Gliedmaßenaufbau

Gliedmaßenaufbau bezeichnet die Entwicklung der Extremitäten im Embryo. Beim Menschen beginnt sie in der fünften bis sechsten Entwicklungswoche. Aus dem lateralen Mesoderm bilden sich die Limb Buds; an deren distaler Spitze bildet sich eine apikale Ektodermale Ridge (AER). Die AER produziert Signale, vor allem FGFs wie FGF8 und FGF4, die das Längswachstum der Gliedmaßen aufrechterhalten, während das darunterliegende Mesenchym zu Knorpel- und später zu Knochenvorformen reift.

Die Proximo-Distal-Achse wird durch das AER-Signalfeld bestimmt, das mit dem mesenchymalen Gewebe in Rückkopplung steht. Die Anterior-Posterior-Achse entsteht durch die ZPA (Zone of Polarizing Activity) und die SHH-Sekretion, die einen Gradienten bildet und die Identität der Finger festlegt. Die Dorsoventralachse wird durch WNT7A auf der dorsalen Seite etabliert; EN1 repressiert WNT7A ventral, wodurch LMX1B die dorsale Struktur unterstützt. Die limb identity wird durch TBX5 für Vordergliedmaßen und TBX4 für Hintergliedmaßen festgelegt. HOX-Gene ordnen die Segmente Stylopod, Zeugopod und Autopod zu und bestimmen die grundsätzliche Knochenabfolge (Humerus, Radius/Ulna bzw. Femur, Tibia/Fibula).

Die Ossifikation erfolgt überwiegend endochondral: Knorpelmodelle bilden Knochenzentren in den Diaphysen, später folgen Epiphysenzentren. Die Digitalknochen entwickeln sich aus dem Autopod durch knochige Ausformungen, während Interdigitalzonen durch gezielte Apoptose getrennt werden.

Störungen im Gliedmaßenaufbau reichen von Syndaktylie und Polydaktylie bis zu Phokomelie oder Amelie; genetische Mutationen, Ungleichgewichte in Signalkaskaden (etwa TBX5/TBX4, SHH, HOX) und externe Faktoren können ursächlich sein. Der Prozess ist durch komplexe Interaktionen von Genetik, Signaling und Gewebebewegungen geprägt.