Jak moc známe své tělo? Umíme se podívat na zdánlivě skryté souvislosti? Pomoci nám může nahlédnutí do až magického světa našich buněk.
Tělo často vnímáme jako masu kostí, svalů, šlach a vnitřních orgánů, které spolu spolupracují a umožňují jeho fungování. Je ale velmi důležité uvědomit si, že všechny tyto orgánové soustavy, orgány i tkáně jsou tvořeny jednou základní, velmi důležitou jednotkou – lidskou buňkou.
Nový začátek
Na začátku každého z nás jsou dvě pohlavní buňky. Jedna od matky, druhá od otce a obě si nesou svoji genetickou výbavu. V ní je uloženo obrovské množství informací důležitých pro vytvoření nového organismu. Kromě těch důležitých pro metabolismus nebo imunitu, jsou zde také údaje o evolučním vývoji, minulosti našich rodů, a to od jednoduchých instinktů až po celou řadu složitých emočních, stresových programů vybudovaných na základě zkušeností předků. Pokud je splněna celá řada podmínek a tyto buňky se spolu v pohlavním ústrojí ženy setkají, mohou se spojit a vznikne první buňka nového organismu. Propojení dvou částečně odlišných genetických kódů je velmi důležité, protože díky němu mohou být opraveny různé chyby v DNA. Rekombinací genů vzniká unikátní jedinec s novými vlastnostmi, nadáním, talenty a možnostmi. V případě, že jsou genetické kódy otce a matky nekompatibilní, buňka v tuto chvíli zanikne.
Propojení s matčiným organismem – hormon hCG
Vzniklý organismus dlouho jako jednobuněčný nevydrží. Nová buňka se okamžitě začne „rýhovat“, opakovaně dělit. Dochází také k první specializaci buněk. To znamená, že jsou buňky připraveny na konkrétní úkol nebo děj. Tenká zevní vrstva buněk se přemění na trofoblasty. Ty mají za úkol přichytit se na stěnu dělohy, aby mohlo dojít k propojení s matčiným organismem a dodávce živina látek potřebných pro růst. Tyto pomocné buňky působí zároveň jako hormonální žláza a začnou produkovat tzv. choriový gonadotropin (Human chorionic gonadotropin, česky hCG hormon). Nově vzniklý zárodek začíná komunikovat s mateřským organismem. Prostřednictvím hCG hormonu dává mateřskému tělu vědět, že je tady, že roste a vyvíjí se. Díky němu můžeme dnes těhotenství zjistit velmi brzy – stačí si v lékárně koupit jakýkoliv těhotenský test detekovaný z moči. Hormon hCG působí na vaječníky, na prasklý folikul od uvolněného vajíčka. Z něj vyvinuté těhotenské žluté tělísko začne ve velkém produkovat estrogeny a progesteron, které připraví děložní sliznici na uhnízdění vajíčka. Zabrání také menstruaci, odlučování děložní sliznice.
Embryo ovlivňuje matku
Hormon hCG také velmi výrazně ovlivňuje chování matky a nutí ji, aby na sebe byla opatrná, vyhnula se určitým potravinám nebo nevhodnému prostředí. Zlepší její čich, tím ji i zárodek ochrání před potenciálním nebezpečím a toxickými látkami ve vzduchu. Pokud zárodek není zdravý a nedokáže vyprodukovat dostatečné množství hormonu, je často potracen v raných stádiích těhotenství.
Hormon hCG dále ovlivňuje produkci matčiných hormonů štítné žlázy, které jsou důležité pro vývoj nervové soustavy nového človíčka. Komunikace mezi organismy se ale neomezuje jen na hormonální ovlivňování, plod matce dokonce předává svoje kmenové buňky. Ty se dostávají do kostní dřeně a dalších tkání a pomáhají regenerovat matčin organismus. Projevuje se to například rychlejším hojením ran. Embryo aktivně ovlivňuje matku, aby byla schopna zárodek donosit, porodit, kojit a vychovat. Tyto buňky pomáhají regeneraci nejen v těhotenství, ale i dlouho poté. Každé dítě na matku působí jako elixír mládí. I přesto, že každé těhotenství i porod jsou pro organismus velkou zátěží, statisticky se matky více dětí dožívají vyššího věku. Dokonce dítě narozené matce ve vyšším věku působí na její organismus příznivěji, než je tomu u mladší ženy. Bohužel se to ale neprojevuje u umělého oplodnění.
Vývoj embrya – ektoderm: nervová soustava, smyslové orgány a kůže
Přibližně po 20 dnech života zárodku se vyvinou tři zárodečné listy, z nich postupným vývojem jednotlivé tkáně a orgány. Z ektodermu vznikne kůže a kožní produkty jako vlasy, chlupy, řasy a nehty, mazové a potní žlázy, mléčná žláza. Epitelová výstelka dutiny ústní, sklovina zubů, epitel zevního zvukovodu a řitního otvoru. Povrchový ektoderm se začíná ztlušťovat a vzniká neurální ploténka. Buňky se začnou proměňovat a vytváří neuroektoderm – mateřskou tkáň, ze které pak vznikne nervový systém. Neuroektoderm postupně vytvoří podélnou prohlubeň, která se zanoří a uzavře pod povrchový ektoderm. Vzniká tak základ páteře, mozku, periferní nervové soustavy, ale i smyslových orgánů jako očí, vnitřního ucha a čichové sliznice. Z neuroektodermu také vznikají gliové buňky nervového systému, některé neuroendokrinní buňky například dřeň nadledvin nebo C-buňky štítné žlázy. Mohlo by se zdát překvapivé, že kůže a nervový systém vznikly z jedné mateřské tkáně. Lidské embryo ale zrychleně prochází evolučním vývojem a nervový systém se opravdu vyvinul z okrajových buněk. Zjednodušeně řečeno, z ektodermu vzniknou orgány a struktury, které udržují kontakt s vnějším prostředím – kůže, smyslové orgány a nervový systém.
Rozdělení úkolů
Už v koloniích samostatných buněk dochází k jejich spolupráci a rozdělení úkolů.
- Buňky žijící na okraji mají za úkol sledovat změny ve svém okolí, které pro kolonii mohou být nebezpečné nebo jí mohou naopak přinést nějakou výhodu (například dostatek potravy).
- Buňky žijící ve středu kolonie se zatím v klidu věnují metabolickým pochodům.
Úkolem nervového systému je sbírat informace hlavně z okolí, zpracovávat je a reagovat na změny prostředí. Tím, jak se zvyšuje složitost organismů a jejich schopnost učit se nebo reagovat, tak se závratně zvětšuje počet nervových buněk, které informace zpracovávají. Už nestačí buňky na povrchu organismu, další musí být uloženy uvnitř. Postupně tak roste složitost nervového systému. Přesto smyslové orgány, které jsou součástí nervové soustavy, zůstávají na povrchu těla.
Vnitřní list entoderm – trávicí systém
Druhým zárodečným listem je entoderm, vnitřní zárodečný list, který tvoří strop žloutkového váčku. Vznikl vycestováním epiblastových buněk a vytlačením hyboblastových buněk. Embryo se začíná ohýbat a postupně se část žloutkového váčku lemovaná entodermem vtahuje dovnitř do těla zárodku. Vzniká tak střevo, trávicí trubice a celý gastrointestinální (trávicí) trakt. Nejprve entoderm tvoří primitivní epitel trávicí trubice a postupně z něj vzniká parenchym jater, slinivky, tedy vlastní specifické funkční buňky, například hepatocyty. Z entodermu vzniká také žlučník, žaludek, tenké, tlusté střevo, slinné žlázy, mandle, štítná žláza s příštítnými tělísky a thymus (brzlík). Během dalšího vývoje se z entodermu vyvine epitel dýchacího ústrojí, průdušek, průdušnic a plicních sklípků, středoušní dutiny a Eustachovy trubice, močového měchýře a močové trubice. Zjednodušeně řečeno z entodermu se vytvořily orgány, které jsou důležité pro metabolismus a jsou také ve styku s vnějším prostředím. Skrze ně organismus přijímá potřebné látky jako kyslík, potravu, minerální látky, a které zároveň slouží k vylučování odpadních látek, toxinů a nepotřebných metabolitů.
Střední list mezoderm – pohybová soustava a lymfatický systém
Třetím, středním zárodečným listem je mezoderm. Nejprve je tvořen tenkou vrstvou řídce uspořádané tkáně mezi ektodermem a entodermem, postupně však dochází k množení mezodermových buněk. Důležitou vývojovou roli hraje primitivní uzel, kde začíná vznikat hlavový výběžek. Ten se postupně prodlužuje a vytvoří se z něj notochord – hřbetní struna, základ páteře. Během embryonálního vývoje zárodek prochází evolučními stádii a vývoj páteře nese společné znaky pro všechny obratlovce. Notochord je důležitá vývojová struktura, vytyčuje osu zárodku, vyznačuje příští polohu obratle. Kolem ní se časem vytvoří páteř, která postupně degeneruje a její zbytky se zachovají jako nukleus pulposus v meziobratlové ploténce. Notochord je velmi důležitý pro vývoj nervové soustavy. V něm jsou produkovány signály, které ovlivňují nad ním uložený ektoderm, aby postupně došlo k vytvoření neurální ploténky a neuroektodermu.
Mezoderm se rozšíří mezizárodečné listy ektoderm a entoderm, kromě malého prostoru v oblasti budoucích úst a konečníku. Rozděluje se do částí podle toho, kde se nachází a vytvářejí se z něj různé tělní struktury. Obecně z mezodermu vznikají pojivové tkáně, jako je vazivo, chrupavky, kosti, tukové buňky nebo míšní obaly. Také všechny svalové tkáně: kosterní svalstvo a hladké svalstvo vnitřních orgánů a kardiovaskulární systém včetně srdce, cév a krve. Vyvine se z něj i lymfatický systém, slezina a vylučovací systém: ledviny, urogenitální systém, vaječníky, varlata nebo vývodní pohlavní cesty.
Mezoderm je zásadní pro imunitu
Mezoderm vytváří objemově největší část těla. Většinou jsou to pomocné struktury, které dávají tvar a umožňují změnu polohy. Nejen chůzi a pohyby těla, ale i pohyb vnitřních orgánů. Například trávicí trubice je tvořena entodermem, celá je ale obalena tkáněmi mezodermálního původu jako jsou vazivové struktury a hladké svaly. Ty umožňují samotné mechanické trávení a posun potravy. Orgány, jejichž základem je mezoderm, jsou také zásadní pro imunitu a odvod toxinů – lymfatická tkáň, slezina nebo imunitní buňky.