## 5.1 Migratie van epiblast cellen door de primitiefgroeve en

## de primitiefknop

Aan het einde van de tweede ontwikkelingsweek (dag 13) ontstaat er op de caudale middenas van het embryo, (dus aan de staartzijde, in het midden) een langgerekte verdikking van epiblastcellen (zie Appendix voor toelichting anatomische vlakken en termen). Deze verdikking wordt de primitiefstreep genoemd. De primitiefstreep ontstaat ten gevolge van de beweging van epiblastcellen in de richting van de middenlijn. Aan de meest craniale (hoofd)zijde van de primitiefstreep bevindt zich een kuiltje met daaromheen een verdikking, de primitiefknop (figuur 5.1). De primitiefstreep ontwikkelt zich vervolgens in een groeve waardoorheen epiblastcellen naar de binnenkant van het embryo kunnen bewegen om endoderm en mesoderm te vormen. De primitiefgroeve ontstaat in eerste instantie aan de caudale zijde van het embryo, groeit dan uit in de richting van de craniale zijde en trekt zich vervolgens weer terug naar de caudale pool. De maximale lengte is bereikt op dag 16 en de groeve verdwijnt wanneer het proces van gastrulatie is voltooid in het meest caudale deel, aan het einde van de vierde week. Na voltooiing van het proces van gastrulatie worden de epiblastcellen die niet door de primitiefstreep zijn gegaan ectoderm genoemd.

De beweging van cellen door de primitiefgroeve wordt ook wel invaginatie of ingressie genoemd. Om in staat te zijn te migreren, verandert eerst de samenhang tussen de epiblastcellen. In eerste instantie vormen deze cellen één laag. Deze organisatie van cellen wordt epitheliaal genoemd. Door de (cadherine) verbindingen tussen de cellen te verbreken, wordt de samenhang losmazig, mesenchymaal genoemd. Epitheliale-mesenchymale transitie (overgang), afgekort tot EMT, is een veel voorkomend biologisch verschijnsel dat optreedt bij de vorming van nieuwe structuren. Het omgekeerde komt ook voor. Mesenchymale-epitheliale transitie (MET) treedt bijvoorbeeld tijdens de ontwikkeling op bij de vorming van nierbuisjes uit losse cellen. De paracriene factor Fibroblast Groeifactor (FGF) 8 speelt een belangrijke rol in EMT tijdens gastrulatie. FGF8 komt vrij uit de primitiefstreep en maakt de beweging van losse epiblastcellen door de primitiefgroeve mogelijk. Deze factor zorgt namelijk voor een verminderde expressie van E-cadherine, een adhesie-eiwit (bindingseiwit) dat ervoor zorgt dat epiblastcellen met elkaar zijn verbonden.

De eerste epiblastcellen die invagineren door de primitiefgroeve vervangen de onderliggende hypoblastcellen en vormen de endodermlaag. De volgende epiblastcellen migreren tussen de (ventrale) endodermlaag enerzijds en de (dorsale) epiblastcellen anderzijds. Deze groep van cellen wordt nu mesoderm genoemd (figuur 5.1 A). Zoals later wordt besproken, differentieert dit mesoderm zich vervolgens in drie verschillende subtypen. Naast epiblastcellen die door de primitiefgroeve migreren, is er een kleine groep van cellen die invagineert bij de primitiefknop. De epiblastcellen die invagineren bij de primitiefknop migreren in craniale richting en vormen een speciaal subtype mesoderm, het axiale mesoderm (figuur 5.1 B). Zoals de naam aangeeft, loopt dit type mesoderm pal over de middenas, van kop tot staart. De wetenschappelijke benaming voor dit subtype mesoderm is chorda dorsalis, notochord in het Engels. Het bezitten van een chorda dorsalis is, althans in aanleg, een kenmerk van alle chordaten. De Chordaten (Latijn: Chordata) behoren tot één stam (phylum) van dieren. Deze stam omvat de gewervelden (Vertebrata), slijmprikken (Myxini), manteldieren (Urochordata) en lancetvisjes (Cephalochordata). Bedenk je dat de naamgeving informatie geeft over de vorm, locatie en het ontstaan van deze structuur: chorda: streng, koord; dorsalis: aan de rugzijde gelegen; noto: (primitief)knop (Engels: primitive node). Eén van de belangrijkste functies van de chorda dorsalis is het induceren van de differentiatie van het bovenliggende ectoderm tot neurectoderm, het toekomstige zenuwweefsel (zie hoofdstuk 6).

De aanmaak van de chorda dorsalis heeft invloed op de lengte van de primitiefgroeve. De eerste chorda dorsalis cellen worden uiterst craniaal afgezet. De chorda dorsalis groeit van craniaal naar caudaal doordat de volgende chorda dorsalis cellen achter de eerste cellen aansluiten. Dit proces zet zich voort totdat er ruimtegebrek is tussen de primitiefknop en de laatst afgezette chorda dorsalis cellen. De chorda dorsalis veroorzaakt hierdoor een stuwkracht naar de primitief knop in caudale richting wat weer ruimte genereert voor andere epiblastcellen om te kunnen invagineren en aan te sluiten op de chorda dorsalis. Dit proces zet zich voort totdat enerzijds de chorda dorsalis de gehele lichaamsas bestrijkt en anderzijds de primitiefknop tot uiterst caudaal is teruggedrongen en uiteenvalt. In het craniale deel van het embryo waar de primitiefgroeve niet (meer) aanwezig is en de chorda dorsalis is aangelegd, is het gastrulatieproces voltooid en gaan de achtergebleven epiblastcellen zich differentiëren tot verschillende typen ectoderm. Caudaal echter, is het proces van gastrulatie dan nog in volle gang. Voor veel structuren geldt deze craniale naar caudale gradiënt van ontwikkeling. De craniale zijde ontwikkelt zich eerder dan de caudale zijde. Denk bijvoorbeeld ook aan de ontwikkeling van de ledematen, de armen onstaan eerder dan de benen en de armen zullen ook weer eerder handen en vingers vormen dan dat de benen voeten en tenen vormen.