Embryologie

Gegenstand der Embryologie

Embryologie ist ein Teilgebiet der Entwicklungsbiologie. Sie untersucht die Entwicklung der befruchteten Eizelle und des daraus entstehenden Embryos; deshalb wird sie auch pränatale Entwicklungsbiologie genannt. In Medizin und Zoologie umfasst sie außerdem das Wachstum des Fetus.

Entwicklung vor der Geburt

Am Anfang steht die Gametogenese, also die Bildung der Gameten aus Urkeimzellen. Ein Gamet besitzt einen haploiden Chromosomensatz. Bei der Konzeption kann ein männlicher Gamet, das Spermium, auf den weiblichen Gameten, die Eizelle oder Oozyte, treffen. Dadurch kann die Befruchtung (Imprägnation) erfolgen.

Die Blastogenese umfasst die ersten zwei Wochen der Entwicklung der Zygote nach der Befruchtung. In dieser Zeit wird der Keim in die Gebärmutter eingebettet; dies heißt Nidation oder Implantation und geschieht am 6. oder 7. Tag.

Daran schließt sich fließend die Embryogenese an. Sie beginnt ungefähr in der dritten Woche p.c. (post conceptionem) und beschreibt die Differenzierung der Zellschichten bis hin zum Fetus. Ein Merkmal ihres Beginns ist unter anderem die Bildung des dritten Keimblattes. Am Ende sind fast alle Organe in Grundzügen angelegt und der uteroplazentare Kreislauf ausgebildet.

Ab der neunten Entwicklungswoche bis zur Geburt heißt das ungeborene Kind Fetus statt Embryo. In der Fetogenese wachsen die zuvor angelegten Organe weiter und differenzieren sich weiter.

Entwicklung der wissenschaftlichen Vorstellungen

Schon griechische Gelehrte des 5. und 4. Jahrhunderts v. Chr. entwickelten Theorien zur Embryonalentwicklung, die zunächst von einem Akt göttlicher Schöpfung ausgingen. Aristoteles nahm an, Sperma aktiviere Menstruationsblut. Die hippokratischen Schriften vertraten die Zweisamentheorie: Ein männlicher und ein weiblicher „Samen“ seien an Zeugung und Geschlechtsdetermination beteiligt. Galenos beschrieb im 2. Jahrhundert n. Chr. die pränatale Entwicklung und extraembryonale Strukturen wie die Plazenta.

Ab etwa 1600 wurden Embryonen wissenschaftlich untersucht. Girolamo Fabricio ab Acquapendente veröffentlichte Arbeiten zu Embryonen von Säugetieren, Reptilien und Haien sowie zur Bildung von Ei und Küken. William Harvey untersuchte Hühnerembryonen mit Vergrößerungslinsen, zog aus seinen Beobachtungen am Damhirsch aber fälschlich den Schluss, der Uterus sekretiere Embryonen. Reinier de Graaf entdeckte 1672 mit frühen Mikroskopen kleine Kammern im Uterus von Kaninchen und reife Eifollikel in den von ihm als Ovarien benannten Organen; diese heißen Graaf-Follikel.

Die Präformationstheorie behauptete, der Mensch liege in der Eizelle oder im Spermium bereits winzig vorgeformt vor und müsse nur wachsen. Caspar Friedrich Wolff kritisierte sie 1759: Embryonen entwickelten sich aus kleinen kugelförmigen Strukturen. Er nahm an, dass durch Zellteilung und Differenzierung Keimblätter entstehen, aus denen sich der Embryo entwickelt. Christian Heinrich Pander entdeckte drei Keimblätter, und Karl Ernst von Baer entdeckte die Eizelle; dies stützte den Keimblattbegriff und die Epigenesetheorie.

Als Begründer der modernen Embryologie gilt Robert Remak. Er beschrieb 1842 die drei Keimblätter Ektoderm, Mesoderm und Endoderm. Samuel Leopold Schenk unternahm 1878 an der Wiener Universität den ersten noch erfolglosen Versuch einer In-vitro-Fertilisation mit Samen und Eizellen von Kaninchen und Meerschweinchen.