Blastocysta

Definicja blastocysty

Blastocysta tworzy się, gdy zapłodnione jajo jest w drugiej fazie wzrostu. Ma to miejsce od piątego do dziewiątego dnia po zapłodnieniu. Jest to wielki krok dla małego organizmu. Blastocysty następują po fazie moruli, kiedy to jajo staje się jednolitą kulą komórek, aż do trzeciego dnia. W tym momencie rosnący embrion potrzebuje przestrzeni! Aby zrekompensować tę potrzebę, blastocysta tworzy większą, pustą w środku kulę komórek z płynnym środkiem, aby lepiej sprostać rosnącym ograniczeniom komórkowym.

Blastocysta wykształca w ten sposób warstwy. Cienka zewnętrzna warstwa komórek wokół niej nazywana jest trofoblastem. Stanie się ona ostatecznie łożyskiem rozwijającego się dziecka. Płynna jama w środku nosi nazwę blastocelu. Blastocysta będzie miała średnicę około 0,1 do 0,2 mm i przejdzie charakterystyczną fazę szybkiego wzrostu. Podczas gdy morula składała się z kilkudziesięciu komórek, blastocysta będzie obejmowała setki komórek.

Prawdopodobnie jedną z najważniejszych cech rozwoju blastocysty jest jej podróż do ściany macicy. Przedimplantowany zarodek jest kulą składającą się z zewnętrznego trofoblastu, jamy blastocelu i skupiska komórek w centrum zwanego wewnętrzną masą komórkową. Ale w miarę wzrostu, ten mały organizm będzie potrzebował więcej pożywienia i bezpiecznej przestrzeni do ekspansji.

Rycina przedstawia blastocystę. 1 odnosi się do blastocelu, 2 do trofoblastu, 3 do zony pellucida, a 4 do wewnętrznej masy komórkowej, która będzie się różnicować w tkanki płodu.

Przejście do ściany macicy

Minięcie około siedmiu dni zajmuje blastocyście znalezienie drogi do macicy ssaka. Podczas tej podróży podejmowane są pewne drastyczne kroki. Kiedy plemnik wnika do komórki jajowej, tworzy się wokół niego twarda błona zwana zona pellucida, która jest nieprzenikniona dla innych plemników. Jest to mechanizm ochronny przed przenikaniem do niej wielu plemników. Dla porównania, na każde kobiece jajeczko przypada od 40 milionów do 1,2 miliarda plemników, które walczą o nie w czasie jednego wytrysku. Podczas gdy ta osłona jest pomocna, nie jest ona zgodna z rozwojem nowego embrionu. Dlatego też jajo zrzuca osłonkę przejrzystą między piątym a siódmym dniem, kiedy zaczyna się różnicować. Rozpoczyna to rearanżację komórek na zewnątrz i wewnątrz jaja, a następnie formuje się blastocysta.

Oficjalna nazwa procesu, który tworzy wewnętrzną jamę blastocysty, to kawitacja. Płyn jest wypychany do wewnątrz przez zewnętrzną warstwę komórek, a połączenia między komórkami są tworzone, aby przyciągnąć komórki do siebie, aby utrzymać płyn wewnątrz jamy. Trofoblast tworzy się tuż pod zoną pellucida. Jak sugerują jego greckie korzenie, warstwa trofoblastu będzie „odżywiać” rosnący zarodek, gdy stanie się łożyskiem. Tymczasem zona pellucida zaczyna się rozpadać. Wzrost i podziały blastuli rozciągają i kurczą sztywną zona pellucida. W tym momencie następuje coś w rodzaju „mini porodu”. Zona pellucida pęknie po stronie przeciwnej do bieguna zarodka i „wykluje się” lub uwolni blastocystę. Po wykluciu pod koniec piątego dnia, blastocysta jest gotowa do znalezienia swojego nowego miejsca.

To wszystko ma miejsce piątego dnia po zapłodnieniu, po którym blastocysta przemieszcza się w dół jajowodu. Jest to możliwe dzięki rzęskom (małym „włoskom”), które kurczą się i przenoszą jajo do macicy. Ponieważ jajo musi pozbyć się zony pellucida, może ono teraz zagnieździć się w wewnętrznej wyściółce macicy, zwanej endometrium. Mikropęcherzyki na powierzchni komórek trofoblastu będą przylegać do komórek nabłonka macicy za pośrednictwem glikoprotein. Po przylgnięciu, zapłodnione jajo i wyściółka macicy nie mogą być już wypłukane podczas cyklu menstruacyjnego.

5-dniowa implantacja blastocysty

Pomyślna implantacja blastocysty w macicy jest konieczna, aby płód mógł się rozwijać. U wielu kobiet dotkniętych niepłodnością ten etap jest zagrożony. Wskaźnik implantacji spada również wraz z wiekiem kobiety z powodu rosnących szans na wystąpienie nieprawidłowości chromosomalnych. Wskaźnik udanych transferów przy zapłodnieniu in vitro (IVF) wynosi około 37,1% dla kobiet poniżej 35 roku życia i zmniejsza się wraz z wiekiem. Normalnie, ludzki embrion potrzebuje czterech dni, aby przemieścić się w dół jajowodu i do wyściółki macicy. Podczas IVF, implantacja następuje pomiędzy 6 a 10 dniem po pobraniu jajeczka. Jest to również jeden do pięciu dni po transferze blastocysty u biorcy.

Podsumowująca oś czasu normalnej implantacji jest następująca:

1. Dzień 0: jajeczko zostaje zapłodnione wysoko w jajowodach i tworzy zonę pellucida
2. Dzień 1-3: jajeczko ulega podziałowi w stadium moruli stałej
3. Dzień 1-4: jajo kontynuuje przemieszczanie się w dół jajowodu i do macicy
4. Dzień 5: jajo zaczęło przekształcać się w wydrążoną blastocystę, podróżuje i zagnieżdża się w ścianie macicy w pobliżu źródła krwi (przyszłego pożywienia!)
5. Dzień 5-9: blastocysta nadal się dzieli i nadal posiada zewnętrzną warstwę trofoblastu, płynną jamę i wewnętrzną masę komórkową, które są komórkami macierzystymi, które utworzą przyszłą tkankę płodową

Gastrulacja blastuli

Gdy etap blastocysty kończy się w dziewiątym dniu, zarodek jest gotowy, aby stać się gastrulą. Gastrulacja jest procesem różnicowania się komórek, które tworzą warstwy tworzące przyszłe dorosłe struktury. Gastrula składa się z trzech warstw zarodkowych. Wszystkie te warstwy zarodkowe wywodzą się z wewnętrznej masy komórek blastocysty. Najbardziej zewnętrzna warstwa zarodkowa nazywana jest ektodermą. Z ektodermy powstają skóra i układ nerwowy rosnącego ssaka. Warstwa środkowa, zwana mezodermą, daje początek mięśniom, kościom, tkankom łącznym i nerkom. Wreszcie, endoderma jest najbardziej wewnętrzną warstwą, która daje początek układowi oddechowemu, jak płuca, i jelitom.

W człowieku, zarodek tworzy się od momentu zapłodnienia do końca ósmego tygodnia ciąży, kiedy staje się płodem.

Quiz

1. Jak nazywa się element, który odpada po uformowaniu się blastocysty?
A. Zona occludens
B. Zona radiata
C. Zona pellucida
D. Zona corona

2. Z której części blastocysty pochodzą warstwy zarodkowe:
A. Z jamy wypełnionej płynem
B. Najbardziej zewnętrznej warstwy komórek
C. Trofoblastu
D. Wewnętrznej masy komórkowej

3. Dopasuj dni, w których rozpoczyna się i kończy etap blastocysty:
A. Dni 5; 9
B. Dni 4; 7
C. Dni 7; 9
D. Dni 5; 7

• National Institutes of Health (2017). „Stem Cell Information.” NIH. Retrieved on 2017-06-10 from https://stemcells.nih.gov/glossary.htm#ectoderm
• Study.com (2017). „Co to jest blastocysta? – Definicja & Etapy rozwoju.” Study Science. Retrieved on 2017-06-09 from http://study.com/academy/lesson/what-is-a-blastocyst-definition-development-stages.html
• Advanced Fertility Center of Chicago (2017). „IVF Success Rates with 5 Day Blastocyst Transfers at the Advanced Fertility Center of Chicago.” Advanced Fertility. Retrieved on 2017-06-09 from http://www.advancedfertility.com/blastocystpregnancyrates.htm
• Advanced Fertility Center of Chicago (2017). „Implantacja embrionów po IVF.” Advanced Fertility. Retrieved on 2017-06-10 from http://www.advancedfertility.com/implantation.htm
• Embriologia (2017). „Implantation Stages.” Human Embryology: Embryogenesis. Retrieved on 2017-06-11 from http://www.embryology.ch/anglais/gnidation/etape02.html