Лекция по эмбриологии - прогенез
.pdfИз 300-500 спермиев, попадающих в зону оплодотворения, только один оплодотворяет яйцеклетку. Прошедший капацитацию спермий легко проходит через лучистый венец. Гликопротеиновый слой вокруг овоцита облегчает и осуществляет связывание спермия с мембраной овоцита и стимулируют акросомальную реакцию. Связывание медиируется лигандом ZP3, белком zona pellucida, а также рецепторами на плазмалемме сперматозоида. Высвобождение акрозина позволяет спермию пройти через блестящую оболочку и вступить в контакт с поверхностью ооцита.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
перивителлиновое
пространство
цитоплазма ооцита
zona pellucida
corona radiata
метафаза 2-го деления созревания
1-ое полярное тельце
плазмалемма
ооцита
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ, фаза 1
zona pellucida
веретено деления
corona radiata
вторичный |
|
|
|
1-ое полярное |
|
ооцит |
|
|
|
тельце |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Первоначальная адгезия спермия к ооциту частично медиируется взаимодействием интегринов на поверхности ооцита и дезинтегринов на поверхности спермия.
После адгезии плазмалеммы ооцита и спермия сливаются – это и есть собственно оплодотворение. Поскольку плазмалемма, покрывающая акросому, исчезает во время акросомальной реакции, в действительности происходит слияние мембраны ооцита и мембраны, покрывающей заднюю поверхность головки сперматозоида. У человека и головка, и хвостик спермия проникают в цитоплазму ооцита, но его плазмалемма остается за ее пределами. После проникновения сперматозоида в цитоплазму ооцита происходит три события.
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
|
|
|
|
|
|
|
|
ферменты, |
спермий без |
|
|
|
|
|
|
|
|
цитолеммы в |
|
|
|
|
акросома |
|
|
|
|
расщепляю- |
|
ядро |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
перфорации |
|
|||||
|
|
|
|
цитоплазме |
|||||
спермия |
|
с |
|
|
стенки |
|
щие |
||
|
|
|
|
ооцита |
|||||
|
|
|
фермент |
|
|
акросомы |
|
zona |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ами |
|
|
|
pellucida |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ: ОТВЕТ ООЦИТА
1.Кортикальная и зональная реакция.
После связывания спермия с плазмалеммой ооцита в результате высвобождения содержимого кортикальный гранул, выстраивающихся в овоците вдоль внутренней его поверхности, мембрана ооцита становится непроницаемой для сперматозоидов. В свою очередь ферменты кортикальных гранул нарушают структуру и состав блестящей оболочки, чтобы предотвратить связывание и проникновение спермиев через инактивацию видоспецифических рецепторсвязывающих участков для сперматозоидов на поверхности блестящей оболочки. Другие спермии кажутся «погруженными» в блестящую оболочку, но лишь один через нее проникает. Эти реакции предотвращают полиспермию, т.е. проникновение более одного сперматозоида в яйцеклетку.
женский пронуклеус
мужской
пронуклеус
дегенерация
хвостика
спермия
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
2.Возобновление 2-го деления созревания. Ооцит заканчивает его сразу после внедрения спермия. Одна из дочерних клеток этого деления получает очень мало цитоплазмы – это 2-е полярное тельце. Вторая дочерняя клетка становится дефинитивным ооцитом. Ее хромосомы (22+x) организуются с образованием везикулярного ядра – женского пронуклеуса.
3.Метаболическая активация яйца. Активирующий фактор привносится спермием. Эта активация – самые первые клеточные и молекулярные события раннего эмбриогенеза. Тем временем сперматозоид направляется к женскому пронуклеусу. Хвостик отпадает и дегенерирует. Мужское ядро также набухает и формирует мужской пронуклеус. Морфологически мужской и женский пронуклеусы не различимы. Они приходят в близкий контакт и ...
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
веретено деления
хромосомы
зигота
слияние
пронуклеусов
… теряют свои кариолеммы (D). Во время роста оба мужской и женский пронуклеусы (оба гаплоидные) удваивают ДНК. Сразу после синтеза ДНК хромосомы организуются на экваторе клетки, соединенные с нитями ахроматинового веретена, готовясь к обычному митотическому делению(E).
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
23 материнские и 23 отцовские (удвоенные) хромосомы расщепляются продольно (D), и сестринские хроматиды направляются к полюсам клетки (E), обеспечивая каждую их них диплоидным набором хромосом. По мере приближения сестринских хроматид к полюсам клетки, на ее поверхности образуется глубокая борозда, постепенно делящая клетку на части (F).
Основные результаты оплодотворения:
1.Восстановление диплоидного набора хромосом, половина их которых
– материнские, половина – отцовские. Следовательно, зигота содержит новую комбинацию хромосом от двух родителей.
2.Определение пола зародыша. X-несущий спермий даст эмбрион женского пола (ХХ), следовательно хромосомный пол эмбриона определяется в момент оплодотворения.
3.Инициирование дробления. Без оплодотворения ооцит погибает через 24 часа после овуляции.
КЛИНИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯЦИИ
Методы контрацепции
1.Барьерные (мужские и женские презервативы).
2.Пероральные контрацептивы – это комбинация эстрогенов и аналога прогестерона – прогестина, которые вместе блокируют овуляцию, но не менструацию. Оба гормона влияют на секрецию ФСГ и ЛГ аденогипофизом. Таблетки принимаются 21 день, а затем прием прекращается на несколько дней. Чтобы прошла менструация. После этого цикл лечения продолжается.
3.Depo-Provera – это прогестиновое соединение, которое может имплантироваться подкожно или вводиться внутримышечно. Предотвращает овуляцию на срок до 5 лет или 23 месяцев соответственно.
4.Внутриматочные контрацептивы ингибируют предимплантационные стадия развития зародыша, действуя и на сперматозоиды, и на яйцеклетки.
5.Препарат RU-486 вызывает прерывание беременности, будучи введенным в течение первых 8 недель от последней менструации. Он запускает менструальное кровотечение, действуя как антипрогестероновый агент.
6.Вазэктомия или перевязка маточных труб – эффективный метод контрацепции, в ряде случаев возможно возобновление детородной функции (не во всех).
КЛИНИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯЦИИ Бесплодие. С этой проблемой сталкивается 15-30% пар.
1.Мужское бесплодие – результат недостаточного числа спермиев в эякуляте или нарушения подвижности. Можно использовать донорскую сперму для экстракорпорального
оплодотворения |
или внутрицитоплазменного |
введения |
сперматозоида. |
В норме эякулят имеет объем |
3-4 мл, |
примерно со 100 миллионами спермиев на 1 мл. Даже если число сокращено до 20 миллионов на мл, или общее число составляет 50 миллионов на эякулят, такой мужчина считается способным к оплодотворению.
2.У женщин к бесплодию ведут разные причины. В том числе окклюзия яйцеводов воспалительного генеза. Может быть отсутствие овуляции, иммунитет к спермиям, агрессивная шеечная слизь и проч. Методы борьбы: экстракорпоральное оплодотворение (предимплантационные стадии развития зародыша являются тератоген-резистентными и риск врожденных аномалий не велик). Эмбрион подсаживается в стенку матки после достижения им 8-клеточной стадии. Допустимы также внутритрубное введение гамет или зиготы.
|
|
Оплодотворение |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
corona |
|
|
|
перижелточное |
|
|
zona pellucida |
|
|
|
|||
radiata |
|
|
пространство |
|
мужской пронуклеус |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
веретено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
центросома |
|
|
|
|
остаточные |
|
||
|
женский |
|
|
|||
2-го деления |
|
|
|
|||
|
пронуклеус |
|
тельца |
|
|
|
созревания |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|