StrukturBearbeiten
Mesenchym ist morphologisch durch eine ausgeprägte Grundsubstanzmatrix gekennzeichnet, die ein loses Aggregat aus netzartigen Fasern und unspezialisierten mesenchymalen Stammzellen enthält. Mesenchymzellen können leicht wandern, im Gegensatz zu Epithelzellen, denen es an Mobilität mangelt, die in eng aneinander haftenden Schichten organisiert und apikal-basal polarisiert sind.
EntwicklungEdit
Das Mesenchym entsteht aus dem Mesoderm. Aus dem Mesoderm erscheint das Mesenchym als eine embryologisch primitive „Suppe“. Diese „Suppe“ besteht aus einer Kombination von Mesenchymzellen, seröser Flüssigkeit und den vielen verschiedenen Gewebeproteinen. Die seröse Flüssigkeit ist typischerweise mit den vielen serösen Elementen wie Natrium und Chlorid angereichert. Aus dem Mesenchym entwickeln sich die Gewebe des Lymph- und Kreislaufsystems sowie des Muskel-Skelett-Systems. Das letztgenannte System ist gekennzeichnet durch Bindegewebe im gesamten Körper, wie Knochen, Muskeln und Knorpel. Ein bösartiger Krebs aus mesenchymalen Zellen ist eine Art Sarkom.
Epithelialer zu mesenchymaler ÜbergangBearbeiten
Die erste Entstehung von Mesenchym erfolgt während der Gastrulation durch den Prozess der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT). Dieser Übergang erfolgt durch den Verlust von epithelialen Cadherinen, Tight Junctions und Adherens Junctions an den Zellmembranen der Epithelzellen. Die Oberflächenmoleküle werden endozytiert und das Mikrotubuli-Zytoskelett verliert seine Form, so dass das Mesenchym entlang der extrazellulären Matrix (ECM) wandern kann. Der epithelial-mesenchymale Übergang findet in embryonalen Zellen statt, die durch oder über Gewebe wandern müssen, und kann von einem mesenchymal-epithelialen Übergang gefolgt werden, um sekundäre epitheliale Gewebe zu erzeugen. Embryologische Mesenchymzellen exprimieren das Fibroblasten-spezifische Protein (Fsp1), was auf ihre gemeinsamen Eigenschaften mit den wandernden adulten Fibroblasten hindeutet, sowie c-Fos, ein Onkogen, das mit der Herunterregulierung von epithelialem Cadherin in Verbindung gebracht wird. Sowohl die Bildung des primitiven Streifens als auch die des mesenchymalen Gewebes sind vom Wnt/β-Catenin-Signalweg abhängig. Zu den spezifischen Markern des mesenchymalen Gewebes gehört die zusätzliche Expression von ECM-Faktoren wie Fibronektin und Vitronektin.
ImplantationEdit
Die ersten Zellen des Embryos, die EMT durchlaufen und Mesenchym bilden, sind die extraembryonalen Zellen des Trophektoderms. Diese wandern aus dem Körper der Blastozyste in die Endometriumschicht der Gebärmutter, um zur Bildung der verankerten Plazenta beizutragen.
Primäres MesenchymBearbeiten
Primäres Mesenchym ist das erste embryonale mesenchymale Gewebe, das durch EMT in Epiblastzellen entsteht. Im Epiblast wird es durch den primitiven Streifen durch Wnt-Signalisierung induziert und produziert Endoderm und Mesoderm aus einem Übergangsgewebe, das Mesendoderm genannt wird, während des Prozesses der Gastrulation.
Die Bildung von primärem Mesenchym hängt von der Expression von WNT3 ab. Andere Defizite in den Signalwegen, wie z. B. bei Nodal (einem TGF-beta-Protein), führen zu einer fehlerhaften Mesodermbildung.
Die aus dem Primitivstreifen gebildeten Gewebeschichten wachsen im Embryo zusammen und die induzierten mesenchymalen Stammzellen dringen ein und bilden das Mesoderm. Mesodermales Gewebe differenziert sich weiter und/oder wandert durch den gesamten Embryo, um schließlich die meisten Bindegewebsschichten des Körpers zu bilden.
Neurales MesenchymBearbeiten
Embryologisches Mesenchym ist besonders vergänglich und differenziert sich bald nach der Migration. Neurales Mesenchym bildet sich bald nach der Bildung des primären Mesenchyms.
Die Interaktion mit dem Ektoderm und somitenbildenden morphogenen Faktoren bewirkt, dass ein Teil des primären Mesenchyms neurales Mesenchym oder paraxiales Mesoderm bildet und zur Somitenbildung beiträgt. Das neurale Mesenchym durchläuft unter dem Einfluss von WNT6, das vom Ektoderm produziert wird, bald einen mesenchymal-epithelialen Übergang und bildet Somiten. Diese Strukturen werden einer sekundären EMT unterzogen, wenn das Somitengewebe später in der Entwicklung wandert, um strukturelles Bindegewebe wie Knorpel und Skelettmuskel zu bilden.
Neuralleistenzellen (NCCs) bilden sich aus dem Neuroektoderm anstelle des primären Mesenchyms aufgrund morphogener Signale der Neuralleiste. Die EMT erfolgt durch Wnt-Signale, den Einfluss von Sox-Genen und den Verlust von E-Cadherin an der Zelloberfläche. NCCs benötigen zusätzlich die Unterdrückung von N-Cadherin und des neuralen Zelladhäsionsmoleküls. NCCs dringen aus der epithelialen neuroektodermalen Schicht in den Embryo ein und wandern durch den ganzen Körper, um mehrere Zellen des peripheren Nervensystems (PNS) und Melanozyten zu bilden. Die Migration von NCCs wird in erster Linie durch BMP-Signale und deren Inhibitor Noggin ausgelöst.