Embriologi skeletal sytem

Skeletal system terbentuk dari :

Paraxial mesoderm

Lateral plate (somatic layer) mesoderm

Neural crest

Paraxial mesoderm akan membentuk segment pada tiap dari neural tube membentuk

sometometers berasal dari head region dan somite berasal dari occipital region. Dari somite ini

akan membentuk 2 bagian yaitu , ventromedial part akan membentuk sclerotome dan bagian

dorsolateral part akan membentuk dermomyotome.

Pada akhir minggu ke-4 sel sclerotome menjadi polymorphus dan membentuk loosely woven

tissue yaitu membentuk messenchyme (embryonic tissue). Kemudian messenchyme ini akan

differensiasi dengan beberapa jalan akan membentuk fibroblast, chondroblast atau osteoblast

(bone forming cell).

Skull

Skull terdiri dari :

Neurocranium (yang menjaga otak)

Viscerocranium (membentuk skeleton wajah)

Neurocranium

Terdiri dari 2 portion yaitu membranous part (berada pada sekitar otak, terdiri dari flat

bone). Dan cartilaginous part atau chondrocranium (yang membentuk tulang pada base of skull).

Awalnya neural crest dan paraxial mesoderm membentuk messenchyme dari 2 struktur

ini dan mengalami membranous ossification. Hasil dari membranous ossification membentuk

formasi membranous part yang terlihat memebentuk needle-like lalu membentuk bone spicules.

Bone spicules ini kemudian tumbuh secara progressive dari primary ossification (dari center ke

periphery), dan selanjutnya membranous bine membesar sepanjang kehidupan fetal dan

postnatal.

Newborn skull

Pada saat lahir flat bone dipisahkan oleh suture yang merupakan derivate dari neural crest

cell yang akan membentuk saggital suture dan paraxial mesoderm yang akan membentuk coronal

suture. Kemudian suture ini beretemu dan terbentuk fontanel.

Fontanel terbagi :

Anterior fontanel → memisahkan 2 parietal dan 2 frontal bone

Posterior fontanel.

Pada umur sekitar 5-7 tahun fontanel anterior akan menutup.

Cartilaginous atau chondrocranium

Terdiri dari sejumlah pemisahan cartilage, ini akan memanjang dari depan ke rostral dari

notochord yang berakhir pada pituitary gland pada center sella turcica yang merupakan derivate

dari neural crest. Cartilage ini akan membentuk prechondral chondrocranium.

Pada bagian posterior memenjang dari occipital sclerotome terrnebtuk dari paraxial

mesoderm, cartilage ini membentuk chordal chondrocranium.

Base dari cranium terbentuk ketika cartilage fusi dan ossifikasi oleh endochondral ossification.

Viscerocranium

Terbentuk dari first two pharyngeal arch. Bagian dorsal yaitu maxillary process akan

memanjang ke depan di bawah region mata dan meninggi membentuk maxilla, zygomatic bone

dan part of temporal bone.

Bagian ventral yaitu mandibular process yang terdiri dari Meckel’s cartilage membentuk

messenchyme di sekitar Meckel’s cartilage. Nantinya messenchyme ini akan kondensasi dan

ossifikasi oleh membranous ossification dan membentuk mandible. Ujung dorsal dari

mandibular process mendekati seconde pharyngeal arch dan membentuk incus, malleus stapes

(ossifikasi ini terjadi pada bulan ke-4 dan semakin fulled ossified).

Limb

Pada akhir minggu ke- 4, limb bud tampak outpacking dari ventrolateral body wall.

Somatic layer pada lateral plate mesoderm membentuk messenchyme. Messenchyme ini

membentuk bones dan connective tissue dari limb, yang dilapisi oleh cuboidal ectoderm.

Kemudian ectoderm pada distal border pada limb menebaldan membentuk apical ectoderm ridge

(AER). AER ini akan berdiferensiasi membentuk cartilage dan muscle.

Pada minggu ke-6, terminal portion dari limb bud menjadi flat untuk menjadi hand dan

foot plate dan dipisahkan dari proximal segment oleh kontriksi circular. Selanjutnya , seconde

contricrion dibagi menjadi 2 segment yaitu extrimitas kiri dan kanan.

Lalu finger dan toes terbentuk ketika cell death di AER dipisahkan menjadi 5 bagian.

Formasi ini selanjutnya bergantung pada pertumbuhan keluar dari 5 segment pada ridge

ectoderm.

Perkembanhan dari upper dan lower limb sama kecuali morphogenesis dari lower limb

lebih lambat 1-2 hari dari upper limb.

Pada minggu ke-7 limb rotasi di arah yang berbeda. Upper limb rotaso 900 ke lateral,

sehingga extensor muscle memanjang secara lateral dan posterior surface dan thumb memanjang

secara lateral.

Lalu lower limb rotasi 900 ke medial, dan extensor muscle pada permukaan anterior dan big toe

ke medial.

Endochondral bone formation

Messenchyme cell mulai kondensasi dan diferensiasi membentuk chondrocyte.

Chondrocyte ini membentuk cartilaginous bone pada prospective bone. Diferensiasi dari

messennchyme ini membentuk blood vessel, kemudin blood vessel ini invasi ke pusat pada

cartilaginous model, membawa osteoblast dan dibatasi oleh sel chondrocyte pada akhir

(epiphysis) bone.

Chondrocyte kearah shaft side (diaphysis) sampai hypertropi dan apoptosis. Osteoblast

menghasilkan mineral matrix dan menumpuk di bone matrix. Selanjutnya vessel terus invasi ke

epiphysis.