Perkembangan embrio dan janin adalah proses di mana seluruh individu terbentuk dari sel-sel dari dua orang tua: ayah dan ibu; sesuai dengan semua langkah yang mengikuti pembuahan sel telur oleh sperma, sampai kelahiran.
Cabang ilmu kedokteran yang bertanggung jawab atas analisis proses ini dikenal sebagai ” Embryology” dan studinya dimulai kurang lebih sekitar tahun 1651, ketika seorang ilmuwan bernama Harvey menyadari bahwa semua individu berasal dari “telur”.
Diagram representatif dari tiga trimester perkembangan janin manusia (Sumber: Mhuerth01 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Namun, kemajuan utama dalam embriologi tidak terjadi sampai datangnya konsep evolusi Lamarck dan Darwin pada abad ke-19, karena sebelum saat itu ilmu pengetahuan ini didukung oleh ide-ide “praformis” dari banyak ilmuwan.
Menurut ahli embriologi (ilmuwan yang bertanggung jawab atas studi embriologi), perkembangan manusia dibagi menjadi periode prenatal dan postnatal, yang sesuai dengan namanya, masing-masing terjadi sebelum dan sesudah kelahiran.
Perkembangan embrio dan janin sesuai dengan periode prenatal, dan itu adalah rangkaian peristiwa di mana perubahan paling drastis dan penting dalam perkembangan terjadi, karena sel yang dibuahi yang disebut zigot berubah menjadi organisme multiseluler yang sangat kompleks.
Telah ditentukan bahwa perubahan yang paling nyata atau terlihat terjadi antara minggu ketiga dan kedelapan periode embrionik, sedangkan selama perkembangan janin terjadi pertumbuhan dan diferensiasi jaringan dan organ itu sendiri.
Proses kunci yang terjadi selama perkembangan embrionik dan janin terdiri dari beberapa peristiwa pembelahan sel, migrasi dan kematian sel terprogram, selain pemesanan sel dan pertukaran informasi yang kompleks antar sel.
Indeks artikel
Tahapan perkembangan embrio
Perkembangan embrio hewan apa pun dimulai dengan pembuahan sel telur oleh sperma, yang merupakan sel kelamin (gamet) betina dan jantan, secara bersamaan.
Sperma membuahi ovum
Pada manusia, proses ini terjadi selama 3 bulan pertama (atau 8 minggu pertama) kehamilan, setelah itu embrio dianggap sebagai janin dan oleh karena itu mengalami perkembangan janin yang khas.
– Minggu 1
Diagram proses pembuahan pada manusia (Sumber: Ttrue12From Ortisa translation [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Selama minggu pertama kehamilan, proses pembuahan dan pembentukan zigot berlangsung; Pada periode ini juga terjadi segmentasi sel ini, menghasilkan morula dan blastula.
Pemupukan
Proses fertilisasi terdiri dari serangkaian peristiwa berurutan yang dijelaskan dari kontak pertama gamet hingga fusi inti mereka. Peristiwa-peristiwa tersebut dapat didaftar sebagai berikut:
– Lintasan sel sperma melalui korona radiata: sperma harus melewati lapisan sel yang mengelilingi ovum matang, yang dikenal sebagai korona radiata.
– Penetrasi zona pelusida: antara korona radiata dan membran sel bakal biji terdapat daerah yang disebut “zona pellucida”, yang terdiri dari glikoprotein berfilamen dan yang juga mengelilingi gamet betina. Sperma menghasilkan enzim proteolitik spesifik untuk dapat melintasi daerah ini.
Catatan: begitu sperma berhasil “melarutkan” zona pelusida dan mencapai sel telur, apa yang disebut oleh ahli embriologi sebagai “zona reaksi” terbentuk, yang membuat sel ini kebal terhadap sperma lain.
– Fusi membran: ketika sperma akhirnya bersentuhan dengan sel gamet betina, kedua membran plasma menyatu dan kepala dan ekor sperma memasuki daerah sitosol ovum.
– Puncak pembelahan meiosis kedua ovum dan pembentukan pronukleus wanita: ovum berada dalam apa yang disebut “penahanan meiosis” dan meninggalkannya melalui kaskade sinyal yang memicu masuknya sperma, membentuk pronukleus wanita, memiliki beban kromosom haploid (n).
– Pembentukan pronukleus jantan: begitu di dalam, ekor sperma menurun, tetapi ukurannya bertambah besar, membentuk pronukleus jantan yang identik dengan pronukleus betina, juga dengan muatan kromosom haploid.
– Pembentukan zigot: proses ini terjadi ketika dua pronukleus menyatu untuk membentuk sel dengan setengah dari kromosom dari satu orang tua dan setengah lainnya dari yang lain, memulihkan muatan diploid (2n). Pada titik ini, kromosom homolog dari kedua orang tua bertukar materi, bergabung kembali.
Segmentasi zigot
Tahapan perkembangan embrio, enam hari pertama. Sumber: Gema Labrador Herrera / CC0
Ketika zigot terbentuk, yaitu ketika pembuahan telah terjadi dan beban kromosom telah dipulihkan, pembelahan mitosis berurutan dipicu yang mencapai peningkatan jumlah sel (blastomer).
Pembelahan melibatkan pengurangan ukuran sel, tetapi bukan peningkatan volume , dan terjadi saat sel telur bergerak melalui saluran tuba menuju rahim. Proses ini dimulai sekitar 30 jam setelah pembuahan.
Morulasi
Ketika pembelahan mitosis selesai sekitar 12 atau 32 sel (kurang lebih pada hari ke 3 setelah pembuahan), mereka “memadat” berkat peristiwa adhesi yang dimediasi oleh glikoprotein permukaan dan membentuk “morula” (karena kesamaan morfologisnya dengan buah).
Perkembangan embrio pada hari ketiga, setidaknya 6 sel diamati
Morula ini dikelilingi oleh barisan sel yang dikenal sebagai sel trofoblas, yang nantinya akan membentuk plasenta.
ledakan
Pembagian berurutan blastomer morula menghasilkan semacam rongga, blastokel, itulah sebabnya struktur yang dihasilkan dikenal sebagai “blastula” atau “blastokista”. Struktur ini terbentuk pada hari ke 4 setelah pembuahan dan ketika morula mencapai rahim.
– Minggu 2
Selama minggu kedua, dalam blastokista, dua garis sel mulai berdiferensiasi, masing-masing berasal dari garis sel yang berasal dari dua sel yang merupakan produk dari pembelahan pertama zigot.
Salah satu garis sel membentuk pinggiran blastokista dan merupakan garis yang nantinya akan menimbulkan plasenta, lapisan ini dikenal sebagai trofektoderm.
Ilustrasi skema plasenta manusia. Sumber: OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)
Garis sel internal, yang mengelilingi rongga blastocelic, sesuai dengan sel-sel pembentuk organ embrio yang sedang dalam pembentukan; dalam beberapa buku lapisan sel ini dikenal sebagai embrioblastema atau embrioblas.
Ini adalah antara hari ke-6 dan ke-10 ketika blastokista tersebut menempel pada epitel endometrium, di dalam rahim, dan di sanalah trofektoderm (juga dikenal sebagai trofoblas) berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi lapisan sitotrofoblas (internal) dan sinsitiotrofoblas (eksternal).
Semua proses ini disertai dengan pembelahan dan migrasi sel yang melimpah, di samping adhesi atau interaksi sel-sel yang memungkinkan pembentukan lapisan yang disebutkan.
Pembentukan struktur “ekstra-embrionik”
Minggu kedua perkembangan embrio sangat penting untuk pembentukan struktur yang berasal dari trofektoderm, yaitu struktur “ekstra-embrionik”, yaitu: rongga amnion, vesikel umbilikalis, dan kantung korionik.
– Minggu 3
Minggu ketiga ditandai dengan diferensiasi tiga lapisan germinal embrio selama gastrulasi; dengan perkembangan notochord.
Gastrulasi
Blastomer dari blastokista terus membelah untuk membentuk gastrula, melalui proses yang dikenal sebagai gastrulasi. “Lapisan” embrionik dasar mulai terbentuk pada tahap perkembangan embrionik ini.
Gastrulasi juga melibatkan migrasi sel yang melimpah, serta penggumpalan dan pemisahannya. Gastrula terdiri dari lapisan luar, ektoblas atau ektoderm, lapisan tengah atau mesoblas atau mesoderm, dan lapisan dalam, endoblas atau endoderm.
Pada akhir minggu ketiga, embrio tampak seperti piringan oval yang pipih, di mana notochord antara ektoderm dan endoderm telah terbentuk. Notochord adalah sumbu primordial embrio, di mana kerangka aksial terbentuk, yaitu, itu adalah “kolumna proto-vertebral”.
Demikian juga, pada tahap ini, lempeng saraf, lipatan saraf, dan tabung saraf terbentuk di ektoderm, yang sesuai dengan primordium sistem saraf pusat . Primordial dari sistem kardiovaskular juga diuraikan selama minggu ketiga.
– Minggu 4 hingga 8
Embrio manusia dengan usia kehamilan 6 minggu. Sumber: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)
Struktur internal dan eksternal utama terbentuk antara minggu keempat dan kedelapan perkembangan embrio. Selama minggu-minggu ini proses pertumbuhan, morfogenesis dan diferensiasi jaringan dan organ berlangsung.
7-9 minggu embrio
Proses-proses ini diatur dan dikendalikan secara halus, terutama oleh pola ekspresi gen dari sel-sel yang merupakan bagian dari lapisan germinal yang bersangkutan, yang tergantung, sampai batas tertentu, pada karakteristik lingkungan.
Penampilan embrio pada akhir bulan kedua kehamilan (Sumber: Dennis M DePace, PhD [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Lipatan embrio
Bentuk tubuh embrio berasal dari lipatan embrio trilaminar, oval, dan diskoid yang terbentuk pada minggu ketiga. Proses ini terjadi di tengah dan bidang horizontal yang sama dan setelah ini embrio tumbuh relatif cepat.
Embrio manusia pada usia kehamilan 5 minggu
Dalam proses pelipatan, primordium otak, faring, kerongkongan, dan sistem pernapasan bagian bawah terbentuk. Bagian dari lapisan endodermal digunakan untuk pembentukan hindgut, kolon desendens, dan rektum.
Tahapan perkembangan janin
Embrio manusia dengan perkiraan usia kehamilan 8 minggu. Air mancur. lunar caustic / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
Meskipun perkembangan dari embrio ke janin terjadi secara bertahap, pembedaan diperlukan untuk menegaskan bahwa, pada janin, struktur manusia yang sedang tumbuh dikenali, karena organ utama dan sistem tubuh telah terbentuk.
Periode janin dimulai pada minggu kesembilan kehamilan. Antara minggu kesembilan dan kedua belas pertumbuhan janin semakin cepat, tetapi mempertahankan hubungan yang tidak proporsional dengan tubuh dan kepala.
Minggu 9 hingga 12
Janin manusia usia kehamilan 9-10 minggu. Sumber: lunar caustic / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)
Selama minggu kesembilan ciri khasnya adalah: wajah sangat lebar, mata melebar, kelopak mata menyatu, dan telinga “terkulai”. Kakinya pendek dan pahanya relatif kecil. Pada gambar berikut Anda dapat melihat embrio pada usia kehamilan 9 minggu:
Janin manusia pada usia kehamilan 9 minggu. Sumber: Ed Uthman dari Houston, TX, AS / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
Sampai akhir minggu kesembilan alat kelamin luar tidak dapat dibedakan antara anak laki-laki dan perempuan. Pada janin berusia sembilan minggu, hati adalah tempat utama pembentukan sel darah merah (eritropoiesis) dan selama waktu inilah urin mulai terbentuk.
Kehamilan ektopik, janin usia kehamilan 10 minggu. Sumber: drsuparna https://www.flickr.com/photos/ [email protected] / / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)
Pada saat janin mencapai minggu kedua belas, pusat pengerasan primer muncul di dalamnya di kerangka tengkorak dan tulang panjang. Selanjutnya, pada periode ini, tungkai atas mencapai panjang definitif relatifnya, tetapi tungkai bawah masih harus berkembang.
Minggu 13 hingga 16
Di antara minggu-minggu ini, pertumbuhan semakin meningkat dan menjadi lebih nyata. Pada akhir minggu ke-16, tubuh memperoleh ukuran yang lebih proporsional dengan ukuran kepala dan tungkai bawah telah mencapai panjang yang sesuai.
Antara 3 minggu ini, pengerasan tulang yang sebenarnya dimulai dan perkembangan tulang dapat diamati dengan ultrasound. Pada minggu ke-14, gerakan mata lambat dapat dilihat dan pola kulit kepala juga ditentukan.
Dari minggu-minggu ini, jenis kelamin dapat ditentukan, karena pada wanita ovarium dan sel benih primordial berdiferensiasi. Selain itu, mata tidak lagi terletak anterolateral dan tersusun di regio anterior wajah.
Telinga juga ditampung dalam posisi terakhirnya di sisi kepala.
Minggu 17-20
Janin manusia pada usia kehamilan 20 minggu. Sumber: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)
Laju pertumbuhan melambat sedikit setelah minggu ke-17, tetapi selama interval waktu ini gerakan janin mulai terlihat.
Antara minggu 17 dan 20, kulit janin ditutupi dengan zat lilin pelindung yang disebut “vernix lilin”, dan juga dengan lapisan tipis rambut (lanugo) yang berkontribusi pada adhesi vernix ke kulit.
Selama waktu ini, alis dan rambut menjadi terlihat dan lemak cokelat mulai menumpuk, yang berperan dalam produksi panas.
Minggu 21 hingga 25
Proses perkembangan embrio jantung janin manusia. Sumber: OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)
Janin, dengan kulit keriput dan merah muda, mulai bertambah berat badan . Dia memiliki gerakan mata yang cepat, dan paru-parunya mulai memproduksi surfaktan paru. Kuku biasanya muncul selama minggu ke-24.
Minggu 26 hingga 29
Pada akhir tiga minggu ini, janin sudah memiliki sistem paru yang cukup berkembang untuk melakukan pertukaran gas.
Mata terbuka, rambut telah berkembang, dan kuku kaki juga terlihat. Selain itu, janin meningkatkan sintesis lemak putih, yang menghasilkan peningkatan massa tubuh.
Pada akhir minggu ke-28, sumsum tulang mengambil alih produksi sel darah merah, yang sebelumnya terjadi di limpa dan sebelumnya di hati.
Minggu 30 hingga 34
Pada minggu ke 30, perkembangan refleks pupil atau, yang sama, perubahan diameter pupil sebagai respons terhadap cahaya telah didokumentasikan. Pada saat ini persentase lemak tubuh lebih dari 7% dan ekstremitas janin tampak montok.
Minggu 35 hingga 38
Janin manusia pada usia kehamilan 40 minggu. Sumber: A Child is Born (A book by Lennart Nilsson) / CC BY-SA 2.5 0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)
Dari titik ini dianggap bahwa kehamilan dalam periode terminasi. Janin yang lahir prematur, mulai minggu ke-26, memiliki peluang untuk bertahan hidup dengan bantuan medis, tetapi mulai minggu ke-35 dan seterusnya, risikonya berkurang.
Karakteristik seperti hubungan antara lingkar kepala dan perut atau panjang kaki digunakan selama periode ini untuk menentukan usia janin.
Pada minggu ke-38, kehamilan cukup bulan sudah dipertimbangkan. Selama waktu ini persentase lemak tubuh adalah sekitar 16% dan dada dan dada sedikit menonjol pada anak laki-laki dan perempuan.
Referensi
- Houillon, C. (2013). embriologi. Springer-Verlag.
- Moore, K., Persaud, T., & Torchia, M. (2016). Manusia yang Berkembang. Embriologi Berorientasi Klinis (Edisi ke-10). Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier.
- Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (edisi ke-5). Philadelphia, Pennsylvania: Penerbitan Saunders College.
- Bukit, M. (2019). Embriologi. Diperoleh 24 Oktober 2019, dari embriologi.med.unsw.edu.au
- Bukit, M. (2019). Embriologi. Diperoleh 24 Oktober 2019, dari embriologi.med.unsw.edu.au
