Το ανθρώπινο ον αρχίζει τη ζωή του σαν ένα μόνο κύτταρο -το γονιμοποιημένο ωάριο- και με τις αλλεπάλληλες διαιρέσεις του και την παράλληλη διαφοροποίηση των κυττάρων που προκύπτουν με αυτόν τον τρόπο διαμορφώνεται μέσα στη μήτρα σε ανθρώπινο έμβρυο. Τα ωάρια και τα σπερματοζωάρια αποτελούν τα ώριμα γεννητικά κύτταρα, ονομάζονται γαμέτες και έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, υψηλής διαφοροποίησης και ειδικότητας. Η ενεργοποίηση των γαμετών δημιουργείται τη στιγμή της γονιμοποίησης, η οποία δηλώνει την αρχή της ζωής.

ΩΟΘΗΚΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ

Οι γενετήσιοι κύκλοι αρχίζουν κατά την ήβη και ελέγχονται από τον υποθάλαμο από τον οποίο παράγεται Gnrh και δρα στα κύτταρα του προσθίου λοβού της υπόφυσης, τα οποία με τη σειρά τους εκκρίνουν τις γοναδοτροπίνες. Αυτές οι ορμόνες, η θυλακιοτρόπος ορμόνη (FSH) και η ωχρινοτρόπος ορμόνη (LH), διεγείρουν και ελέγχουν τις κυκλικές μεταβολές της ωοθήκης.

Υπό την επίδραση της FSH ωριμάζει ένας αριθμός αρχέγονων ωοθυλακίων αλλά μόνο ένα φθάνει στην πλήρη ωρίμανση (γραφιανό ωοθυλάκιο) και απελευθερώνεται από την ωοθήκη. Κατά τη διαδικασία αυτή παράγονται οιστρογόνα τα οποία προκαλούν το ενδομήτριο να εισέλθει στη θυλακική ή στην παραγωγική του φάση και διεγείρουν την υπόφυση να εκκρίνει LH.

ΩΟΘΥΛΑΚΙΟΡΡΗΞΙΑ-ΩΧΡΟ ΣΩΜΑΤΙΟ

Το γραφιανό ωοθυλάκιο αυξάνει σε μέγεθος και ταυτόχρονα το πρωτογενές ωοκύτταρο ολοκληρώνει την πρώτη μειωτική του διαίρεση. Από την επιφάνεια της ωοθήκης διαρρέει θυλακικό υγρό μέσω μιας περιοχής, που ονομάζεται στίγμα, και η οποία σιγά-σιγά ανοίγει.

Στη συνέχεια το ωοκύτταρο μαζί με τα κοκκιώδη κύτταρα του ωοφόρου λοφιδίου αποσπάται και απελευθερώνεται από την ωοθήκη, διαδικασία που ονομάζεται ωοθυλακιορρηξία και τότε έχει τελειώσει η πρώτη μειωτική διαίρεση και το δευτερογενές ωοθυλάκιο έχει αρχίσει τη δεύτερη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι κατά τη διαδικασία αυτή οι εκκρίσεις αυξάνονται στη σάλπιγγα και η μεγαλύτερη ποσότητα αυτών παράγεται στη λήκυθο, το επιθήλιο των σαλπίγγων είναι υψηλό, τα κροσσωτά και εκκριτικά κύτταρα είναι άφθονα και τα δε εμβόλιμα σπάνια.

Επίσης την περίοδο αυτή έχουμε την εμφάνιση του ακτινωτού στεφάνου γύρω από τη διαφανή ζώνη.

Κροσσοί ωαγωγού

Μετά την ωοθυλακιορρηξία σχηματίζεται το ωχρό σωμάτιο το οποίο αποτελείται από τα ωχρινικά κύτταρα, τα οποία σχηματίζονται υπό την επίδραση της LH από τα θυλακικά κύτταρα που παραμένουν στα τοιχώματα του ραγέντος ωοθυλακίου και τα κύτταρα της έσω θήκης. Το ωχρό σωμάτιο παράγει προγεστερόνη που μαζί με τα οιστρογόνα προετοιμάζουν το ενδομήτριο για την εμφύτευση του εμβρύου.

Το ωοκύτταρο από την επιφάνεια της ωοθήκης, μεταφέρεται με τις σαρωτικές κινήσεις των κροσσών του και τις δονήσεις των μικροσκοπικών κροσσών του επιθηλίου του ωαγωγού στο εσωτερικό του ωαγωγού.

Στη συνέχεια ωθείται προς την ενδομητρική κοιλότητα με συστολές του μυϊκού τοιχώματος και σε τρεις έως τέσσερις μέρες η διαδικασία έχει ολοκληρωθεί. Αν η σύλληψη του ωαρίου από την επιφάνεια της ωοθήκης δεν συμβεί επιτυχώς, τότε το ωάριο πέφτει μέσα στην πυελική κοιλότητα και είναι δυνατό να συλληφθεί από την άλλη σάλπιγγα. Αν όμως η σύλληψη από τους κροσσούς επιτύχει, ξεκινούν περισταλτικές κινήσεις από το κωδωνικό άκρο προς τον ισθμό.

Αν δεν συμβεί γονιμοποίηση τα ωχρινικά κύτταρα εκφυλίζονται, το ωχρό σωμάτιο μικραίνει σε διάμετρο και μετατρέπεται στο λευκό σωμάτιο, το οποίο είναι μία μάζα από ουλώδη ιστό. Η εμμηνορρυσία πλέον είναι γεγονός, λόγω της μείωσης της έκκρισης της προγεστερόνης. Σε περίπτωση όμως που συμβεί το «θαύμα» της γονιμοποίησης τότε η χοριακή γοναδοτροπίνη από την τροφοβλάστη του εμβρύου κάνει την εμφάνισή της και το ωχρό σωμάτιο μετατρέπεται σε ωχρό σωμάτιο της κύησης το οποίο υποστρέφει στο τέλος του τέταρτου μήνα.

ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ

Η γονιμοποίηση είναι μια σειρά γεγονότων που αρχίζει όταν το σπερματοζωάριο έρχεται σε επαφή με το δευτεροταγές ωοκύτταρο ή τα περιβλήματά του και τελειώνει με την μείξη των πατρικών χρωμοσωμάτων στην μετάφαση της πρώτης μιτωτικής διαίρεσης του ζυγώτη. Η βιολογική ωρίμανση των γαμετών αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη γονιμοποίηση.

Ωάριο και σπερματοζωάριο υφίστανται μια σειρά διαφοροποιήσεων η οποία θα τα καταστήσει ικανά για τη γονιμοποίηση. Η βιολογική ωρίμανση των ωοκυττάρων ολοκληρώνεται κατά τη διάρκεια της ωογένεσης, ενώ η βιολογική ωρίμανση των σπερματοζωαρίων γίνεται κατά τη διέλευσή τους από την επιδιδυμίδα και το γεννητικό σύστημα της γυναίκας. Η γονιμοποίηση συμβαίνει στη λήκυθο του ωαγωγού η οποία είναι η ευρύτερη μοίρα του ωαγωγού και βρίσκεται πολύ κοντά στην ωοθήκη. Το δευτερογενές ωοκύτταρο θα πρέπει να γονιμοποιηθεί μέσα σε 12 με 24 ώρες από την ωοθυλακιορρηξία αλλιώς πεθαίνει.

ΜΕΤΑΝΑΣΤΕΥΣΗ ΣΠΕΡΜΑΤΟΖΩΑΡΙΩΝ

Η άφιξη των σπερματοζωαρίων στη λήκυθο προϋποθέτει τη μετακίνηση τους από τη θέση της εκσπερμάτισης δια μέσου του γεννητικού συστήματος της γυναίκας. Πιο συγκεκριμένα το προϊόν της εκσπερμάτισης περνά από τον κόλπο, περιβρέχει το έξω τραχηλικό στόμιο, εισέρχεται στην κοιλότητα της μήτρας και από εκεί στους ωαγωγούς και αποτελείται από ένα μυξώδες μείγμα από σπερματοζωάρια, έκκριμα του προστάτη και των παραγεννητικών αδένων. Τα διάφορα μέρη του γεννητικού συστήματος ασκούν διάφορες επιδράσεις στα σπερματοζωάρια, άλλοτε ευνοϊκές για τη μετανάστευσή τους και άλλοτε όχι. Αποτέλεσμα όλων αυτών των επιδράσεων είναι το γεγονός ότι από τα 350-450 εκατομμύρια σπερματοζωάρια κάθε εκσπερμάτισης, ένας μικρός αριθμός μόνο ανευρίσκεται στις γυναικείες σάλπιγγες. Η περίσσεια αυτή μπορεί να έχει φυλογενετικές μνήμες στις πρώτες μορφές γονιμοποίησης ή να εξασφαλίζει τη φυσική επιλογή των άρτιων σπερματοζωαρίων για να αποφευχθούν οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες.

Ο μέσος αριθμός σπερματοζωαρίων που ανευρίσκονται στη σάλπιγγα της γυναίκας αυξάνει κατά τη διάρκεια των πρώτων 15 λεπτών μετά την εκσπερμάτιση, παραμένει όμως στη συνέχεια σταθερός. Από τα 15 μέχρι τα 45 λεπτά, η αναλογία μεταξύ του αριθμού των σπερματοζωαρίων που βρίσκονται στον κόλπο και αυτών που βρίσκονται στη σάλπιγγα είναι σταθερός, της τάξεως 14 εκατομμύρια σπερματοζωάρια προς ένα σπερματοζωάριο.

Συμπερασματικά λοιπόν, ο χρόνος από το σημείο εναποθέσεως του σπέρματος μέχρι το σημείο συναντήσεως των δύο γαμετών που διανύεται από τα σπερματοζωάρια, είναι μικρότερος από εκείνον που δικαιολογείται μόνο από την κινητικότητά τους.

Σε σχέση με την ταχύτητα μετακινήσεως των σπερματοζωαρίων στα διάφορα τμήματα από τα οποία αυτά διέρχονται, διακρίνονται περιοχές αυξημένης συγκεντρώσεως και περιοχές επιβραδύνσεως. Ο κόλπος και η μητρική κοιλότητα θεωρούνται περιοχές αυξημένης συγκεντρώσεως, ενώ ο τράχηλος, η ενδοτοιχική μοίρα της σάλπιγγας και πιθανώς ο ισθμός θεωρούνται περιοχές επιβραδύνσεως. Έτσι η άνοδος των σπερματοζωαρίων γίνεται βραδύτερα όταν το σπέρμα εναποτίθεται στον κόλπο και γρηγορότερα όταν εναποτίθεται στην κοιλότητα της μήτρας. Η θέση της γυναίκας κατά τη συνουσία και οι ανωμαλίες του γεννητικού συστήματος της γυναίκας επηρεάζουν το χρόνο ανόδου των σπερματοζωαρίων.

Στον τραχηλικό σωλήνα «ταξιδεύουν» μόνο τα σπερματοζωάρια και όχι όλο το προϊόν της εκσπερμάτισης. Οι μεταβολές που συμβαίνουν κατά την ωοθυλακιορρηξία στην τραχηλική βλέννη ευνοούν τη δίοδο των σπερματοζωαρίων και την ενεργοποίησή τους. Η μετανάστευση στην περιοχή επιτυγχάνεται μόνο με την κινητικότητά τους.

Το κατάλληλο περιβάλλον δημιουργείται από την επίδραση των οιστρογόνων και της προγεστερόνη. Οι συγκεκριμένες ορμόνες αλλάζουν την περιεκτικότητά της βλέννης σε ανόργανες ουσίες και νερό. Κατά τη δίοδό τους επίσης από τον τράχηλο της μήτρας γίνεται και αναγνώριση των σπερματοζωαρίων με μορφολογικές και λειτουργικές ανωμαλίες, ώστε αυτά να μην συνεχίσουν το «ταξίδι» προς την ένωση με το ωοκύτταρο.

Η συσταλτικότητα του μυομητρίου επιδρά θετικά στη άνοδό τους και αυξάνεται κατά τη συνουσία από την έκκριση της ωκυτοκίνης. Αυτό επισυμβαίνει μέσω των προσταγλανδινών του σπέρματος, οι οποίες επιδρούν στη μήτρα κατά την ωοθυλακιορρηξία, η οποία στην περίοδο αυτή παρουσιάζει αυξημένη ευαισθησία σε αυτές. Επιπροσθέτως, στο σώμα της μήτρας φαγοκυτταρώνονται από λευκοκύτταρα νεκρά αλλά και κάποια υγιή σπερματοζωάρια μειώνοντας ακόμη περισσότερο τον αριθμό τους.

Η άνοδος από την ενδοτοιχική μοίρα και τον ισθμό της σάλπιγγας ,είναι περιορισμένη. Επιβραδύνεται ο ρυθμός ανόδου από τον ισθμό προς τη λήκυθο και αυτό ευνοεί την αποφυγή γονιμοποίησης του ωαρίου από περισσότερα του ενός σπερματοζωάρια.

Ο στόχος των σπερματοζωαρίων να φτάσουν μέσα στη σάλπιγγα επιτυγχάνεται ενεργητικά με την κινητικότητά τους και παθητικά με τις συστολές των μυϊκών ινών του τοιχώματος της μήτρας και τις κυματοειδείς κινήσεις των κροσσών του επιθηλίου.

Το σαλπιγγικό υγρό έχει επίσης πολύ μεγάλη σημασία.

Αποτελείται από τις εκκρίσεις των κυττάρων του επιθηλίου, από τη διήθηση πλάσματος και από συμμετοχή του περιτοναϊκού υγρού. Το υγρό αυτό διευκολύνει τη μετακίνηση των σπερματοζωαρίων μέσα στη σάλπιγγα και εκεί γίνεται η ενεργοποίησή τους.

Ένας μικρός αριθμός σπερματοζωαρίων καταλήγει στην περιτοναϊκή κοιλότητα, όπου και καταστρέφεται από τα ενεργοποιημένα φαγοκύτταρα.

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΑΚΡΟΣΩΜΙΑΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

Τα σπερματοζωάρια μόλις φτάσουν στο γεννητικό σύστημα του θήλεος για να είναι ικανά να γονιμοποιήσουν το ωάριο θα πρέπει πρώτα να υποστούν δυο διαδικασίες την ενεργοποίηση και την ακροσωμιακή αντίδραση.

Τα σπερματοζωάρια για να αποκτήσουν γονιμοποιητική ικανότητα και γενικά για να προσαρμοστούν, θα πρέπει να παραμείνουν στο γεννητικό σύστημα της γυναίκας περίπου εφτά ώρες. Στην περίοδο αυτή λαμβάνει χώρα η ενεργοποίηση των σπερματοζωαρίων κατά τη οποία διαφοροποιούνται λειτουργικά και μορφολογικά. Η ενεργοποίηση συμβαίνει σε όλο το μήκος του γεννητικού συστήματος του θήλεος και θα πρέπει να έχουν τελειώσει με τη συμπλησίαση του σπερματοζωαρίου με το ωάριο. Συνίσταται στην απομάκρυνση από την κυτταρική μεμβράνη, που επικαλύπτει την ακροσωματική περιοχή, των σπερματοζωαρίων, του γλυκοπρωτεϊνικού καλύμματος και των σπερματικών πρωτεϊνών, προκειμένου να καταστούν ικανά να διαπεράσουν τα περιβλήματα του ωαρίου και να συντελεστεί το φαινόμενο της γονιμοποίησης.

Τα τελευταία χρόνια έχει εισαχθεί η έννοια της απενεργοποίησης των σπερματοζωαρίων λόγω παρατηρήσεων, όπου ενεργοποιηθέντα σπερματοζωάρια καθίστανται ανίκανα για γονιμοποίηση ύστερα από παραμονή τους μέσα σε σπερματικό υγρό, όπου βρίσκεται κάποιος παράγοντας απενεργοποιήσεως, ο οποίος κατακρατείται κατά τη δίοδό τους από τον τράχηλο προς την μήτρα.

Μετά την ολοκλήρωση της ενεργοποίησης λαμβάνει χώρα η ακροσωμιακή αντίδραση. Επιτελείται σε άμεση γειτονία προς το ωοκύτταρο υπό την επίδραση ουσιών που προέρχονται από τα κύτταρα του ακτινωτού στεφάνου?. Το οιστρογονικό περιβάλλον, κατά την προωορρηκτική φάση του ωοθυλακίου, επιδρά θετικά στην ακροσωμιακή αντίδραση, ενώ το προγεστερονικό δεν την ευνοεί. Η αντίδραση αποτελεί διαδοχική διαδικασία συγχώνευσης της ακροσωμιακής μεμβράνης και της πλασματικής μεμβράνης που την καλύπτει. Με τον τρόπο αυτόν απελευθερώνονται διαλυτά συστατικά του ακροσώματος και κατ’ επέκταση διευκολύνεται το πέρασμα των σπερματοζωαρίων διαμέσου της διαφανής ζώνης και του ακτινωτού στεφάνου. Στη συνέχεια συντίθενται κύστεις σχηματιζόμενες από ακροσωμιακή και πλασματική μεμβράνη, οι οποίες αφού παραμείνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στην κεφαλή των σπερματοζωαρίων, διασκορπίζονται. Κατά την διαδικασία αυτή απελευθερώνονται διάφορες ουσίες όπως, υαλουρονιδάση, η οποία χρησιμεύει στο να υποβοηθήσει το σπερματοζωάριο να διαπεράσει τον ακτινωτό στέφανο, ουσίες τύπου θρυψίνης, οι οποίες πέπτουν τη διαφανή ζώνη και ακρωσίνη, η οποία είναι απαραίτητη για να διαπεράσει το σπερματοζωάριο τη διαφανή ζώνη.

Φυσιολογικοί ή φαρμακολογικοί παράγοντες που προκαλούν την αντίδραση αυτή είναι: ιονοφόρα ασβεστίου Α23187, ιονομυκίνη, λυσοφωσφολιπίδια, ανθρώπινο φολικό υγρό (human Follicular Fluid-hFF), ανθρώπινη διαφανής ζώνη (ΖΡ) και η 17-άλφα προγεστερόνη.

Σε μοριακό επίπεδο η ακροσωμιακή αντίδραση είναι πολύπλοκη. Η απομάκρυνση ενζυμικών αναστολέων της ελεύθερης διακίνησης των ιόντων ασβεστίου, επιτρέπει σε αυτά να εισέλθουν στο χώρο μεταξύ των δύο μεμβρανών. Συμμετέχει πιθανώς στην είσοδο των ιόντων, μια αντλία ATP-άσης και στη συνέχεια αρχίζει η καταστροφή της ακροσωμιακής μεμβράνης.

Η περιεκτικότητα του hFF και των θυλακιοφόρων σε προγεστερόνη επηρεάζει εν μέρει την ικανότητα τους για πρόκληση της ακροσωμιακής αντίδρασης. Διαφορετικά δείγματα hFF έχουν μεγάλες διαφορές στην ικανότητα για πρόκληση της ακροσωμιακής αντίδρασης και η ικανότητα αυτή σχετίζεται με την περιεκτικότητά τους σε προγεστερόνη. Η προγεστερόνη διαπιστώθηκε ότι επιδρά στην επιφάνεια του σπέρματος προκαλώντας άνοιγμα διαμεμβρανικού διαύλου ασβεστίου για να εισέλθουν ιόντα ασβεστίου, άνοιγμα διαμεμβρανικού διαύλου χλωρίου για να εξέλθουν ιόντα χλωρίου και ενεργοποίηση πρωτεϊνικής κινάσης της τυροσίνης.

Η ΖΡ είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση των διαύλων ασβεστίου και την είσοδό τους από το εξωτερικό περιβάλλον. Απαραίτητες στη δράση της ΖΡ είναι οι Gi πρωτεΐνες, οι οποίες χρησιμεύουν στη μεταγωγή του σήματος μετά τη δέσμευση του σπερματοζωαρίου. Επίσης η ΖΡ είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση μιας πρωτεΐνης με δραστηριότητα κινάσης της τυροσίνης που παίρνει μέρος στην ακροσωμιακή αντίδραση και έχει μοριακό βάρος 95kDa.Η πρωτεΐνη αυτή υπάρχει μόνο στους όρχεις και τα σπερματοζωάρια και έχει ως ρόλο να αντιδρά με τη ΖΡ και τη ZRK (zona receptor kinase - πρωτεΐνη με χαρακτηριστικά κινάσης τυροσίνης).

Η sp56 είναι μια πρωτεΐνη με μοριακό βάρος 56kDa.Βρίσκεται στη μεμβράνη του σπερματοζωαρίου(στο ακρόσωμα) πολλών θηλαστικών αλλά είναι άγνωστο αν υπάρχει και στα ανθρώπινα σπερματοζωάρια. Ο ρόλος της είναι να συντελεί στην προσκόλληση του σπερματοζωαρίου στη διαφανή ζώνη. Ο σπερματικός υποδοχέας γλυκίνης/ κανάλι χλωρίου είναι επίσης μια πρωτεΐνη η οποία αρχίζει την ακροσωμιακή αντίδραση.

ΦΑΣΕΙΣ ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ

1) Διέλευση του ακτινωτού στεφάνου

Συνήθως μόνο ένα σπερματοζωάριο καταφέρνει να γονιμοποιήσει το ωάριο, ενώ τα υπόλοιπα εξυπηρετούν στο να καταφέρει το σπερματοζωάριο αυτό να διαπεράσει τον ακτινωτό στέφανο. Διάφορα ένζυμα του σπερματοζωαρίου και του ωαγωγού συμμετέχουν στη διάλυση του ακτινωτού στεφάνου.

2) Διέλευση της διαφανούς ζώνης

Όταν το σπερματοζωάριο φτάσει στη διαφανή ζώνη, πρωτεΐνες δέσμευσης στο σπερματοζωάριο λειτουργούν ως υποδοχείς για την προσκόλλησή του στη διαφανή ζώνη. Τέτοιες πρωτεΐνες είναι η μανοσιδάση, η οποία συμμετέχει στη δέσμευση στη ΖΡ3 και στην ακροσωμιακή αντίδραση, η ZRK, η οποία είναι υποδοχέας για την ανθρώπινη ΖΡ3, που είναι σημαντική για τη ρύθμιση της εξωκυττάρωσης στο ακρόσωμα? αυτών, η λεκτίνη τύπου C, η οποία είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη με περιοχές αναγνώρισης υδατανθράκων στο C-άκρο του εξωκυτταρικού τμήματος και μια Ν-τελική κυτοπλασματική “άγκυρα”. Η λεκτίνη αυτή χαρακτηρίστηκε ως η μοναδική πρωτεΐνη 50kDa στην πλασματική μεμβράνη της κεφαλής των σπερματοζωαρίων που καλύπτει το ακρόσωμα. Μετά την προσκόλληση του σπερματοζωαρίου η διαβατότητα της διαφανής ζώνης αλλάζει και τελικά αυτό διαπερνά το δεύτερο φραγμό. Μόλις περατωθεί η είσοδος αδρανοποιούνται ειδικές για το είδος θέσεις υποδοχείς των σπερματοζωαρίων και ενώ πολλά σπερματοζωάρια διαπερνούν τη διαφανή ζώνη, μόνο ένα καταφέρνει να διεισδύσει στο ωοκύτταρο.

3) Συνένωση των κυτταρικών μεμβρανών του σπερματοζωαρίου και του ωοκυττάρου

Οι μεμβράνες των δύο γαμετών συνενώνονται, με τη βοήθεια ουσιών όπως η φιμπρονεκτίνη και η φερτιλίνη. Πιο συγκεκριμένα εισέρχονται στο κυτταρόπλασμα του ωοκυττάρου η κεφαλή και η ουρά του σπερματοζωαρίου, όμως η κυτταρική μεμβράνη εγκαταλείπεται στην επιφάνεια του ωοκυττάρου.

Μετά την είσοδο του σπερματοζωαρίου στο ωοκύτταρο, το ωάριο αντιδρά με τρεις τρόπους. 1) Απελευθερώνονται κοκκία από το φλοιό του ωοκυττάρου που περιέχουν ένζυμα με αποτέλεσμα η μεμβράνη του ωοκυττάρου να μην είναι διαπερατή από άλλα σπερματοζωάρια. 2) Ολοκληρώνεται η δεύτερη μειωτική διαίρεση του ωοκυττάρου. Έτσι σχηματίζεται το ώριμο ωάριο και το δεύτερο πολικό σωμάτιο το οποίο περιέχει λιγότερο κυτταρόπλασμα και τελικά αποβάλλεται. Το ώριμο ωάριο αποτελείται από 22+Χ χρωμοσώματα τα οποία βρίσκονται στον θήλυ προπυρήνα. 3) Μεταβολική ενεργοποίηση του ωαρίου.

Άρρεν και θήλυς προπυρήνας

Στη συνέχεια οι συνδέσεις των δυο γαμετών γίνονται ισχυρότερες και το τελικό αποτέλεσμα είναι η δημιουργία. Ο άρρεν και ο θήλυ προπυρήνας έρχονται σε στενή επαφή και χάνουν τα περιβλήματά τους. Λόγω του ότι είναι απλοειδείς, θα πρέπει κατά την ανάπτυξή τους να διπλασιάσουν την ποσότητα του DNA τους. Μετά το διπλασιασμό του γεννητικού τους υλικού, τα χρωμοσώματα κατανέμονται στην άτρακτο για να ξεκινήσει η πρώτη μιτωτική διαίρεση.

Τα 23 μητρικά και τα 23 πατρικά διπλά χρωμοσώματα χωρίζονται κατά τον επιμήκη άξονά τους στο κεντρομερίδιο και οι αδελφές χρωματίδες κινούνται προς τους αντίθετους πόλους με αποτέλεσμα κάθε κύτταρο του ζυγώτη να έχει φυσιολογικό διπλοειδή αριθμό χρωμοσωμάτων και την σωστή ποσότητα DNA.Εμφανίζεται στη συνέχεια μια αύλακα η οποία διαχωρίζει το κυτταρόπλασμα σε δύο μέρη.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ

Αποκατάσταση του διπλοειδικού αριθμού των χρωμοσωμάτων.

Η ένωση των δύο γεννητικών κυττάρων, που το καθένα περιέχει 23 χρωμοσώματα, σχηματίζει ένα ζυγώτη που είναι ένα κύτταρο διπλοειδικό με 46 χρωμοσώματα που είναι ο κανονικός αριθμός για το ανθρώπινο είδος. Το κάθε μέλος από το κάθε ένα από τα 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων προέρχεται από τον κάθε γονιό.

Διαφορές στο είδος

Επειδή τα μισά χρωμοσώματα προέρχονται από τη μητέρα και τα άλλα μισά από τον πατέρα, ο ζυγώτης περιέχει ένα νέο συνδυασμό από χρωμοσώματα. Μέσα από κάθε χρωμόσωμα είναι πολλοί κληρονομικοί παράγοντες που ονομάζονται γονίδια και που το καθένα από αυτά διαφέρει από τα άλλα και ελέγχει την κληρονομικότητα για ένα ή περισσότερα χαρακτηριστικά. Επομένως η γονιμοποίηση αποτελεί τη βάση για την κληρονομικότητα και από τους δύο γονιούς και εξασφαλίζει τις ποικιλίες του ανθρώπινου είδους.

Καθορισμός του φύλου

Το φύλο του εμβρύου καθορίζεται στη γονιμοποίηση από το είδος του σπερματοζωαρίου που γονιμοποιεί το ωάριο. Η γονιμοποίηση από ένα σπερματοζωάριο που φέρνει το χρωμόσωμα Χ θα παράγει ένα ζυγώτη ΧΧ το οποίο θα αναπτυχθεί φυσιολογικά σε θήλυ, ενώ η γονιμοποίηση από ένα σπερματοζωάριο που φέρνει το Υ χρωμόσωμα θα σχηματίσει ένα ΧΥ ζυγώτη που κανονικά θα αναπτυχθεί σε άρρεν.

Αρχή της αυλάκωσης

Αρχίζει η ανθρώπινη εξέλιξη με την αυλάκωση του ζυγώτη ή το χωρισμό του σε δύο βλαστομερίδια.

Επιγονιμοποίηση χρησιμοποιείται στην περίπτωση όπου δύο ή περισσότερα ωοκύτταρα από τον ίδιο ωοθηκικό κύκλο γονιμοποιούνται κατά τη διάρκεια χωριστών συνουσιών.

Επικύηση είναι η γονιμοποίηση ενός ωοκυττάρου όταν ένα έμβρυο που σχηματίστηκε κατά την διάρκεια προηγούμενου ωοθυλακικού κύκλου βρίσκεται ήδη στη μήτρα.

ΑΥΛΑΚΩΣΗ

Ο ζυγώτης ο οποίος είναι μονοκύτταρο έμβρυο και πάρα πολύ εξειδικευμένο κύτταρο διαιρείται σε δύο κύτταρα αρχικά και υφίσταται ταχεία αύξηση του αριθμού των κυττάρων. Το μέγεθος των κυττάρων μικραίνει με κάθε νέα διαίρεση αυλάκωσης και πλέον ονομάζονται βλαστομερίδια. Κάθε βλαστομερίδιο θεωρείται ότι είναι ικανό εάν απομονωθεί, να σχηματίσει πλήρες έμβρυο, και πιστεύεται ότι στο ένα τρίτο των περιπτώσεων των μονοζυγωτικών διδύμων οφείλονται στον διαχωρισμό των αρχικών αυτών κυττάρων.

Μετά από τρεις έως τέσσερις διαιρέσεις ο ζυγώτης, χαρακτηρίζεται ως μορίδιο και αποτελείται από 12 έως 16 κύτταρα. Στο στάδιο του μοριδίου ο ζυγώτης φτάνει σε τρεις ημέρες από τη γονιμοποίηση.

Ο όρος μορίδιο δεν είναι ο ιδανικότερος, γιατί χρησιμοποιήθηκε αρχικά στα αμφίβια, στα οποία το μορίδιο παράγει μόνο εμβρυϊκούς ιστούς και όχι, όπως συμβαίνει στα θηλαστικά, εμβρυϊκές και μη εμβρυϊκές δομές. Χρησιμοποιείται καλύτερα ο όρος συνείληση.

Συνείληση είναι η διεργασία με την οποία τα βλαστομερίδια αποπλατύνονται, μεγιστοποιώντας τις μεσοκυττάριες επαφές και ελαχιστοποιώντας τα μεσοκυττάρια διαστήματα. Η διεργασία αυτή η οποία παρατηρείται όταν υπάρχουν 8 έως 16 κύτταρα, έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό ενός ομοιόμορφου κυτταρικού πληθυσμού. Επιπλέον αρχίζει η πόλωση και η διαφοροποίηση των κυττάρων. Από μία ομάδα κεντρικώς τοποθετημένων κυττάρων, την έσω κυτταρική μάζα, θα σχηματιστούν οι ιστοί του ιδίως εμβρύου και από μια περιφερική στιβάδα, την έξω κυτταρική μάζα, θα σχηματιστεί η τροφοβλάστη, η οποία αργότερα θα συμβάλλει στο σχηματισμό του πλακούντα.

Εμβρυϊκό γονιδίωμα

Υπάρχουν ορισμένες ενδείξεις ότι ο ζυγώτης ήδη συνθέτει RNA. Ακόμη και το δικύτταρο έμβρυο έχει κάποια σημεία που διαφοροποιούν περιοχές στην επιφάνεια των βλαστομεριδίων ίσως μέσω πρωτεϊνών του κυτταροσκελετού του ωοκυττάρου. Η μεταγραφή γονιδίων στο πρώιμο έμβρυο του ανθρώπου ενεργοποιείται έξω από τον πυρηνίσκο, τουλάχιστον από το έμβρυο των τεσσάρων κυττάρων, αλλά ο ρυθμός σύνθεσης είναι βραδύς. Στο έμβρυο των οκτώ κυττάρων ορισμένα βλαστομερίδια εμφανίζουν γενική αύξηση της μεταγραφικής δραστηριότητας, τόσο έξω από τον πυρηνίσκο όσο και μέσα σε αυτόν, έτσι ώστε στο στάδιο αυτό τα γονίδια του πρώιμου εμβρύου του ανθρώπου και η ήδη παρούσα γενετική μοναδικότητα να εκφράζονται στο φαινότυπο. Η μετάβαση από τον μητρικό στον εμβρυϊκό γενετικό έλεγχο μπορεί να συνδέεται με μια αναπτυξιακή παύση όταν υπάρχουν τέσσερα κύτταρα. Μεγάλα τμήματα του γονιδιώματος των κυττάρων θέτονται εκτός λειτουργίας. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας αυτής είναι εμφανές στο ότι τα μελλοντικά σωματικά κύτταρα χάνουν την ολοδυναμία τους και είναι επιρρεπή προς γήρανση, ενώ τα γεννητικά κύτταρα επανακτούν την ολοδυναμία τους μετά τη μείωση και τη γονιμοποίηση.

ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΒΛΑΣΤΟΚΥΣΤΗΣ / 4-5 ΗΜΕΡΩΝ

Όταν το μορίδιο εισέλθει στην κοιλότητα της μήτρας, υγρό αρχίζει να διεισδύει μέσω της διαφανούς ζώνης στους μεσοκυττάριους χώρους της έσω κυτταρικής μάζας. Οι μεσοκυττάριοι χώροι αρχίζουν να συνενώνονται και τελικά σχηματίζεται μια κοιλότητα, η βλαστοκήλη. Το έμβρυο χαρακτηρίζεται ως βλαστοκύστη και υπάρχουν 16 έως 32 κύτταρα.

Τα ιδίως εμβρυϊκά κύτταρα σχηματίζουν τον εμβρυϊκό κόμβο και θεωρείται ότι είναι πολυδύναμα αρχικά. Τα κύτταρα αυτά παράγουν άμεσα διάφορες σειρές εμβρυϊκών στελεχιαίων κυττάρων. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το φαινόμενο της απόπτωσης. Η ανάπτυξη της βλαστοκύστης δεν έχει σχέση με τον αριθμό των κυττάρων, αλλά με τον χρόνο, έτσι ώστε ο αριθμός των κυττάρων του εμβρυϊκού κόμβου να ποικίλει και να είναι περισσότερο βιώσιμοι οι κόμβοι με τα περισσότερα κύτταρα.

Ο εμβρυϊκός κόμβος αποτελείται από δύο στιβάδες α) την επιβλάστη και β)την υποβλάστη. Η επιβλάστη είναι πολυδύναμη και από την υποβλάστη σχηματίζεται το ενδόδερμα. Ο εμβρυϊκός δίσκος, ο οποίος στη φάση αυτή είναι το δίστιβο έμβρυο, αποτελείται από το συνδυασμό επιβλάστης και υποβλάστης. Ο διπλασιασμός του δίσκου αποτελεί ίσως την αρχή για αρκετές περιπτώσεις μονοζυγωτικών διδύμων και πιθανόν να συμβαίνει κατά την εκκόλαψη.

Η εκκόλαψη είναι η διαδικασία κατά την οποία διαλύεται η διαφανή ζώνη και η βλαστοκύστη, στις 6 μέρες, αποτελείται από εκατό και πλέον κύτταρα.

Η βλαστοκύστη εκτός από τον εμβρυϊκό δίσκο την περίοδο αυτή διαφοροποιείται στην τροφοβλάστη, κύτταρα της οποίας θα αποτελέσουν το πρώτο επιθήλιο. Το υγρό της βλαστοκήλης θεωρείται ότι προέρχεται από την τροφοβλάστη και η κοίλανση και η επέκταση της βλαστοκύστης εξαρτώνται από την παρουσία στενών κυτταρικών συνδέσεων, οι οποίες δρουν σαν ένα είδος σφραγίσματος για την τροφοβλάστη.

ΕΜΦΥΤΕΥΣΗ

Εμφύτευση είναι η διεργασία η οποία οδηγεί στην δημιουργία εξειδικευμένης στενής κυτταρικής επαφής μεταξύ της τροφοβλάστης και του ενδομητρίου (ή άλλων ιστών σε περιπτώσεις έκτοπης εμφύτευσης). Το κύημα εγκαταλείπει την κοιλότητα και εγκλείεται στον βλεννογόνο της μήτρας. Η βλαστοκύστη και το ενδομήτριο πρέπει να υφίστανται σύγχρονες αλλαγές. Η εμφύτευση φυσιολογικά λαμβάνει χώρα στα ανώτερα και οπίσθια τοιχώματα της κοιλότητας της μήτρας κατά τη διάρκεια της εκκριτικής φάσης του κύκλου.

Οι προϋπόθεσης για μία επιτυχή εμφύτευση είναι:

Α) απόλυτος συγχρονισμός της εξέλιξης του προεμφυτευτικού εμβρύου σε βλαστοκύστη και της διαφοροποίησης μιας περιοχής του ενδομητρίου κατάλληλης για εμφύτευση,

Β) ορμονική προετοιμασία της μήτρας και εκκριτική δραστηριότητα του ενδομητρίου και του εμβρύου,

Γ) αυξημένη αγγειογένεση και αιμάτωση της περιοχής,

Δ) αυστηρά ρυθμιζόμενη διείσδυση των κυττάρων της τροφοβλάστης στο ενδοθήλιο του ενδομητρίου και

Ε) τοπική μείωση των ανοσολογικών μηχανισμών.

Στη διεργασία της εμφύτευσης μπορούμε να διακρίνουμε σχηματικά τρία στάδια:

1. πρόσφυση της βλαστοκύστης στο ενδομήτριο,
2. προσκόλληση της βλαστοκύστης στο ενδομήτριο και
3. διείσδυση και εισδοχή της τροφοβλάστης

ΠΡΟΣΦΥΣΗ ΤΗΣ ΒΛΑΣΤΟΚΥΣΤΗΣ ΣΤΟ ΕΝΔΟΜΗΤΡΙΟ

Όταν η βλαστοκύστη αναδυθεί από τη διαφανή ζώνη την Πέμπτη ημέρα έρχεται σε επαφή με τον βλεννογόνο της μήτρας και με τον εμβρυονικό της πόλο εισδύει στο ενδομήτριο.

Ο εμμηνορρυσιακός κύκλος με την κυκλική εναλλαγή του ενδομητρίου. Το παράθυρο εμφύτευσης που αντιστοιχεί στην περίοδο της μέγιστης υποδεκτικότητας βρίσκεται στο D

Η προσκόλληση επισυμβαίνει όταν η μήτρα βρίσκεται στην εκκριτική φάση του κύκλου. Οι ιδανικές συνθήκες εμφύτευσης του ενδομητρίου διαρκούν τέσσερις ημέρες (20-24η ημέρα) και το περιορισμένο αυτό χρονικό διάστημα καλείται παράθυρο εμφύτευσης. Ακολουθεί περίπου έξι ημέρες μετά το peak της LH και χαρακτηρίζεται από μικρές ανυψώσεις των επιθηλιακών κυττάρων του ενδομητρίου. Η απορρόφηση του υγρού που βρίσκεται στη μήτρα έχει ως αποτέλεσμα την κινητοποίηση της βλαστοκύστης και την μεταφορά της πιο κοντά στο ενδομήτριο. Σε αυτό το στάδιο η βλαστοκύστη μπορεί να εξουδετερωθεί. Υπάρχει ακόμη η θεωρία ότι η προγεστερόνη και τα οιστρογόνα είναι υπεύθυνα για την εμφάνιση οιδήματος που "γεμίζει" την επιπεδωμένη πια κοιλότητα της μήτρας.

ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗ ΤΗΣ ΒΛΑΣΤΟΚΥΣΤΗΣ ΣΤΟ ΕΝΔΟΜΗΤΡΙΟ

Μετά την εναπόθεση της ελεύθερα επιπλέουσας βλαστοκύστης στο επιθήλιο της μήτρας μικρολάχνες που βρίσκονται στην επιφάνεια των πιο εξωτερικά ευρισκόμενων κυτταροτροφοβλάστων αλληλεπιδρούν με τα επιθηλιακά κύτταρα της μήτρας. Σε αυτό το στάδιο η βλαστοκύστη δεν μπορεί να εξουδετερωθεί. Η προσκόλληση της βλαστοκύστης στο ενδομήτριο υποβοηθείται από γλυκοπρωτεΐνες της κυτταρικής επιφάνειας με μηχανισμούς που ακόμη δεν είναι αρκετά αποσαφηνισμένοι και κατανοητοί.

ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ΚΑΙ ΕΙΣΔΟΧΗ ΤΗΣ ΤΡΟΦΟΒΛΑΣΤΗΣ

Η τροφοβλάστη διαφοροποιείται σε δύο διαφορετικές κυτταρικές στιβάδες αμέσως μετά την επαφή με το ενδομήτριο: Την εξωτερικώς κείμενη συγκυτιοτροφοβλάστη και την εσωτερικώς κείμενη κυτταροτροφοβλάστη.

Η συγκυτιοτροφοβλάστη παράγει λυτικά ένζυμα και εκκρίνει παράγοντες που προκαλούν απόπτωση του επιθηλίου του ενδομητρίου. Διασχίζει τη βασική μεμβράνη και διεισδύει στο στρώμα διαβρώνοντας-εγκολπώνοντας τα τριχοειδή αγγεία του ενδομητρίου. Με την εμφύτευση της βλαστοκύστης στο ενδομήτριο η συγκυτιοτροφοβλάστη επεκτείνεται γρήγορα και θα περιβάλλει ολοκληρωτικά το έμβρυο, μόλις διεισδύσει ολοκληρωτικά στο ενδομήτριο.

Επίσης, η τροφοβλάστη ενισχύεται από μια μεσεγχυματική στιβάδα και ο συνδυασμός της τροφοβλάστης και της εξωεμβρυϊκής μεσοβλάστης αποτελεί το χόριο, που είναι ένας από τους υμένες που περιβάλλουν το έμβρυο. Το χόριο θα σχηματίσει τη χοριακή κοιλότητα, μέσα στην οποία βρίσκεται ο εμβρυϊκός δίσκος. Οι χοριακές λάχνες αποτελούν το βασικό χαρακτηριστικό του πλακούντα. Οι πρώτες λάχνες δεν είναι ελεύθερες προεκβολές αλλά μάλλον λαχνικά στελέχη ή στελεχιαίες λάχνες. Στα πρώτα στάδια της πρώιμης εμβρυϊκής περιόδου ορισμένες χοριακές λάχνες εμφανίζουν στην κορυφή τους πυκνό σύνολο κυτταροτροφοβλαστικών κυττάρων. Αυτές οι κυτταροτροφοβλαστικές κυτταρικές στήλες έρχονται σε επαφή με το διαβρωμένο ενδομήτριο και επεκτείνονται ως μέρος του επενδύματος του μεσολάχνιου χώρου το οπoίο ονομάζεται κυτταροτροφοβλαστικό κέλυφος ή πρώιμο βασικό πέταλο. Αργότερα ο πυρήνας των λαχνών επεκτείνεται, μέσα στις κυτταρικές στήλες για να προσκολληθεί στον φθαρτό. Οι περισσότερες ωστόσο διατηρούν ελεύθερες κορυφές στον μεσολάχνιο χώρο-ελεύθερες λάχνες.

Μόλις η βλαστοκύστη αρχίσει να εισδύει στο επιθήλιο του βλεννογόνου της μήτρας, το ενδομήτριο ονομάζεται φθαρτός (ο υποκείμενος σε φθορά:ο βλεννογόνος που αποβάλλεται μετά τη γέννηση). Φθάρτωση-φθαρτική αντίδραση είναι η σειρά των μεταβολών του ενδομητρίου που συμβαίνουν ως απόκριση στη βλαστοκύστη. Η φθάρτωση, η οποία βρίσκεται υπό την επιρροή της προγεστερόνης, αρχίζει προς το τέλος της ωχρινικής φάσης και διαρκεί αρκετές μέρες, Χαρακτηρίζεται από την μεγέθυνση των κυττάρων του στρώματος του ενδομητρίου τα οποία συγκεντρώνουν γλυκογόνο και αποκτούν επιθηλιοειδή όψη σε εγκάρσια τομή. Οι μεταβολές δείχνουν αυξημένη συνθετική και εκκριτική δραστηριότητα. Μολονότι η εμφύτευση αρχίζει σε ενδομήτριο που δεν έχει ακόμη φθαρτοποιηθεί, οι ινοβλάστες του στρώματος γίνονται σύντομα ευμεγέθεις και πολυγωνικές και περιέχουν άφθονο γλυκογόνο και λιπίδια. Είναι τότε γνωστές ως φθαρτικά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά παράγουν προλακτίνη και περιέχουν τον ινσουλινοειδή αυξητικό παράγοντα. Στον φθαρτό βρίσκονται επίσης μεγάλα κοκκώδη λευκοκύτταρα. Η επιπολής περιοχή του ενδομητρίου στην οποία παρατηρείται φθάρτωση είναι η συμπαγής στιβάδα, ενώ η βαθύτερη περιοχή με διευρυμένους αδένες και αραιό στρώμα είναι η σπογγώδης στιβάδα.

1. συγκυτιοτροφοβλάστη
2. κυτταροτροφοβλάστη
3. επιβλάστη
4. υποβλάστη
5. κοιλότητα της βλαστοκύστης
6. τριχοειδές αγγείο της μητέρας
7. αμνιακή κοιλότητα
8. αμνιοβλάστες
9. δίκτυο ινών
10. ’κόλπος’ της τροφοβλάστης

Ολοκλήρωση της εμφύτευσης στο ενδομήτριο και κάλυψη της περιοχής από ένα δίκτυο ινών. Η αμνιακή κοιλότητα επεκτείνεται και ένα κυτταρικό στρώμα (αμνιοβλάστες) ξεχωρίζει από την κυτταροτροφοβλάστη. Τα κύτταρα της υποβλάστης αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Επίσης εμφανίζονται μικροί χώροι πληρούμενοι με υγρά που ενώνονται για να σχηματίσουν κόλπους

Στο μέσο της δεύτερης εβδομάδας αναπτύσσονται στην αρχικά συμπαγή τροφοβλάστη χώροι πλήρεις αίματος, οι αιμόκολποι οι οποίοι επικοινωνούν με τα αγγεία του ενδομητρίου. Η σύνδεση αυτή των μητρικών αγγείων με την τροφοβλάστη αποτελεί την βάση της μητροπλακουντιακής κυκλοφορίας. Η διείσδυση των μητρικών αιμοφόρων αγγείων συνοδεύεται από πλήθυνση των κυττάρων της αποκαλούμενης ενδοαγγειακής κυτταροτροφοβλάστης μέσα στα αρτηρίδια. Το γεγονός αυτό οδηγεί στην μερική καταστροφή και απόφραξη των αγγείων και από πτώση της πίεσης του αίματος στον μεσολάχνιο χώρο. Σε τομές οι μητριαίοι αδένες έχουν όψη σιδηροπρίονου. Κυτταροτροφοβλαστικοί σωροί προεκτείνονται μέσα στην συγκυτιοτροφοβλάστη και αποκτούν μεσοβλαστικό πυρήνα. Οι αιμόκολποι σύντομα επικοινωνούν μεταξύ τους και ονομάζονται μεσολάχνιοι χώροι. Λέγεται, συνήθως, ότι οι αιμόκολποι περιέχουν αίμα, έχει υποστηριχθεί όμως ότι ο μεσολάχνιος χώρος στερείται ροής αίματος κατά το πρώτο τρίμηνο και ότι πληρούται με ακύτταρο υγρό, πιθανώς πλάσμα.

Εμφύτευση, 9η- 10η ημέρα, εμφύτευση, 10η-11η ημέρα

1. υποβλάστη
2. διαβρωμένα μητρικά αγγεία
3. εξωεμβρυϊκό δίκτυο
4. Η μεμβράνη του Heuser
5. αμνιακή κοιλότητα
6. κυτταροτροφοβλάστη
7. συγκυτιοτροφοβλάστη
8. αιμόκολποι

Η καταστροφική λυτική δραστηριότητα της συγκυτιοτροφοβλάστης αφορά τώρα στα αγγεία του ενδομητρίου. Το μητρικό αίμα ρέει στις μικρές κοιλότητες που, σύντομα επικοινωνούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα υποτυπώδες δίκτυο μητροπλακουντιακής κυκλοφορίας.

Στο τέλος της δεύτερης εβδομάδας που έχει ολοκληρωθεί η εμφύτευση, ο εμβρυϊκός κόμβος συνίσταται από δύο ημισφαιρικές κοιλότητες που κείνται η μια πάνω στην άλλη, την αμνιακή κοιλότητα (ραχιαίως) και την ομφάλιο (κοιλιακώς). Από μεταβολές που συμβαίνουν στην εμβρυοβλάστη παράγεται ο δίστιβος εμβρυϊκός δίσκος που αποτελείται από την επιβλάστη και την υποβλάστη. Η αμνιακή κοιλότητα εμφανίζεται πιθανώς μέσα στον εμβρυϊκό κόμβο, ίσως με αναδιάταξη επιβλαστικών κυττάρων. Η κοιλότητα αφορίζεται από την επιβλάστη και ραχιαίως από μια στιβάδα αμνιακού εξωδέρματος. Το άμνιο, όπως και το χόριο είναι ένα από τα αναπτυξιακά εξαρτήματα. Στην κοιλιακή επιφάνεια του εμβρυϊκού δίσκου αναπτύσσεται εξωεμβρυϊκό ενδόδερμα το οποίο περιβάλλει την κοιλότητα που ονομάζεται πρωτογενές ομφαλικό κυστίδιο (ή λεκιθικός ασκός).Ο εμβρυϊκός δίσκος εξακολουθεί να είναι δίστιβος, αποτελούμενος από την επιβλάστη και από το ενδόδερμα το οποίο προήλθε από την υποβλάστη.

Καθώς η βλαστοκύστη εμφυτεύεται στο ενδομήτριο, η συγκυτιοτροφοβλάστη παράγει ανθρώπινη χοριακή γοναδοτροπίνη hCG η οποία εισέρχεται στο μητρικό αίμα και μπορεί να ανιχνευθεί ήδη από την όγδοη ημέρα, και δύο ημέρες αργότερα και από τα ούρα. Η εν λόγω ορμόνη αποτελεί την βάση εργαστηριακών δοκιμασιών της εγκυμοσύνης.

Περίπου 17 ημερών

Στον φθαρτό διακρίνονται τρεις μοίρες: (1) ο βασικός φθαρτός βρίσκεται στον εν τω βάθει πόλο του κυήματος (2) ο θυλακοειδής φθαρτός περιβάλλει το υπόλοιπο του χοριακού σάκου και (3) ο τοιχωματικός φθαρτός επενδύει την κοιλότητα της μήτρας, εκτός από την θέση εμφύτευσης.

Κυτταροτροφοβλαστικοί σωροί μαζί με το μεσοβλαστικό τους στρώμα σχηματίζουν προεκβολές γνωστές ως χοριακές λάχνες, μολονότι το κορυφαίο άκρο τους δεν είναι ελεύθερο. Επιπλέον, οι αιμόκολποι συνενώνονται για να σχηματίσουν μια μεγάλη, πλήρη υγρού κοιλότητα που ονομάζεται μεσολάχνιος χώρος. Σύντομα, ολοκληρώνεται ο σχηματισμός του αμνιακού εξωδέρματος, το οποίο αρχίζει να περιβάλλεται από ένα εξωτερικό μεσοβλαστικό κάλυμμα. Το δευτερογενές ομφαλικό κυστίδιο αναπτύσσεται από το πρωτογενές, το οποίο πιθανώς συρρικνώνεται και εν συνεχεία το συρρικνωμένο άπω μέρος του αποκόπτεται. Πιστεύεται ότι το ομφαλικό κυστίδιο μετέχει σε ενεργητικές και παθητικές μεταφορές στο έμβρυο και πιθανώς ενέχεται στην σχέση μεταξύ μεταβολικής δυσαρμονίας ( π.χ. διαβήτης ) και συγγενών ατελειών.

Ο συνδετικός μίσχος

Αρχικά όλη η αμνιοβλαστική περιοχή προσφύεται στο χόριο με μια γέφυρα εξωεμβρυϊκού μεσεγχύματος που ονομάζεται συνδετικός μίσχος. Η μοίρα του μίσχου στην οποία βρίσκεται το ουραίο τμήμα του εμβρυϊκού δίσκου μπορεί να ονομασθεί ομφάλιος μίσχος. Καθώς ο ομφάλιος μίσχος αφορίζεται καλύτερα, περιλαμβάνει το αλλαντοειδές εκκόλπωμα και, μαζί με τον ομφαλεντερικό πόρο, περιβάλλεται από αμνιακή κοιλότητα. Εν συνεχεία αποτελεί τον ομφάλιο λώρο στον οποίο έχουν αναπτυχθεί τα ομφαλικά αγγεία.

Η χοριακή κοιλότητα

Η κοιλότητα που αφορίζεται από, το χόριο και καλύπτεται από (σωματοπλευρικό) μεσόδερμα ονομάζεται χοριακή κοιλότητα. Στην κοιλότητα αυτή αιωρείται η αμνιακή κοιλότητα, ο εμβρυϊκός δίσκος και το δευτερογενές ομφαλικό κυστίδιο. Ο χώρος μεταξύ του σωματοπλευρικού μεσοδέρματος του χορίου και του σπλαχνοπλευρικού μεσοδέρματος που καλύπτει το ομφαλικό κυστίδιο αποτελεί το εξωεμβρυϊκό κοίλωμα. Το υγρό του εξωεμβρυϊκού κοιλώματος περιέχει μεγάλες συγκεντρώσεις βιταμίνης Β12 και φολικού οξέος, και πιστεύεται ότι παίζει σπουδαίο ρόλο στην ανταλλαγή θρεπτικών ουσιών κατά το πρώτο τρίμηνο.

Η αρχική γραμμή και ο αρχικός κόμβος

Ο εμβρυϊκός δίσκος επιμηκύνεται ελαφρώς. Η επιβλάστη αποτελείται από ψευδοπολύστιβο κυλινδρικό επιθήλιο. Ορισμένα κύτταρα από την ουραία περιοχή της επιβλάστης μεταναστεύουν κοιλιακώς κατά μήκος του μέσου επιπέδου και σχηματίζουν την αρχική γραμμή (βλ. εικ. 1). Η αρχική γραμμή εμφανίζεται πιθανώς μεταξύ της 12ης και 17ης ημέρας.

Πιστεύεται ότι η αρχική γραμμή είναι το αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ ενδοδέρματος και της πολυδύναμης επιβλάστης. Τα υπόλοιπα επιβλαστικά κύτταρα στην ραχιαία επιφάνεια του εμβρύου αποτελούν το εμβρυϊκό εξώδερμα. Η αρχική γραμμή αποτελεί ένα μέσο εισόδου δια του οποίου κύτταρα ενθυλακώνονται, πληθύνονται και μεταναστεύουν για να σχηματίσουν την εμβρυϊκή μεσοβλάστη και το ενδόδερμα.

Η εμφάνιση της αρχικής γραμμής προαναγγέλλει την δημιουργία του οριστικού εμβρυϊκού ενδοδέρματος (που, τουλάχιστον στο πρώιμο έμβρυο του μυός, προέρχεται από επιβλαστικά κύτταρα που αντικαθιστούν την υποβλάστη) καθώς και του εμβρυϊκού μεσοδέρματος, το οποίο προέρχεται από την αρχική γραμμή.

Το ρυγχαίο άκρο της αρχικής γραμμής μπορεί να είναι διακριτό και ονομάζεται αρχικός κόμβος. Αποδείχθηκε ότι ο αρχικός κόμβος (της όρνιθας) περιέχει ενδόδερμα, την υποτιθέμενη νωτιαίο χορδή και σωματικά κύτταρα. Έχει βρεθεί στον μυ ότι ο αρχικός κόμβος συνεισφέρει κύτταρα στην χορδιαία πλάκα και στο εδαφιαίο πέταλο του νευρικού σωλήνα.

Ρυγχαίως της αρχικής γραμμής, το ενδόδερμα είναι παχύτερο και ονομάζεται προχορδιαία πλάκα. Ουραίως, η επιβλάστη συνδέεται στενά με το ενδόδερμα σε μια μικρή περιοχή, η οποία πιθανώς αντιπροσωπεύει τον αμαρικό υμένα.

Έχει αποδειχθεί στον μυ, ότι από το ρυγχαίο μέρος της αρχικής γραμμής θα προέλθει το παραξονικό μεσόδερμα, από το μέσο μέρος το έξω πέταλο και το διάμεσο μεσόδερμα και από το ουραίο μέρος εξωεμβρυϊκό μεσόδερμα.

Η αρχική γραμμή αποτελεί σαφή ένδειξη ότι το έμβρυο έχει αμφίπλευρη συμμετρία και επομένως ότι τώρα έχει όχι μόνο ρυγχαίο αλλά και ουραίο άκρο αλλά και αριστερό και δεξιό ημιμόριο (βλ.εικ.2).

Ο καθορισμός του διαμήκους άξονα στο πρώιμο έμβρυο αποτελεί ένα ορόσημο στην ανάπτυξη των σπονδυλωτών, όπως δείχνουν μελέτες ομοιωτικών γονιδίων. Ο άξονας δείχνει το κύριο επίπεδο κατά μήκος του οποίου θα αναπτυχθούν αργότερα άλλα μορφώματα. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι το μεσόδερμα είναι η κρίσιμη κυτταρική στιβάδα η οποία καθορίζει ποιο από τα άκρα του εμβρύου θα γίνει ρυγχαίο και ποιο ουραίο.

Μολονότι η αρχική γραμμή θεωρείται γενικά ως πρώτη οριστική μορφολογική ένδειξη του ρυγχοουραίου άξονα στο έμβρυο, η διαπίστωση είναι δυνατόν να γίνει λίγες μέρες νωρίτερα, είτε από το σχήμα του εμβρυϊκού δίσκου είτε από μια ελαφρά μέση ουραία διαφοροποίηση (ρυγχαία στον κόνικλο).

Η πρώτη ένδειξη στην υπερηχογραφία στις 2-3 περίπου εβδομάδες είναι μια ανηχωική περιοχή (η χοριακή κοιλότητα) μέσα στη μήτρα. Σε λίγες ημέρες η περιοχή αυτή περιβάλλεται από ηχωγενή δακτύλιο που αντιστοιχεί στον χοριακό σάκο. Το ομφαλικό κυστίδιο διακρίνεται πριν από το πρώιμο έμβρυο.

Β’ Μαιευτική και Γυναικολογική Κλινική Πανεπιστημίου Αθηνών
Αρεταίειο Νοσοκομείο
Διευθυντής: Καθηγητής Γ. Κ. Κρεατσάς
Συντονιστής : Σπ. Δενδρινός, Αναπληρωτής Καθηγητής
Αθήνα, Νοέμβριος 2005