Gastrulasi adalah proses penting dalam perkembangan embrio manusia yang terjadi pada minggu ke-3 kehamilan. Proses ini mengubah struktur embrio dari dua lapis sel (epiblas dan hipoblas) menjadi tiga lapis germinal (ektoderm, mesoderm, endoderm). Ketiga lapisan ini menjadi dasar pembentukan seluruh organ dan jaringan tubuh melalui proses organogenesis. Gangguan pada gastrulasi dapat menyebabkan keguguran atau kelainan bawaan lahir.
Gastrulasi merupakan sebuah proses penting dalam perkembangan embrio manusia. Proses yang terjadi di minggu ke-3 kehamilan ini menghasilkan struktur embrio dengan tiga lapisan. Ketiga lapisan ini nantinya akan berdiferensiasi menjadi organ-organ dan jaringan tubuh, melalui proses yang disebut dengan organogenesis. Gastrulasi terjadi tepat setelah segmentasi dan implantasi embrio, yakni saat embrio telah membelah menjadi banyak sel (blastokista) dan berhasil tertanam di dinding rahim.
Tahapan Awal Perkembangan Embrio Sebelum Gastrulasi
Fertilisasi dan Pembelahan Sel
Pembuahan dimulai saat sperma bertemu sel telur.
Dalam ±30 jam, zigot membelah menjadi dua sel (blastomer), lalu menjadi morula (16 sel).
Tanya Mincah tentang Promil?
Blastokista dan Implantasi (Minggu ke-1–2)
Morula berkembang menjadi blastokista, yang terdiri dari:
Trofoblas: membentuk plasenta.
Embrioblas: berkembang menjadi janin.
Trofoblas memfasilitasi implantasi melalui sinsitiotrofoblas yang melekat pada dinding rahim.
Pembentukan Diskus Bilaminar
Setelah implantasi, embrioblas membentuk epiblas dan hipoblas (diskus dua lapis).
Rongga ketuban mulai terbentuk di lapisan epiblas.
Implantasi
Di minggu kedua, trofoblas dan embrioblas membelah menjadi sel-sel yang semakin terspesialisasi. Trofoblas membelah menjadi sinsitiotrofoblas dan sitotrofoblas. Sinsitiotrofoblas inilah yang memfasilitasi implantasi blastokista ke dalam dinding rahim.
Selama proses implantasi, sinsitiotrofoblas menjadi berkesinambungan dengan dinding rahim. Pembuluh darah ibu (sinusoid maternal) akan menginvasi ruang-ruang di dalam sinsitiotrofoblas dan membentuk lakuna trofoblastik. Di tahap ini, sirkulasi uteroplasenta telah dimulai, memungkinkan perkembangan embrio lebih lanjut.
Setelah implantasi embrio, antara minggu ke-4 dan ke-5 kehamilan, tahap blastokista embrio berlipat ganda dengan cepat dan mengalami perubahan struktur. Embrioblas memipih dan membelah menjadi epiblas dan hipoblas, membentuk struktur dua lapis yang disebut diskus embrio bilaminar. Rongga ketuban sendiri terbentuk di dalam lapisan epiblas ini.
Diskus embrio adalah asal mula dari semua jaringan dan orgam embrio di kemudian hari. Sedangkan sel-sel trofoblas akan berdiferensiasi menjadi struktur yang membentuk plasenta.
Gastrulasi
Di minggu ke-3 perkembangan embrio, epiblas dan hipoblas menjalani proses yang sangat spesialistik, yang disebut gastrulasi.Selama proses ini, dua lapis sel tersebut menjadi tiga lapis sel germinal dan sumbu tubuh yang tampak pada orang dewasa mulai terbentuk.
Ketiga lapisan sel ini kemudian berdiferensiasi membentuk berbagai jaringan janin melalui proses yang disebut dengan organogenesis.
Lapisan ektoderm. Ini adalah lapisan terluar yang mengelilingi embrio dan merupakan lapisan pertama yang terbentuk dari epiblas. Lapisan ektoderm selanjutnya berdiferensiasi menjadi dua struktur:
Ektoderm neural yang akan membentuk sistem saraf, yakni otak dan sumsum tulang belakang.
Ektoderm permukaan yang akan membentuk jaringan superfisial, seperti lapisan kulit terluar (epidermis), rambut, kuku, jaringan payudara, jaringan lemak, enamel gigi, serta kornea dan lensa mata.
Mesoderm. Ini adalah lapisan embrio yang akan membentuk sebagian besar jaringan dan organ janin. Sesuai namanya, mesoderm adalah lapisan tengah, namun sebetulnya merupakan lapisan yang terakhir dibentuk dari epiblas. Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi empat struktur:
Notokorda, yang membentuk sumbu panjang embrio dari dasar kepala hingga tulang ekor dan bertindak sebagai penyokong. Notokorda penting dalam proses pembentukan tabung saraf dari lapisan ektoderm.
Mesoderm paraksial, yang berkembang di bagian belakang embrio di sepanjang notokorda. Sel-sel di bagian ini akan membentuk jaringan otot, tulang rawan, dan lapisan dermis kulit.
Mesoderm intermediate atau disebut nefrotom. Lapisan ini akan membentuk ginjal di kedua sisi embrio dan komponen lain dalam sistem saluran kemih dan kelamin.
Mesoderm lateral. Ini adalah lapisan terluar dari mesoderm dan akan membentuk sistem pembuluh darah dan jantung. Sel-sel di bagian ini juga akan membentuk membran-membran yang melapisi rongga dalam tubuh.
Endoderm.Ini adalah lapisan terdalam yang terbagi menjadi dua:
Endoderm embrionik, yang akan membentuk organ-organ dalam tubuh, seperti organ saluran cerna dan pernapasan.
Endoderm ekstra-embrionik, yakni bagian luar embrio yang membentuk yolk sac. Struktur ini bertanggung jawab untuk memberi zat gizi dan oksigen pada embrio di minggu-minggu pertama kehamilan, ketika plasenta belum terbentuk.
Kedua bagian endoderm ini terhubung oleh sebuah lubang yang nantinya akan menjadi tali pusat.
Apa Dampak pada Perkembangan Embrio Bila Gastrulasi Terganggu?
Gastrulasi adalah tahapan yang sangat esensial dalam perkembangan embrio, Oleh sebab itu, adanya gangguan pada tahap ini dapat menimbulkan dampak negatif. Beberapa di antaranya mencakup:
Kelainan kongenital atau bawaan lahir. Kelainan kongenital yang berat, seperti kelainan jantung bawaan, spina bifida, dan kembar siam bisa terjadi.
Kemunculan penyakit di masa dewasa. Penyakit kanker dan gangguan fungsi sistem kekebalan tubuh dapat disebabkan oleh gastrulasi yang abnormal.
Keguguran. Sekitar 30 persen kejadian keguguran terjadi antara minggu ke-2 dan ke-6 kehamilan, yakni di sekitar waktu berlangsungnya gastrulasi. Ini karena sebagian besar defek yang berhubungan dengan gastrulasi menghasilkan embrio yang tidak mampu bertahan hidup. Meski demikian, stem sel embrio kadang dapat memperbaiki sendiri kerusakan yang terjadi dan memungkinkan embrio terus berkembang.
Teratoma. Ini adalah salah satu tumor ganas sel germinal yang disebabkan oleh persistensi abnormal dari primitive streak, yakni area epiblas yang terbentuk selama gastrulasi. Tumor ini bisa kelihatan pada pemeriksaan ultrasonografi kehamilan.
Gangguan pada proses gastrulasi itu sendiri bisa disebabkan oleh:
Faktor genetik, seperti adanya gangguan fungsi pada gen Pofut2 atau Adamts9. Kelainan genetik lain, seperti defisiensi Rnf1 (Ring1b) dapat menyebabkan terhentinya proses gastrulasi (gastrulation arrest).
Paparan agen fisik atau kimia berbahaya di sekit minggu ke-3 hingga ke-5 kehamilan, saat berlangsungnya proses gastrulasi. Paparan bahan-bahan berbahaya ini bisa menyebabkan kelainan fisik pada wajah dan kelainan saraf.
Mengapa Penting Menjaga Kesehatan Sebelum Hamil?
Karena gastrulasi adalah tahap krusial, persiapan sebelum hamil sangat penting. Lakukan:
Gastrulasi adalah sebuah proses penting yang terjadi di tahap awal perkembangan embrio, yaitu sekitar minggu ke-3 hingga ke-5 kehamilan. Proses ini menghasilkan tiga lapisan embrio yang akan menjadi cikal bakal berbagai organ dan jaringan janin. Adanya perubahan atau anomali selama pembentukan ketiga lapisan tersebut dapat menyebabkan terhentinya perkembangan embrio atau munculnya kelainan kongenital yang serius.
Itu sebabnya, penting bagi wanita untuk mulai merawat diri dan menerapkan gaya hidup yang lebih sehat sejak sebelum hamil. Ini bisa dimulai dengan memperbaiki pola tidur, mengonsumsi makanan sehat bergizi seimbang, mengelola stres, menghindari rokok dan konsumsi alkohol, serta rutin berolahraga.
Jadwalkan Konsultasi
Jika Anda belum hamil setelah satu tahun usia pernikahan, kami menyarankan Anda untuk melakukan pemeriksaan kesuburan dengan spesialis fertilitas kami.
Buat janji konsultasi dengan menghubungi kami di (021) 50200800 atau chat melalui Whatsapp melalui tombol di bawah.
Ferrer‐Vaquer A, Hadjantonakis AK. Birth defects associated with perturbations in preimplantation, gastrulation, and axis extension: from conjoined twinning to caudal dysgenesis. Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 2013 Jul;2(4):427-42.
Muhr J, Arbor TC, Ackerman KM. Embryology, Gastrulation. [Updated 2023 Apr 23]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554394/
Setelah lulus dari Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, dokter Fiona melayani sebagai dokter Pegawai Tidak Tetap (PTT) dari Kementerian Kesehatan RI di salah satu desa terpencil di Kabupaten Luwuk-Banggai, Sulawesi Tengah. Pengalaman ini membawanya untuk melanjutkan S2 dalam bidang International Health di Universitas Gadjah Mada 2010, Yogyakarta.
