Title: LÄK BasV2_M1–3 / Systematiskt opedagogisk embryologi

Q: Vad är de olika segmenteringar i kroppen?
A: Längs:
- Rostrala-kaudala axeln
- Dorsala-ventrala axeln
- Vänstra-högra axeln

Q: Vilka exempler finns det på segmentering längs den rostrala-kaudala axeln?
A: - Segmentering i somiter+rombomerer (del av neuralröret —> hjärnan)
- Hjärnblåsorna som bildar olika strukturer i hjärnan.
- Gälbågarna —> olika strukturer i ansiktet (cf. maxillarprocessen + mandillarbågen)

Q: Läpp-, käk- och gomspalt är missbildningar som uppstår ursprungligen i [...].
A: gälbågarna
Back Extra: —> Maxillarprocessen+mandibularbågen

Q: [...] vandrar ut i gälbågarna.
A: Neurallistceller

Q: Vad är det som ger segmenten olika identitet?
A: Signaler som kodas av Hox-gener är viktiga för detta.

Q: Var finns Hox-gener?
A: I alla flercelliga organismer.

Q: Vad kodar Hox-gener för?
A: Transkriptionsfaktorer.

Q: Fel på Hox-gener orsakar [...].
A: homeotiska mutationer

Q: Hur har Hox-gener bevarats under evolutionens gång?
A: - Är evolutionärt välbevarade.
- Det är samma genordning på kromosomen i fluga och vertebrat t ex.

Q: Hur uttrycks Hox-generna och varför är detta viktigt?
A: - Uttrycks i samma ordning längs rostral-kaudal axel
- Genordning på kromosomen reflekteras av uttryck längs rostral-kaudal axel.

Det är olika Hox-gener längs den rostrala-kaudala axeln. Ju längre kaudalt desto fler Hox-gener uttrycks. Alla Hox-genuttryck samverkar som en kombinatorisk kod som kallas för Hox-koden.
Back Extra: Z är en vävnad som ligger längre ner —> samverkan av flera gener.

Q: Vad kan hända om vi får förändringar i Hox-koden?
A: [Hox-koden = kombinatoriska koden av Hox-genuttryck —> alla Hox-gener som samspelar, t ex i en viss vävnad]
- Kan resulterar i homeotiska transformeringar:
T ex bild 2: för lite Hox-gener i segment 2.

Q: Vad är en homeotisk mutation?
A: - En kroppsdel ersätts av en annan.
- T ex ben i ansiktet i stället för antenn osv.

Q: Uttryck av en «extra» Hox-gen i segment ger [...].
A: en mer kaudal identitet

Q: Förlust av en Hox-gen ger [...] åt ett segment.
A: en mer rostral identitet

Q: Varför ger förlust av Hox-gen (då förlust av Hox-genuttryck) en mer rostral identitet?
A: På grund av Hox-koden —> Fler Hox-gener ingår i kaudala Hox-koder!
—> om man förlorar dem blir Hox-koden mer likt rostrala segmentens.

Q: Vad gör Vitamin A-syra under utvecklingen?
A: Styr uttryck av Hox-gener.
=retinoic acid

Q: [...] vitamin A [...] embryo.
A: Höga doser; kaudaliserar
Back Extra: —> Blir mer kaudalt = rostrala segment blir mer likt kaudala.

Q: Segmentering längs [...] sker exempelvis i [...].
A: dorsala-ventrala kroppsaxeln; nervsystemet
Back Extra: Tänk ryggmärgen —> väldigt viktigt för att få rätt neuron på rätt ställe!:

Q: Hur bildas det dorsala-ventrala nervsystemet?
A: Signalmolekyler bildar dorsal och ventral gradient via morfogener:
- BMP (morfogen) influerar stamceller dorsalt
- Shh (morfogen) påverkar stamceller ventralt
—> Olika nervceller dorsalt och ventralt.
—> olika transkriptionsfaktorer kommer då uttryckas!

Q: Cellerna i det dorsala-ventrala nervsystemet får givetvis en dorsal-ventral-specialisering, men de har även [...] ([...]).
A: en rostral-kaudal identitet; en Hox-kod
Back Extra: (Beroende på var de sitter i ryggmärgen)

Q: Mutationer i Pax-gener [uttrycks i ryggmärgen (dosalt-ventralt nervsystem)] kan ge [...].
A: spina bifida
Back Extra: Spina bifida = ryggmärgsbråck

Q: Mutationer i Pax-gener (uttrycks i ryggmärgen) och Sonic Hedgehog (Shh) kan ge [...].
A: missbildningar

Q: Hur ser segmenteringen ut längs vänster-höger kroppshalva?
A: - Många organ är symmetriska
- Vissa är asymmetriska (vänster/höger), t ex lungor och hjärta.

Q: Hur uppstår vänster-höger-asymmetri?
A: - Skillnader i genuttryck syns redan vid gastruleringen
- Skillnader beror på skillnader i Nodal (=gen) mellan vänster/höger —> snurrande cilier (i primitivknottran) —> signaleringskaskad på vänster sida här:
—> mRNA-infärgning här så att man kan följa Nodal-genens uttryck

Q: Vad kan hända med organplacering i vänster-höger-axeln?
A: - Situs solitus =organ anläggs på rätt ställe
- Höger isomerism (right isomerism) =organ förskjuts åt höger
- Situs inverus =inverterade organ

Q: Hur registreras fosterskador i Sverige?
A: Registret för övervakning av fosterskador (f d Missbildningsregistret) av Socialstyrelsen.
—> man kan snabbt upptäcka förändringar i fosterskadepanoramat. Sådana förändringar skulle kunna peka på tillkomst av, eller ökad förekomst av, någon yttre faktor som bidrar till uppkomsten av fosterskador.
—> c:a 2'000 rapporter/år.

Q: Anläggning av [...] startar [...] anläggning av [...].
A: armarna; före; benen

Q: Hur styrs extremitetsutväxt?
A: - Olika typer av celler bidrar till extremitetsutveckling.
- Mesodermala celler signalerar med Fgf till ektodermala celler.
- SEDAN signalerar ektodermala celler tillbaka till mesodermala celler: signaleringscenter (grupp av signalerande celler) reglerar utväxt längs proximal-distal axel
—> AER är en ektodermal cellstruktur (grupp av celler) belägen längst ut (distalt).
(—> om man tar bort cellerna som utgör AER så sker ingen utväxt av extremiteten)
(FGF kan ersätta AER —> FGF styr utväxten längs den proximala-distala axeln —> mutationer som stör FGF-signalering ger upphov till defekter i extremitetsutvecklingen)

Q: Är AER tillräckligt för att styra extremitetsutväxt?
A: Nej. AER styr utväxt, inte identitet.
—> Underliggande mesodermet styr identitet, d v s var det är beläget längs rostral-kaudal axel:
—> T ex om vi ersätter forelimb-mesoderm med benmesoderm växer ett ben ut!
—> eller en mesoderm som inte ger upphov till någon lem —> ingenting växer.
—> FGF kan ersätta AER utan problem.

Q: Hur är Hox-gener kopplade till extremitetsutveckling?
A: - Hox-kod (kombination av Hox-gener) även för extremiteter (jfr Hox-kod längs rostral-kaudal axel av embryo).
- Flera Hox-gener uttryckta i de kaudala/distala delarna.
—> mutationer i Hox-gener kan störa extremitetsutveckling.

Q: Vilken signal används för polarisering av extremiteten?
A: - Sonic hedgehog (Shh) utsöndras från ett annat signaleringscenter (ZPA) kaudalt om extremideten —> morfogen.
- Koncentrationsgradient av Shh inducerar specifika Hox-koder (Shh styr uttrycket av HoxD-gener längs rostral-kaudal och distal-proximal axel —> dessa ger sedan upphov till strukturer såsom fingrar och tår).
—> Om man lägger till en till Shh-källa (utöver ZPA) får man effekter utifrån koncentrationen.