●
Progeneze
●
Fertilizace
●
Blastogeneze
Úvod
●
Progeneze - popisuje vývoj pohlavních buněk - gamet - v období před oplozením a rozdíly ve způsobu a
časovém průběhu diferenciace spermií – spermatogeneze a vajíček - oogeneze
●
Fertilizace – oplodnění
●
Zygota – buňka, která vznikne splynutím spermie a vajíčka
●
Blastogeneze – proces vývoje zygoty obsahující rýhování vajíčka, vznik zárodečných listů, formování
orgánových základů, končí asi 14D po oplození
●
Organogeneze – procesy vedoucí k růstu a vývoji orgánových základů
●
blastogeneze + organogeneze = embryogeneze
●
Embryogeneze = vývoj zárodku člověka …..od vzniku zygoty po asi 8T po fertilizaci
●
Fetogeneze = od 9T do porodu
●
období od zygoty do porodu označujeme jako prenatální (intrauterinní) období neboli gravidita
●
Embryologie – studuje vývoj jedince v období prenatálním
●
Morfologické procesy nejsou porodem ukončeny a pokračuje vývoj orgánových soustav i po porodu –
postnatální období
●
Celý vývoj jedince od početí do smrti je ontogeneze
Prenatální vývoj se dělí na dvě období
– embryonální – vyvíjející se jedinec - embryo
– fetální - vyvíjející se jedinec - plod -fetus
➢
toto rozdělení je umělé a do značné míry formální, protože vývojové
změny přecházejí plynule z období embryonálního do fetálního
Úvod
EMBRYONÁLNÍ OBDOBÍ
●
zahrnuje etapy od rozdělení zygoty na dvoubuněčné embryo
●
do konce 2. měsíce (8 týdnů).
●
V tomto časovém úseku probíhá diferenciace embryonálních kmenových
buněk. Vzniknou tři základní zárodečné listy (ektoderm, entoderm,
mezoderm), ze kterých se diferencují jednotlivé tkáně a orgány.
●
Vytvářejí se také některé přechodné útvary (žaberní oblouky, ocasní
výběžek, hrbol srdeční a jaterní) a rudimentální orgány (žloutkový váček,
allantois), které později zanikají.
●
Koncem embryonálního období jsou vytvořeny základy všech orgánů
(v různém stupni diferenciace) a zevní tvar má v základních rysech
podobu postnatálního jedince (s určitou disproporcí).
FETÁLNÍ OBDOBÍ
●
zahrnuje časový úsek od začátku 3. měsíce (9. týden) do konce gravidity - do porodu.
●
Během tohoto období pokračují změny zahájené v embryonálním období a projevují se především
dalším morfologickým a funkčním dozráváním a diferenciací tkání a orgánů (histogeneze,
organogeneze).
●
Ve fetálním období se řada orgánů chová odlišně než postnatálně, což je dáno tím, že plod se
nachází ve vodním prostředí plodové vody a výměna látek a dýchacích plynů probíhá
prostřednictvím placenty.
●
Plíce nedýchají a krev cirkuluje odlišným způsobem ve fetálním oběhu. Játra a slezina jsou
po určitou dobu sídlem krvetvorby. Na kůži vyroste primární ochlupení, lanugo, které před porodem
opět vymizí.
●
Ke konci fetálního období (před porodem) je většina orgánů diferencována tak, že vykonává své
základní životní funkce. Např. v trávicím traktu je to polykací reflex, peristaltika, sekrece žluči,
resorpce v tenkém střevě a obdobně i v jiných systémech.
●
Při porodu po podvazu pupečníku přestane být plod závislý na placentě, což se nejvíce projeví
změnami v systému dýchacím (rozepnutí plic) a oběhovém (přechod z fetálního oběhu
na definitivní)
Úvod
Embryologie je morfologický obor a zahrnuje
morfologické procesy:
●
Proliferace
●
Diferenciace
●
Migrace buněk
●
Asociace – adhezivní proteiny, IC spoje
●
Buněčná smrt – programovaná
Časová osa
PROGENEZE
GAMETOGENEZE
 Gametogeneze je tvorba pohlavních buněk – gamet
 Pohlavní buňky vznikají meiózou
 Gamety mají v důsledku redukčního dělení haploidní sadu
chromozómů
 Prvopohlavní buňky - gonocyty, se vyskytují již u 21
denního embrya ve stěně žloutkového váčku, odkud putují
do základů gonád – diferenciace na spermatogonie a
oogonie
 Vývoj samčích a samičích pohlavních buněk je velmi
rozdílný
GAMETOGENEZE
 Savčí pohlavní buňky:
- samčí (spermie) - spermatogeneze
- samičí (ovum, vajíčka) - oogeneze
 Při spermatogenezi vznikají z 1 spermatogonie 4
haploidní spermie
 Při oogenezi se tvoří z jedné oogonie jen 1 zralé
vajíčko a 3 pólocyty neschopné plození
Spermatogeneze
1. Prenatálně – spermatogonie
2. Postnatálně
• Spermatocytogeneze – vznik spermií
• proliferace spermatogonií
• meioza
• spermatohistogeneze - zrání spermií
Spermatogeneze
●
gonocyty se ve fetálním období diferencují spermatogonie
●
dále se nedělí a zůstávají v interfázi až do puberty
1.Spermatocytogeneze
●
puberta je charakterizovaná intenzivním mitotickým dělením - proliferací
●
následuje perioda růstu, kdy se spermatogonie značně zvětšují a vznikají primární
spermatocyty
●
primární spermatocyty se dělí meiozou
●
nejprve vznikají dva sekundární spermatocyty (s haploidním počtem chromozomů)
●
dále během meiozy vzniknou z jednoho sekundárního spermatocytu dvě spermatidy
●
spermatidy mají kondenzované jádro s malým množstvím cytoplazmy
Spermatogeneze
2.Spermatohistogeneze
●
Procesem zrání spermatid vznikají spermie
●
z jádra vzniká hlavička a z cytoplazmatických struktur krček, spojovací oddíl a bičík
●
z Golgiho komplexu vzniká plochý váček - akrosom, který se čepičkovitě přikládá na apikální část
jádra
●
centrioly se stěhují do krčku, distální centriol představuje bazální tělísko osového vlákna, kolem
něhož se diferencují chordy
●
Mitochondrie vytvoří šroubovitě uspořádanou pochvu ve spojovacím oddíle
Z jednoho spermatocytu tedy vzniknou čtyři plnohodnotné spermie s haploidním
počtem chromozomů a rozdělenými gonozomy - dvě spermie 22+X a dvě spermie 22+Y
Proces zrání od nediferencované spermatogonie až po zralou spermii trvá 64 dní
Spermie - stavba
1. Hlavička
●
jádro s haploidní genetickou výbavou
●
cytoplazma
●
akrozom
– plní funkci lysozomu
– slouží k rozrušení struktur obalujících oocyt (corona radiata a zona pellucida).
– obsahuje několik hydrolytických enzymů:
●
hyaluronidáza - štěpí glykosaminoglykany, akrozin (proteáza), Neuraminidáza, kyselá
fosfatáza
2. Krček – struktura spojující hlavičku a bičík
Spermie - stavba
3. Bičík
– část spermie umožňující její pohyb
– obsahuje svazek mikrotubulů zakotvený v bazálním tělísku
– sestává ze tří segmentů:
●
spojovací (střední) segment - obsahuje řadu mitochondrií poskytujících energii
pro pohyb
●
hlavní segment
●
koncová část
Oogeneze
Prenatálně – proliferace, začátek meiozy
Postnatálně - dokončení meiozy spjaté s oplodněním
Oogeneze
●
Gonocyt
●
Oogonie - proliferace - mitoza
●
Nastává období růstu a přeměny na oocyt primární
●
Primární oocyty jsou obklopeny folikulárními buňkami (tvoří tzv. primordiální folikul)
●
Vyzrávání oocytu je spjato s vyzráváním folikulu… ovariální cyklus
●
V této fázi je zahájeno 1. zrací dělení – přerušeno v leptotene
●
Mnohé folikuly dělení už nedokončí a mění se na atretické folikuly
●
Přerušení trvá až do puberty (dospělosti)
●
Oocyt sekundární vzniká po dokončení 1. zracího dělení (kolem doby ovulace)
●
Dokončení 2. zracího dělení je podmíněno fertilizací
Oocyt
Zona pellucida
●
glykoproteinový obal vajíčka savců, který je produkován samotným vajíčkem v průběhu
oogeneze
●
slouží k selekci spermií (pouze nepoškozené spermie jsou schopné projít skrz)
●
Její další funkcí je zabránění tzv. polyspermii – jevu, kdy je vajíčko oplozeno více než
jednou spermií
●
Zona pellucida setrvává okolo rozvíjejícího se zárodku až do stadia blastocysty
Corona radiata
●
buněčný obal vajíčka, který zabezpečuje během oogeneze jeho výživu
FERTILIZACE
Fertilizace
●
Spermie - pohyb z vagíny, dělohy…. do ampuly vejcovodu
●
Je naváděna k vajíčku – teplem, chemickými signály
●
Cestou prodělají tzv. kapacitaci (kyselé pH)….Změna vlastností buněčné membrány spermie,
umožňující vazbu spermie na zona pellucida.
●
Z 200–300 milionů spermií ve vagině se k vajíčku dostane pouze 300 až 500. Pouze jediná
spermie fertilizuje vajíčko, ostatní pomáhají narušit ochranu vajíčka. Pouze ty spermie, které
prošly kapacitací jsou schopny překonat corona radiata.
●
Oocyt - obalen zona pellucida, coronna radiata
●
Zona pellucida umožňuje připojení spermie a indikuje zahájení akrozomální reakce. Enzym
akrozin umožní spermii projít zonou. Jakmile se spermie dotkne oocytu, zahájí se reakce zony
Průnik spermie do vajíčka
Fáze:
●
1. coronna radiata – pouze s úspěšnou kapacitací
●
2. zona pellucida
– akrozomální reakce: splynutí zevní a vnitřní akrozomální membrány a
vylití akrozomálních enzymů (hyaluronidáza) – akrozin – umožní spermii
průchod zonou. A při dotyku oocytu a spermie se zahájí reakce zóny
– kortikální (zonální) reakce: po splynutí membrán oocytu a spermie,
enzymy z kortikálních granul do prostoru mezi zonou a membránou oocytu,
změní fyzikální vlastnosti zona pellucida - neprostupná pro další spermie
Fertilizace
Fáze
●
3. Fúze oocytu a spermie
– Nejdříve spolu začnou interagovat membránové integriny a dojde k adhezi obou buněk.
Poté obě membrány splynou
– V této fázi se spermie přikládá „bokem“ k oocytu, protože po kapacitaci jí chybí nad
akrozomem membrána, která je k adhezi potřebná. V další fázi se hlava i bičík spermie
vsune do oocytu, ale membrána spermie zůstane vně
– Na tyto reakce oocyt odpovídá zonální reakcí, obnovením druhého meiotického dělení
(dokončí ho hned, jak spermie vstoupí a vytvoří samičí pronucleus) a metabolickou
aktivací vajíčka (aktivační faktor přichází se spermií)
– Mitochondrie, které přinese spermie při oplození do vajíčka jsou aktivně likvidovány
Fertilizace
Fáze
●
4. Formování nového jádra
– dokončení 2. zracího dělení oocytu
– Samčí prvojádro se zvětší a přiblíží k samičímu prvojádru (pronukleus)
– syntéza DNA obou prvojader (zdvojení chromatid)
– Bičík spermie se degeneruje
– splynutí prvojader, vznik zygoty, příprava dělení
Polyspermie
●
Polyspermie – oplození více spermiemi
●
Buňka pocházející z polyspermie naproti tomu
obsahuje tři nebo více kopií každého
chromozomu - jednu z vajíčka a jednu z více
spermií.
●
Výsledkem obvykle není životaschopná zygota.
ZYGOTA
 Základem pohlavního rozmnožování je splynutí dvou gamet
(spermie a vajíčka), čímž vzniká zygota - diploidní buňka
 tato zygota se mitózou rozdělí na dvě, 4,8,16… až dojde
k narození dítěte. Proces pak bude stále pokračovat
 v každé tělní buňce dítěte je tedy
přesná kopie genů, které vytvořily
zygotu
Výsledek fertilizace
●
Obnovení diploidního počtu chromozomů.
●
Zygota obsahuje půlku chromozomů od otce a půl od matky, její
chromozomová kombinace je odlišná od obou rodičů.
●
Určení pohlaví nového jedince.V závislosti na tom, jestli spermie
nese chromozom Y nebo X.
●
Iniciace rýhování.
●
Bez fertilizace by oocyt degeneroval do 24 hodin po ovulaci
●
zygota se rýhováním dělí na mnohobuněčný útvar (morulu)
●
dalším dělením vzniká blastula, která putuje vejcovodem
do dutiny děložní
●
sliznice dělohy je v sekreční fázi připravena k jejímu
uhnízdění = nidace - k té dochází cca 5.–7. den po oplození
●
zárodek se vyvíjí ze zárodečného terčíku
●
placenta a plodové obaly z povrchových buněk
BLASTOGENEZE
Rýhování
●
1. týden vývoje, od oplození po nidaci
●
zahájení asi 30 hodin po fertilizaci
●
opakované, rychle po sobě následující mitózy:
– bez transkripce (a proteosyntézy), bez interfáze
– zygota zůstává obalena z. pellucida
– dělením vznikají: blastomery – 2, 4, 8, 16
– kompaktizace blastomer – buňky se přimykají, spojeny adhezivními proteiny, nestíhají
dorůstat (pouze se dělí), blastomery se postupně zmenšují, vajíčko je stejně velké
– Na obr 8 blastomer výsledek 3 dělení
Rýhování
●
Na povrchu vajíčka se objevují „rýhy“
●
Množství žloutkových zrn (zásobních látek) ovlivňují rýhování:
●
Lidské vajíčko je oligolecitální, izolecitální a holoblastické, rýhuje se
totálně a ekválně
●
malé množství žloutkových zrn (nic nebrání) = oligolecitální
●
úplné rýhování (blastomery se od sebe úplně oddělí) – holoblastická vajíčka
●
zrna jsou rozložena rovnoměrně = isolecitální
●
V důsledku je rýhování úplné (totální) a vznikající buňky stejné velikosti
(ekvální).
Morula
= 16 blastomer (3. až 4. den) postoupila vejcovodem do dutiny
dělohy
●
Hustě uspořádané blastomery
●
Na povrchu stále z. pellucida
Blastocysta
●
4. den po oplodnění se buňky uvnitř moruly rozestoupí, vzniká dutina a do dutiny
proniká tekutina
●
dutina – blastocel - ohraničená jednou vrstvou buněk – trofoblast
●
trofoblast - zajištění výživy, kontaktu s mateřským organizmem, formace placenty
●
do dutiny prominuje skupina buněk – embryoblast
●
embryoblast - vnitřní buněčná masa…. vlastní embryo
●
Volná blastocysta setrvává v dutině děložní asi 2 dny
●
z povrchu mizí z. Pellucida (mizí bariera) – blastocysta se zvětšuje a může se usadit ve
sliznici dělohy – nidace (implantace)
●
konec prvního týdne po oplození
Blastocysta
Nidace, implantace
(nidus,implantatio = hnízdo)
●
asi 5. den degenerace z. pellucida, odloučení od blastocysty
●
6. den přiložení blastocysty k povrchu endometria
●
7. den dokončena povrchová implantace blastocysty
●
nejčastěji k zahnízdění dochází v horní zadní části dělohy
●
začátek diferenciace …
●
mimoděložní těhotenství (graviditas extrauterina)–uhnízdění ve vejcovodu, pobřišnicové
dutině–následný růst zárodku ohrožuje život matky –např. krvácení po ruptuře vejcovodu
Nidace
●
trofoblast se v místě kontaktu diferencuje na 2
vrstvy:
– 1.zevní: syncytiotrofoblast - periferně uložený, invazivně
se chovající, mnohojaderná masa buněk tvořící enzymy a
prožírající se do sliznice až k cévám
– 2. vnitřní: cytotrofoblast - jednotlivé dobře odlišitelné b.
7D
●
Embryoblastu se mění:
– 1. delaminace (odštěpení) - vytvoření vrstvy kubických
buněk přivrácených k blastocelu- hypoblast
– 2. dehiscence (rozestup buněk) - vzniká amniový epitel
a epiblast –mezi nimi amniová dutina
●
epiblast a hypoblast tvoří dvouvrstevný zárodečný
terčík
Blastocysta bilaminaris
●
Bilaminární (dvouvrstevný) zárodečný terčík
– 1. hypoblast – kubické buňky ….primitivní entoderm
– 2. epiblast - válcovité buňky ….primitivní ektoderm
8D
9D
●
z hypoblastu se odděluje skupina buněk, které formují žloutkový
vak – ten do velké míry nahrazuje bývalý blastocoel
●
strop amniové dutiny je tvořen plochými buňkami - amnioblasty
(pravděpodobně vznikají z trofoblastu), které tvoří amniový epitel
●
z cytotrofoblastu se oddělí vrstva plochých buněk –
exocoelomová (Heuserova) membrána, která se spojuje
s hypoblastem, a společně ohraničují dutinu primárního
žloutkového váčku
9D
●
Stěna primárního žloutkového váčku je tedy tvořena Heuserovou
membránou, pocházející z trofoblastu a jeho strop tvoří hypoblast
původem z embryoblastu.
●
Heuserova membrána se odděluje od cytotrofoblastu a vzniklý
prostor vyplňuje řídká výplňková tkáň, extraembryonální
mezoderm (mezoblast).
●
Syncytiotrofoblast bují a prorůstá do hloubky deciduy a tvoří se
v něm štěrbinovité prostory – lakuny, do kterých později vyúsťují
krevní kapiláry
Konec 2T
●
9-10D: zárodek je plně zahnízděn do děložní sliznice–
defekt děložní sliznice je nejprve kryt fibrinovou zátkou
●
12D: defekt přerostlý novou výstelkou (jednovrstevný
cylindrický epitel) –operculum deciduale
●
činností syncytiotrofoblastu dochází k nahlodávání
vlásečnic a někdy i k mírnějšímu krvácení do dělohy=
časově odpovídá menstruační fázi, proto je v takovém
případě chybně odhadnut termín porodu
Konec 2T
●
V extraembryonálním mezodermu vznikají dutiny
●
Dutiny postupně splývající v extraembryonální coelom –
exocoelom neboli dutinu choriovou
●
Mezoderm se rozdělí na 2 vrstvy:
– Parietální – naléhající na trofoblast
– Viscerální – pokrývá amniový a žloutkový váček
●
zárodečný stvol – spojkou mezi parietálním a viscerálním listem
Plodové obaly - základy
●
Chorion
– parietální list extraembryonálního mezodermu
společně s oběma vrstvami trofoblastu
●
Amnion
– viscerální list spolu s amniovým epitelem
Lidský choriový gonadotropin (hCG)
●
tvořen syncytiotrofoblastem záhy po začátku zahnízdění (8D)
●
do 6. měsíce udržuje činnost žlutého tělíska
●
14D: může být zjištěn v moči
●
těhotenské testy pracují na imunologickém principu
stanovení jeho beta podjednotky
●
v syntetické formě užíván při asistované reprodukci
●
mimo těhotenství marker nádorů vycházejících z trofoblastu
Změny na děložní sliznici
●
decidua–sliznice dělohy na konci sekreční fáze menstruačního
cyklu a po celou dobu těhotenství
●
deciduální buňky (cellulae deciduales)
–buňky endometriálního vaziva odpovídají na přítomnost
syncytiotrofoblastu deciduální přeměnou (reactio decidualis)
–změna tvaru z vřetenovitého na polyedrický
–nahromadění lipidů a glykogenu
–buňky v bezprostřední blízkosti syncytiotrofoblastu jsou do něj časem
zavzaty a slouží k výživě zárodku
Decidua
●
decidua basalis –v hloubce implantačního místa,
vytvoří mateřskou část placenty
●
decidua capsularis –kryje zárodek/plod
●
decidua parietalis –zbývající část
Počátek uretoplacentárního oběhu
●
9D: krev se vylévá do trofoblastických lakun
●
krev do lakun je přiváděna cestou aa.spirales
●
přiváděné živiny se stávají dostupnými
pro zárodek, zplodiny metabolizmu mohou být
odváděny
●
lakuny splývají v lakunární síťa jsou základem
budoucích intervilózních prostorů placenty
12-14D
●
entoderm zárodečného terčíku postupně přerůstá na stěnu
primárního žloutkového váčku
●
Primární žloutkový váček se zaškrtí a mění se na exocoelomovou
cystu, která postupně splyne se stěnou dutiny
●
Pžv se mění na sekundární žloutkový váček
●
část entodermových buněk v přední oblasti zárodečného terčíku
se ztlušťuje v tzv. prechordální ploténku (součást budoucí
oropharyngové membrány).
Choriová dutina
●
Mezoderm je rozdělen na 2 vrstvy:
– extraembryonální splanchnický mezoderm -
na vnějším povrchu sekundárního žloutkového vaku
(viscerální list)
– extraembryonální somatický mezoderm -
na vnitřním povrchu choriové dutiny a vnějším
povrchu amniové dutiny (parietální list)
13-14D
●
zřejmě vlivem extraembryonálního somatického
mezodermu dochází k indukci růstu primárních choriových
klků
●
proliferaci buněk cytotrofoblastu směrem do oblasti
syncytiotrofoblastu
●
choriový vak (saccus chorionicus) je tvořen zevnitř
extraembryonálním somatickým mezodermem a vně
trofoblastem