Ontwikkeling van het Embryo: Van Cel tot Mens

De embryo is een zich ontwikkelend organisme, vanaf de eerste deling van het ei, ook wel zygote genoemd, tot het stadium waarin de belangrijkste organen worden gevormd. Dit proces, ook wel embryogenese genoemd, is een complexe reeks gebeurtenissen die leiden tot de vorming van een nieuw individu.

Vroege Ontwikkelingsfasen

De ontwikkeling begint direct na de bevruchting. De bevruchte eicel (zygote) ondergaat een eerste deling op dag één. Op dag drie, wanneer vier blastomeren elk nog eens delen, wordt het achtcellige stadium bereikt, bij voorkeur met cellen van gelijke grootte. De celdelingen verlopen niet altijd perfect synchroon, waardoor ook tussenliggende stadia zoals driecellig, vijfcellig en zevencellig kunnen worden waargenomen. Soms worden gefragmenteerde kernen waargenomen, waarbij kleine stukjes van de blastomeren, zonder kern, zich afzonderen.

Tijdens deze eerste ontwikkelingsfase neemt het embryo niet in volume toe. In de gevormde morula, een celklompje dat bestaat uit 16 tot 32 kleine diploïde cellen, treedt de eerste celdifferentiatie op. De cellen binnen het klompje gaan het uiteindelijke embryo zelf vormen, de embryoblast, die zich verder onderverdeelt in epiblast en hypoblast. De morula ontwikkelt zich vervolgens tot de blastula, waarbij zich in het embryo een holte heeft gevormd, de blastocoel. De kant waar de cellen zitten die de embryoblast gaan vormen, wordt de embryonische pool genoemd, de andere zijde de ab-embryonische pool.

De trofoblast, de buitenste laag van de blastocyste, vormt extra-embryonaal weefsel zoals de placenta (moederkoek) en het amnion (vruchtvlies), dat nodig is voor de implantatie. Bij zoogdieren, waarbij implantatie (innesteling) in de baarmoeder moet plaatsvinden, bevinden de cellen die het eigenlijke embryo zullen gaan vormen zich in de zogeheten embryoblast of binnenste celmassa (Inner Cell Mass (ICM)). Deze laag omringt de embryoblast en de blastocoel. In de late blastocyste staat het trofectoderm bekend als de trofoblast. Uit de trofoblast ontstaan het chorion en het amnion, de twee foetale membranen die het embryo omringen.

De innesteling, waarbij het embryo zich in het baarmoederslijmvlies nestelt, vindt plaats op de 6e dag na de bevruchting. Aan het einde van de vierde week, wanneer het embryo ongeveer 1 mm groot is, wordt gesproken van een "embryo". Dit stadium duurt tot en met week negen van de zwangerschap.

Week-tot-Week Ontwikkeling

De Eerste Weken

In de derde week meet het embryo ongeveer 2 millimeter en is het voorzien van optische en auditieve vormen. Het hart wordt gevormd. Een week later, in de vierde week, meet het embryo ongeveer 4 millimeter en wordt beschermd door een ei van ongeveer 1,5 centimeter in diameter. Het ziet eruit als een klein kikkervisje en de circulatie is opgezet. Het hart pompt dan al bloed naar de lever en de lichaamsslagader, met een snelheid van ongeveer 60 keer per minuut.

Tussen de zevende en tiende week ontwikkelen de oergonaden zich verder onder invloed van de geslachtschromosomen. Ook vele andere genen op andere chromosomen spelen hierbij een rol. De geslachtsorganen worden mannelijk (testes) of vrouwelijk (eierstokken). De ontwikkeling van de geslachtsklieren verloopt de eerste zes weken gelijk, waardoor er uitwendig nog geen verschil tussen een mannelijk en een vrouwelijk embryo te zien is. De in- en uitwendige geslachtsorganen zijn nog hetzelfde.

De Tweede en Derde Maand

In de tweede maand verschijnen de vormen van het gezicht, evenals de benen. De mond en de hersenen ontwikkelen zich. Eind deze maand zal het embryo 3 cm meten en ongeveer 11 gram wegen. De beginselen van de hersenen, het ruggenmerg, het hartje en de bloedsomloop worden nu gelegd. Voor de hersenen en het ruggenmerg is het daarom belangrijk dat er al voor de zwangerschap met foliumzuur wordt begonnen.

De kieuwbogen ontwikkelen zich tot kaken en gedeelten van het gezicht, zoals wangen en de hals. Het embryo krijgt alle benodigde stoffen via de dooierzak, die voor de aanmaak van bloedcellen zorgt. De navelstreng maakt contact met de placenta. De ogen, neus en mond beginnen zich nu duidelijk af te tekenen. De ogen zijn al zo ver ontwikkeld dat het netvlies zich begint te vormen. Ook het gehoorkanaal en trommelvliezen worden gevormd.

De Vierde tot Negende Week

In de weken daarna ontstaan kleine knopjes waar de armen en beentjes van het embryo uit ontstaan. Hij gaat steeds meer op een minimensje lijken en zijn ontwikkeling gaat rap. Zwemvliezen tussen de vingers en tenen zijn aanwezig, maar verdwijnen weer.

Als het embryo 7 weken oud is, heeft het armen en benen en verschijnen er vingertjes en teentjes. Het embryo groeit hard door met ongeveer een millimeter per dag. Na 9 weken, dus als de zwangerschap 11 weken is, zijn de organen grotendeels af. Het hart heeft nu 4 kamers en klopt met een hartslag van ongeveer 150 keer per minuut. Het hartje is nu hoorbaar.

De staart van het embryo bevat de beginselen van de toekomstige wervels. Na een paar dagen trekt de kolom zich omhoog en verdwijnt de staart. Het hoofd begint zich nu ook te ontwikkelen. Al is het embryo nog niet groter dan een speldenknop, de mond, ogen, oren en hersenen zijn al in aanleg aanwezig.

Het embryo is inmiddels gegroeid tot 15 mm. Het verandert langzaam in een herkenbare menselijke vorm. Het hoofd begint ook al duidelijke sporen van een gezicht te vertonen. De neus, oogjes en mond zijn duidelijk herkenbaar in de contouren van het embryo. Het oor is zich behoorlijk aan het ontwikkelen, zo wordt onder andere het gehoorkanaal aangelegd.

Het embryo is in de afgelopen twee weken behoorlijk gegroeid en is nu ongeveer 4 cm lang. Alle organen zijn vanaf nu aanwezig, maar kunnen nog niet functioneren. De ingewanden beginnen te groeien. De foetus zweeft nu vrij rond in het vruchtwater, met alleen de navelstreng als verbinding met de moeder. De spieren beginnen te werken en de foetus kan armen en benen een beetje bewegen. De vingers gaan los van elkaar.

De Overgang naar Foetus

Wanneer de zwangerschap 10 weken is, 8 weken na de bevruchting, wordt het embryo als foetus aangeduid. De foetus is nu ongeveer 8 cm groot en weegt gemiddeld ongeveer 28 gram. De lever, de milt en het beenmerg hebben de taak van de dooierzak overgenomen; de bloedlichaampjes worden nu zelfstandig aangemaakt. De spieren van de foetus zijn inmiddels zo sterk dat het met de beentjes kan schoppen, het hoofdje kan draaien en de handjes samen kan knijpen tot een vuist. De groei van de nagels op handjes en voetjes is begonnen. In de armen en benen beginnen zich al echte beenderen te vormen en ook de ribben zijn al flink ontwikkeld. Het hoofd is iets ronder geworden en de hals begint zich langzaam maar zeker af te tekenen. De foetus kan zich verplaatsen.

De foetus is 15 cm groot en weegt ongeveer 125 gram. Vanaf deze maand wordt de foetus bedekt met een laagje donzig haar, de lanugo. De huidcellen beginnen met de productie van huidsmeer: vernix caseosa. Deze vette wittige substantie dient ter bescherming van de huid. De schedelbeenderen zijn ook al ver ontwikkeld, maar nog niet verbonden. De oorschelp is nu duidelijk te zien, maar bevat nog geen gehooropening, waardoor de foetus nog maar nauwelijks kan horen.

Verdere Ontwikkeling en Voorbereiding op de Geboorte

De foetus beweegt zich nu iets krachtiger. Het beweegt armen en benen, draait zijn hoofd, kan de mond openen en begint met het oefenen van de longen. Het maakt ademhalingsbewegingen, waarbij vruchtwater ingeslikt kan worden. Dit is ongevaarlijk, omdat de foetus zuurstof uit de placenta ontvangt.

Vanaf de vierde maand zijn de geslachtsorganen ontwikkeld. Een penis is nu duidelijk te zien. De foetus is nu ongeveer 35 cm en weegt ongeveer 720 gram. In deze maand gaan de neusgaten open. Het ademhalingsorgaan is volledig ontwikkeld, maar nog zwak. Soms kan de foetus na het inslikken van vruchtwater de hik krijgen, wat zich uit in ritmische schokjes die door de moeder te voelen zijn.

Vanaf de 6e maand kan de foetus op de duim zuigen. Door het bewegen van de handjes raakt het soms de lippen even aan, wat de zuigreflex activeert. Het duimzuigen komt steeds vaker voor naarmate de foetus ouder wordt. Het kloppen van het hartje is vanaf nu ook voor de buitenwereld te horen. De foetus kan ook de buitenwereld horen.

De ruimte in de baarmoeder wordt krapper, en de hoeveelheid vruchtwater neemt relatief gezien af. Het gewicht van de foetus neemt in deze periode met 100 tot 200 gram per week toe. De foetus slikt zo nu en dan vruchtwater in, om de functies van het spijsverteringskanaal te oefenen. Het beweegt voortdurend, maar steeds vaker ligt het langere tijd met het hoofdje naar beneden.

De foetus is nu 40 cm groot en weegt ongeveer 2500 gram. Het groeit nu vrij snel en is volledig ontwikkeld. De kleur van de foetus verandert, onder invloed van de vetlaag, van bloedrood naar zachtroze. De foetus heeft korte slaapperiodes van zo’n 30 tot 40 minuten. De foetus ligt nu bijna voortdurend met het hoofd omlaag, maar kan nog wel om zijn as draaien.

Aan het einde van de zwangerschap weegt de gemiddelde foetus 3400 gram. Het wachten is nu op de bevalling. Indien de baby niet goed wordt gevoeld, wordt aangeraden om een uur te rusten en op de bewegingen te letten. Na de 40 weken kan de bevalling eventueel op gang worden gebracht door middel van ‘strippen’ of door een controle bij de gynaecoloog, inclusief een hartfilmpje (CTG) en een echo.

Variaties en Kwaliteit van Embryo's

Tijdens de embryonale ontwikkeling kan het soms voorkomen dat er iets anders verloopt dan in de meeste gevallen. Dit kan bijvoorbeeld door veranderingen in het genetisch materiaal (mutaties), ziekte of medicijngebruik van de moeder, infecties en nog veel meer. Maar heel vaak is er geen duidelijke oorzaak.

Embryokwaliteit wordt bepaald aan de hand van zeven parameters. Op basis van de score voor elke individuele parameter wordt een globale score toegekend. Als de embryotransfer op dag 3 wordt uitgesteld naar dag 5, betekent dit dat er minstens vier embryo's van goede kwaliteit aanwezig zijn. Voor terugplaatsing in de baarmoeder komen alleen embryo's tot en met kwaliteit 3 in aanmerking. Als er niet voldoende goede embryo's zijn, wordt de embryotransfer geannuleerd.

Een medische reden om een embryotransfer niet door te laten gaan kan hyperstimulatie zijn. Een embryotransfer laten doorgaan in de lopende cyclus zou dat probleem alleen vergroten, omdat ook het embryo hormonen begint te produceren tijdens zijn verdere ontwikkeling in het lichaam. Voor een eventuele volgende poging zal de arts het stimulatieschema aanpassen om hyperstimulatie te vermijden.

Als er voldoende embryo's van goede kwaliteit aanwezig zijn, zullen die worden ingevroren voor een eventuele latere terugplaatsing. In een cyclus met gedooide embryo's gaat aan de embryotransfer geen ingrijpende stimulatiefase vooraf, zodat zich geen hyperstimulatie kan voordoen.

Als er maar één pronucleus in de eicel is gezien, kan de eicel toch als bevrucht worden beschouwd omdat het om een asynchroon verschijnen of verdwijnen van de pronucleï kan gaan. De tweede pronucleus kan gemist zijn in de evaluatie, die slechts een momentopname is. Heel uitzonderlijk kan ook een 1PN-embryo van goede kwaliteit geselecteerd worden voor embryobiopsie.

tags: #embryo #ontwikkeling #ipad