte de wervelboog of zelfs de membranen van het ruggenmerg in tweeën zijn gespleten. Neurale buisdefecten worden meestal veroorzaakt door een tekort aan foliumzuur.

Tijdens het gecompliceerde proces van hartontwikkeling kunnen talloze misvormingen optreden. De meeste misvormingen worden veroorzaakt door verstoringen tijdens ventriculaire vorming. Het ventriculaire septumdefect is zo'n aangeboren misvorming van het hart. Hier is het hartseptum tussen de twee hartkamers niet volledig gesloten. Afhankelijk van de grootte van het defect kan er een zogenaamde links-rechts shunt ontstaan. Door de drukomstandigheden stroomt zuurstofrijk bloed van de linker hartkamer naar de rechter hartkamer. De rechterventrikel wordt belast door het extra bloedvolume. Het hart wordt groter met het risico op later hartfalen.

Gecombineerde misvormingen kunnen ook voorkomen. Een daarvan is de Fallot-tetralogie. Het ventriculaire septumdefect gaat gepaard met een vergroting van het rechterhart, een vernauwing van de longslagader en een zogenaamde "riding aorta", een anomalie van de aortaboog.

Natuurlijk kan elk ander orgaan ook worden aangetast door stoornissen in de organogenese.

Vooral de consumptie van alcohol en medicijnen verhoogt het risico dat het ongeboren kind lijdt aan een misvorming tijdens de organogenese. Een bekend voorbeeld van geneesmiddelen die misvormingen bevorderen, is zeker thalidomide. Het medicijn werd verkocht als slaapmiddel onder de merknaam Contergan en leidde eind jaren vijftig tot talrijke ernstige schade aan de embryonale ontwikkeling.

Misvormingen kunnen ook worden veroorzaakt door verschillende ziekteverwekkers. Infecties van de moeder met rubella, toxoplasmose en cytomegalie zijn altijd een gevaar voor het ongeboren kind, röntgenfoto's of radioactieve straling kunnen ook misvormingen veroorzaken.