dr. Botefilia Arjunadi SpOG, Spesialis Obstetri dan Ginekologi. Dokter Kandungan Perempuan, RSP - Rumah Sakit Persahabatan Jakarta, RSIA Tambak, Rumah Sakit Tria Dipa. Senam Kehamilan dan Sex. Melahirkan secara normal. Prematur. Partus (Melahirkan) Persalinan normal Partus Normal
29 Jan 2011 Embriologi Hipothalamus, Hipofisis, Ovarium dan Uterus
 |  Category: About Endocrinology Reproduction

Embriologi

Ilmu yang mempelajari Suatu proses yang dimulai dari satu sel hingga berkembang menjadi janin berusia 9 bulan. Meliputi molekuler, seluler dan faktor2 yang berkontribusi untuk terbentuknya suatu organ. Bermanfaat untuk mendapatkan strategi outcome reproduksi yang lebih baik. Dan pemahaman mengenai embriologi ini akan memberikan pengetahuan untuk prenatal diagnosis dan penatalaksanaannya. (1)

Embriologi Hipothalamus

Hipothalamus merupakan suatu bagian yang paling esensial  dari otak manusia dan merupakan bagian dari diencephalon didasar otak yang akan membentuk dasar dari ventrikel 3 dan bagian dari dinding lateral. Terletak didepan mid brain dan kaudal dari forebrain, menjadi dasar dari thalamus, posterior dibatasi oleh mammillary body, dan anterior oleh lamina terminalis dan chisma opticum,dan ventrikel 3 membagi hypothalamus menjadi 2 bagian.

Dalam hypothalamus terdapat sel2 neural peptidergik yang akan melepaskan dan menghambat hormon2. Sel2 ini mempunyai karakteristik neuron2 dan sel2 kelenjar endokrin. Dan akan memberikan respon atas sinyal2 yang dialirkan melalui aliran darah, sebagai neurotransmitter diotak, proses ini dikenal sebagai neurosekresi. (2,5)

Sesungguhnya hypothalamus merupakan suatu struktur otak yang utama yang memelihara homeostasis pada mamalia, sehingga destruksi hypothalamus menyebabkan gangguan dalam hidup.

Kontrol homesotasis hypothalamus merupakan suatu kumpulan neuron yang bekerja terkoordinasi dengan endokrin, autonom dan respon behavioral.

Prinsip kuncinya hypothalamus menerima input sensori dari lingkungan eksternal (seperti cahaya, nyeri, suhu, bau2an), dan menerima informasi dari lingkungan interna (seperti tekanan darah, osmolaritas darah, kadar glukosa darah). Sebagai tambahan juga berhubungan dengan kontrol neuroendokrin, hormon (glukokortikoid, estrogen, testosteron, hormon tiroid ) yang akan memberikan feedback negatif maupun positif secara langsung pada hypothalamus. (2,3)

Sistem saraf pusat

 

Perkembangan SSP dimulai pada awal minggu ke-3.

Penutupan akhir neuropore cranial terjadi pada hari ke-25, penutupan neuropore kaudal terjadi 2 hari kemudian.

The cephalic end dari tuba neural memperlihatkan 3 bagian yang menggelembung, disebut sebagai vesikel otak primer:

(a) the Prosencephalon, or forebrain; (b) the Mesencephalon, or midbrain; and (c) the Rhombencephalon, or hindbrain (gambar 1). Secara simultan membentuk 2 fleksure/cekungan : (a) the cervical flexure pada hubungan hindbrain dan spinal cord dan (b) the cephalic flexure pada regio midbrain (4)

Pada saat embrio berusia 5 minggu, prosencephalon terdiri dari 2 bagian (a) the Telencephalon, yang kelak akan berkembang menjadi hemisfer cerebral, dan (b) Diencephalon, yang akan membentuk mangkuk dan rangkai optic, hipofisis, thalamus, hypothalamus, dan epiphysis. (4)

Pada dinding lateral ventral dari diencephalon, terjadi proliferasi zona intermedia yang akan membentuk hypothalamus primordial. Perkembangan hypothalamus juga terjadi secara berbeda pada embrio laki2 dan perempuan, digambarkan sebagai suatu bagian dari dimorfis neural sexual. Pada manusia dewasa, sel2 neurosekretori besar dari nucleus supraoptik (SON) dan nucleus paraventrikuler (PVN) bekerja pada neurohipofisis dari hypothalamus. Nukleus lain yang memegang kunci dalam hypothalamus termasuk nucleus dimorpik sexual (SDN, intermediate nucleus, INAH-1), suprachiasmatic nucleus (SCN) and tuberal lateral nucleus (NTL). (4)

Perkembangan dan diferensiasi dari nucleus hypothalamus

Perkembangan luar biasa dari ilmu pengetahuan molekuler dan basis genetic dari perkembangan embrionik dari unit hypothalamus – hipofisis yang terjadi dalam 2 dekade terakhir, merupakan hasil dari proyek sequencing genom dan penggunaan system model transgenic.

Pertama, nucleus ventromedial nucleus (VMH) dari hypothalamus, yang akan memainkan peranan pada keseimbangan energi dan female sexual behavior, berdiferensiasi dari neuroblas menuju diferensiasi awal dari nucleus hypothalamus lateral dan diferensiasi berikutnya dari nucleus midline (termasuk suprachiasmatic [SCN], arcuate, and paraventricular nuclei [PVH]) pada manusia dan rodent.

Perkembangan hypothalamus juga meliputi migrasi dari neuron GnRh dari asalnya di neuroepitelium rostral ke anterior hypothalamus.

Mutasi spontaan atau bawaan dari gen tersebut akan berakibat pada migrasi neuron2 yang merupakan penyebab penting terjadinya Kallman’s syndrome atau hypogonadotropic hypogonadism yang berhubungan dengan anosmia.(2,5)

Embriologi dan perkembangan dari Hipofisis

Kelenjar hipofisis diregulasi oleh 3 elemen yang saling berinteraksi : Input dari hypothalamus (releasing factors atau hormons hypophyseotropic), efek feedback dari hormon yang bersirkulasi, dan sekresi parakrine and autokrine dari hipofisis itu sendiri.

Pada manusia, hipofisis terbagi menjadi 2 bagian besar, adenohypophysis dan  neurohypophysis.

Adenohipofisis terbagi lagi menjadi 3 lobus, pars distalis (lobus anterior), pars intermedia (lobus intermedia), dan pars tuberalis.

Lobus intermedia berkembang dengan sangat baik pada hampir semua mamalia, hanya pada manusia dewasa menjadi vestige rudimenter, dengan bagian terbesar dari sel2 lobus intermedia yang terdispersi pada lobus anterior dan posterior

Neurohypophysis terdiri dari pars nervosa (dikenal sebagai lobus posterior atau neural), tangkai infundibulum, dan median eminence. Batang atau tangkai infundibular dikelilingi oleh pars tuberalis, dan bersama membentuk tangkai hipofiseal. Kelenjar hipofisis ini terletak pada sella turcica (the Turkish saddle) dari tulang sphenoid dan berada di dasar hypothalamus.

Lobus anterior dan lobus intermedia dari hipofisis berasal dari invaginasi dorsal epithelium the pharyngeal , yang disebut kantong Rathke, sebagai respon dari penekanan neuroepithelium diencephalon ventral. (2)

Hypophysis, berkembang dari 2 bagian yang berbeda: (a) an ectodermal outpocketing dari stomodeum didepan membrane buccopharyngeal, dikenal sebagai kantong Rathke, dan (b) perpanjangan kebawah dari diencephalon, infundibulum (see Fig. 17.26).

Saat embrio berusia 3 minggu, kantong Rathke tampak sebagai evaginasi dari cavity oral dan tumbuh kearah dorsal menuju infundibulum. Akhir dari bulan ke-2, kantong ini kehilangan hubungan dengan cavity oral sehingga terputus hubungan dengan infundibulum.  Selama perkembangan selanjutnya sel2 dinding anterior kantong Rathke bertambah jumlahnya dengan pesat dan membentuk lobus anterior dari hipofisis atau disebut juga adenohipofisis.  (Fig. 17.26B).

Suatu pertumbuhan kecil dari lobus ini, pars tuberalis, berkembang pada tangkai infundibulum dan mengelilinginya. (Fig. 17.26C). Dinding posterior dari kantong Rathkeberkembang menjadi pars intermedia.

Infundibulum terus berkembang pada tangkai dan pars nervosa, atau lobus posterior dari hypophysis (neurohypophysis) (Fig. 17.26C). Bagian ini terdiri atas sel2 neuroglial. Juga mengandung sejumlah serat2 saraf dari area hypothalamus. (2,3,4,5)

 

Embriologi dan perkembangan dari Ovarium

 

Ovarium bertanggung jawab secara fisiologi terhadap pengeluaran gamet secara periodic (sel telur, oosit) dan produksi hormon steroid estradiol dan progesterone. Kedua aktifitas ini terintegrasi pada suatu proses pengulangan yang berlangsung terus menerus dari maturasi folikel, ovulasi dan pembentukan korpus luteum dan regresinya. Sehingga ovarium tidak bias dipandang sebagi suatu organ endokrin yang statis dimana ukuran dan fungsinya bisa saja membesar dan mengecil, tergantung dari pengaruh hormonal tropik. (3)

Ovarium terdiri dari 3 bagian besar : korteks, medulla sentral, dan rete ovarium (hilum). Hilum merupakan suatu tempat perlekatan ovarium ke mesovarium. Mengandung banyak persarafan, pembuluh darah, dan sel2 hillus. Dan merupakan suatu tempat yang mempunyai potensial tejadinya steroidogenesis yang aktif atau untuk membentuk tumor. Sel2 ini sangat mirip dengan sel2 leydig yang memhasilkan testosteron pada testis. Bagian terluar korteks disebut tunika albuginea, yang permukaan terluarnya terdiri dari selapis sel epitelium berbentuk kuboid. Epitelium permukaan ovarium ini atau yang disebut juga mesotelium, merupakan tempat  terjadinya karsinoma ovarium yang mencapai 90% dari semua kanker ovarium pada manusia. (3)

Dalam kehidupan janin, perkembangan ovarium ini terjadi dalam 4 tahap: (1) Tahap indifferen gonad, (2) Tahap differensiasi, (3) Tahap multiplikasi oogonal dan formasi oosit, dan terakhir (4) tahap formasi folikel. (3)

Tahap Indefferent gonad ini berkisar antara 7-10 hari

Differensiasi Sex merupakan suatu proses kompleks yang melibatkan banyak gen, termasuk beberapa gen autosom. Kunci untuk pembentukan perbedaan sexual ini ada pada kromosom Y, yang mana mengandung gen yang menentukan testis, yang disebut SRY (sex-determining region on Y) gene pada lengan pendek kromosom Y (Yp11). Hasil protein dari gen ini merupakan suatu factor transkripsi yang menginisiasi kaskade dari turunan gen yang akan menentukan takdir dari organ sexual. Jika SRY ada, maka akan menjadi laki2, jika tidak ada, maka akan berkembang menjadi perempuan (6).

Meskipun sex dari embrio telah ditentukan secara genetic pada saat fertilisasi, gonad belum akan menjadi  laki2 atau perempuan secara karakteristik morfologi, sampai minggu ke tujuh dari perkembangan embrio. Gonad pertama kali muncul sebagai sepasang gundukan yang berjalan longitudinal, disebut genital ridges atau gonadal ridges. Terbentuk dari proliferasi sel epitelium dan kondensasi mesenkim. Sel2 germinal tidak tampak pada genital ridges sampai minggu ke-6 dari pertumbuhan embrio.

Sel2 germinal primordial pertama kali muncul pada tahap awal perkembangan dari sel2 endoderm di tepi yolk sac dekat dengan allantois.. Mereka bermigrasi seperti amoeba sepanjang mesenterium dorsal dari hindgut., muncul sebagai gonad primitif pada permulaan minggu ke-5, dan menginvasi genital ridges pada minggu ke-6. Jika ginad primitif ini gagal mencapai genital ridges, maka gonad tidak akan berkembang. Sebab itu, sel2 germinal primordial memiliki pengaruh atas perkembangan gonad kearah ovarium atau testis. (3,6)

Duktus mesonefros terletak dibawah genital ridge. Sehingga mesonefros dan genital ridge disebut urogenital ridge, mengindikasikan dekatnya hubungan antara system urinarius dan system reproduksi. (3,6).

Regulasi molekuler pada perkembangan duktus genitalia

 

SRY merupakan suatu factor transkripsi dan gen utama pada perkembangan testis. Muncul bekerja sama dengan gen autosom SOX9, suatu regulator transkripsional, yang akan memicu diferensiasi dari testis.

SOX9 juga diketahui terikat pada promoter dari gen untuk antimüllerian hormone (AMH; yang disebut juga müllerian inhibiting substance, atau MIS). SRY dan/atau SOX9 memicu testis untuk mensekresi FGF9 yang bekerja sebagai factor kemotaktik yang akan menyebabkan tubulus dari duktus mesonefros melakukan penetrasi ke arah gonadal ridge. Tanpa penetrasi dari tubulus2 ini, diferensiasi testis tak akan berlanjut.

Kemudian SRY juga secara langsung atau tidak langsung (melalui SOX9) meregulasi produksi dari yang akan menstimulasi diferensiasi dari sel2Sertoli dan sel2 Leydig. SF1 bekerja sama dengan SOX9 meningkatkan konsentrasi dari AMH yang akan meregresi duktus paramesonephric (müllerian). Pada sel2 Leydig, SF1 meng-upregulasi gen2 yang bekerja pada enzim2 yang mensintesis testosterone. Testosterone memasuki sel2 pada jaringan target sebagai testoron atau dikonversi menjadi Dihydrotestosterone oleh enzim 5a reductase.

Testosterone dan dihydrotestosterone terikat pada reseptor intraseluler dan kompleks reseptor hormon ini akan di transportasi ke nucleus, dimana dia akan berikatan pada DNA untuk regulasi transkripsi dari gen spesifik jaringan dan produk proteinnya. Kompleks reseptor hormon ini juga akan memediasi virilisasi dari duktus mesonefros untuk membentuk vas deferens, seminal vesicles, efferent ductules, dan epididymis. Kompleks Reseptor dihydrotestosterone memodulasi diferensiasi dari genitalia eksterna laki2.

WNT4 merupakan suatu gen yang menentukan ovarium. Gen ini akan mengatur DAX1, suatu feresptor hormon nuklear, yang akan menghambat fungsi dari SOX9. WNT4 ini juga akan mengaturekspresi dari gen2 yang bertanggung jawab pada differensiasi ovarium, namun gen target ini belum dapat diidentifikasi. Salah satu target mungkin TAFII105, suatu produk protein subunit untuk TATA-binding protein untuk polimerase DNA pada sel2 folikuler ovarium. Tikus betina yang tidak mensintesis subunit ini tidak membentuk ovarium. (6)

Embriologi dan perkembangan dari Uterus

 

Duktus mesonefrik (Duktus Wolffian) dan duktus paramesonefrik (duktus Mulleri) terdapat pada semua embrio pada periode ambisexual (sampai 8 minggu). Setelah itu, salah satu duktus akan menetap, dan yang lainnya akan menghilang pada bulan ke-3, kecuali pada vestiges nonfungsional.

Faktor utama yang menentukan apakah struktur duktus akan menetap atau regresi adalah sekresi dari testis : AMH (Anti Mullerian Hormon) atau dikenal juga sebagai MIS/MIF ( Mullerian Inhibiting Substance atau Mullerian inhibiting Faktor dan Testosteron. Gen AMH terdapat pada

Gen AMH terdapat pada kromosom 19. AMH disintesis oleh sel sertoli sesaat setelah terjadi differensiasi testikuler dan bertanggung jawab pada regresi ipsilateral dari duktus mulleri pada embrio 8 minggu.  Meskipun didapatkan di serum sampai pubertas, namun  tidak terjadi regresi dari uterus dan tuba, semata2 merupakan suatu ekspresi dari mutasi gen AMH. Jika tidak terdapat AMH, pada janin akan  berkembang tuba fallopi, uterus, dan vagina atas dari duktus mesonefros (Duktus Mulleri).  Abnormalitas pertumbuhan uterus, tuba fallopii dan vagina atas berhubungan dengan abnormalitas dari system renal. (3,6)

Tidak adanya kromosom Y dan testis secara fungsionao, menyebabkan lack of AMH mengakibatkan retensi dari system Mulleri dan perkembangan tuba fallopi, regresi system Wolffian. Adanya ovarium normal, dan absennya gonad yang lain, perkembangan duktus Mulleri terjadi.

Duktus paramesonefrik ini bertemu di midline dan membentuk struktur berbentuk Y, yang akan berkembang menjadi uterus, tuba fallopii, dan sepertiga atas vagina, fusi ini terjadi pada minggu ke-10 gestasi.

Kanalisasi terjadi untuk membentuk kavum uteri, cervical canal dan vagina komplit terbentuk pada minggu ke-22 gestasi. Dibawah epitelium terletak jaringan mesenkim yang merupakan asal dari stroma uterus dan sel otot polos. Pada kehamilan usia 20 minggu, mukosa uterus seluruhnya telah berdiferensiasi membentuk endometrium.

Endometrium terbentuk dari garis mucosal akibat bersatunya duktus mulleri, sangat penting untuk reproduksi dan mungkin salah satu jaringan paling komplek dari tubuh manusia. Selalu berubah, sebagai respon dari pola siklus estrogen dan progesterone dari siklus menstrual ovarium dan faktor2 autokrin dan parakrin. (3,6)

Daftar Pustaka

  1. T.W Sadler, Embryology: Old and New Frontiers and an Introduction to Molecular Regulation and Signaling, Langman’s Medical Embryology 10th ed:3, 2006
  2. Kronenberg, Williams Textbook of Endocrinology, 11th ed, Chapter 7 : 2008 Saunders
  3. Speroff, Leon; Fritz, Marc A,Clinical Gynecologic Endocrinology & Infertility, 7th Edition: 2005 Lippincott Williams & Wilkins
  4. T.W Sadler, Central nervous system, Langman’s Medical Embryology 10th ed, Chapter 17:287-301, 2006
  5. Donald K. Clifton and Robert A. Steiner, Yen and Jaffe’s reproductive endocrinology 6th ed: 3-14, 2009
  6. T.W Sadler, Central nervous system, Langman’s Medical Embryology 10th ed, Chapter 17:239-248, 2006
Email This Post Email This Post Print This Post Print This Post
You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.
One Response
  1. nadhif says:

    bermanfaat sekali artikelnya. Jadi ingat masa kuliah. Ada daftar pustakanya juga, jadi dapat digunakan sebagai rujukan. Sedikit sekali artikel online yang ada dapusnya.

Leave a Reply

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>