3D-atlas of human embryology
Tijdens onze ledenvergadering Van anatomie tot MRI van 14 December jl. gaf Bernadette de Bakker een prachtige presentatie over haar baanbrekende onderzoek in de ‘oude’ wetenschap van de embryologie. Het leverde nieuwe inzichten in de anatomie van het menselijk embryo op.
Een ‘oud’ vak als de anatomie heeft een lange historie, maar het heeft ook nog een springlevende recente geschiedenis. Zeker op het gebied van de embryologie was lang niet alles in detail bekend. Met haar onderzoek heeft Bernadette de Bakker een nieuwe historische mijlpaal voor de embryologie neergezet door de ontwikkeling van de nieuwe, voor iedereen via het internet toegankelijke, driedimensionale atlas van de menselijke embryologie. Hierin kunt u vanaf uw eigen computer navigeren door de vroege stadia van het menselijk embryo en zo kunt u de ontwikkeling van allerlei structuren, zoals het gastro-intestinaal stelsel (spijsverteringsstelsel), het neurale systeem (zenuwstelsel) of het urogenitaal stelsel (urine- en voortplantingsstelsel) stap voor stap volgen. Momenteel zet zij haar onderzoekslijn aan het Amsterdam UMC door en hoopt zij ook de foetale structuren in het eerste trimester van de zwangerschap gedetailleerd in kaart te kunnen brengen. Zo zou er in de toekomst een goed toegankelijke 3D referentie atlas voor echografie moeten ontstaan, die voor de kliniek de echografie in een vroeger stadium van de zwangerschap nog betrouwbaarder mogelijk maakt.
Dr. Bernadette S de Bakker schreef in 2018 haar proefschrift 3D Atlas of Human Embryology. New insights in human development, waarvan u hieronder de samenvatting vindt.
3D ATLAS OF HUMAN EMBRYOLOGY: Dit proefschrift opent met een vooruitblik op de inhoud en met een algemene introductie over de embryonale periode, de eerste acht weken van de menselijke ontwikkeling (hoofdstuk 1). In deze periode ontwikkelt de ca. 0.1-0.2 mm grote bevruchte eicel, de zygote, zich tot een embryo van nog geen drie centimeter kruin- stuitlengte. De zwangerschapsduur wordt normaal gesproken berekend vanaf de eerste dag van de laatste menstruatie. Twee weken later vindt de ovulatie plaats en wanneer de eicel bevrucht is, begint de embryonale ontwikkeling. De embryonale periode, geteld vanaf de bevruchting, wordt opgedeeld in 23 Carnegiestadia aan de hand van de leeftijd en uiterlijke kenmerken van het embryo. De embryonale periode omvat een groot deel van de orgaanvorming en eindigt na zestig dagen ontwikkeling (10 weken zwangerschap of ongeveer 8 weken embryonale ontwikkeling), wanneer de foetale periode begint.
In hoofdstuk 2.1 en 2.2 introduceren wij de 3D Atlas and Database of Human Embryology. Op basis van histologisch gekleurde coupes hebben we een digitale atlas gemaakt met veertien interactieve driedimensionale (3D) modellen van menselijke embryo’s en een wetenschappelijke database die 34 embryo’s uit de eerste acht weken van de menselijke ontwikkeling beslaat. Ongeveer 15.000 histologische coupes van de Carnegiecollectie zijn geanalyseerd door getrainde biomedische studenten, onder supervisie van embryologen. Wij hebben tot 150 organen en structuren per embryo geïdentificeerd en digitaal gelabeld. Dit is de eerste en grootste digitale 3D Atlas van de menselijke embryologie, die alle ontwikkelende orgaansystemen bevat.
De morfologie in deze atlas is direct gekoppeld aan de originele coupes van de embryo’s in de Carnegiecollectie – een connectie die verloren dreigde te gaan bij schematische afbeeldingen in leerboeken die steeds verder van het originele substraat vervreemd raken. Deze atlas zal daarom dienstdoen als naslagwerk voor studenten, clinici en wetenschappers die zich bezighouden met de menselijke ontwikkeling of met aangeboren afwijkingen die hun oorsprong vinden in de embryonale ontwikkeling.
In hoofdstuk 2.3 besteden we aandacht aan één van de embryo’s gebruikt voor de 3D Atlas, het beroemde Heuserembryo. Toen we het Heuserembryo met twee andere stadium 8 embryo’s uit de Carnegiecollectie vergeleken, bleek het twijfelachtig of het Heuserembryo wel geschikt is om als referentiemodel voor dit stadium te dienen. Het is zorgwekkend dat vrijwel alle leerboeken illustraties afbeelden die gebaseerd blijken te zijn op dit ene stadium 8 embryo, vaak zonder juiste verwijzing naar de originele referentie van Heuser.
De meeste orgaansystemen die wij tonen in onze 3D Atlas zijn vergelijkbaar met de beschrijvingen en tekeningen van de gerespecteerde embryologen van tientallen jaren geleden. Echter, na gedetailleerde bestudering van onder andere de ontwikkeling van de nier, de kieuwboogkraakbeenderen en de chorda, blijkt dat de huidige beschrijvingen van de ontwikkeling van deze organen eerder gebaseerd lijken te zijn op,,,,