Adobe Systems Xenie Budínská Klinická reprodukční fyziologie. Časný embryonální vývoj. Adobe Systems Úvod ̶14. – 15. den: ̶GnRH=>↑LH<=E ̶„intraovariální“ tekutina+metaloproteinázy=>ovulace ̶fertilizace ̶ Adobe Systems Úvod ̶Časný vývoj embrya (začíná oplozením oocytu spermií a končí těsně před implantací embrya) ̶Zygota => Morula => Blastocysta ̶ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 Adobe Systems Stadium jednobuněčné zygoty ̶průměr 110μm ̶Jednotná cytoplazma, dvě prvojádra ̶4–8 prenukleolů v každém prvojádru ̶prenukleoly uložené v sousedství druhého prvojádra (menší riziko aneuploidie) ̶ Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Aneuploidie ̶genomová mutace, kdy dochází k chybění nebo nadbytku chromozomů ̶Autozomální aneuploidie: ̶Patauův syndrom – trisómie 13. chromozómu. ̶Edwardsův syndrom – trisómie 18. chromozómu. ̶Downův syndrom – trisómie 21. chromozómu. ̶Gonozómální aneuploidie ̶Turnerův syndrom – stav, kdy má jedinec jen gonozóm X, gonozómální aneuploidie. ̶Klinefelterův syndrom – gonozómy jsou doplněny o druhý chromozóm X – XXY. ̶Superfemale – aneuploidie samičího gonozómu – XXX, takto postižení jedinci se nazývají „nadsamice“. ̶ Supermale – aneuploidie samčího chromozómu – XYY, takto postižení jedinci se nazývají „nadsamci“. ̶Chromozomální mozaiky ̶Mozaická forma Turnerova syndromu Adobe Systems Dvoubuněčné až osmibuněčné stadium ̶20–25h po oplození proběhne první mitotické dělení ̶objem zygoty je stejný, blastomery se zmenšují ̶do osmibuněčného stádia jsou buňky totipotentní* (období transkripčního klidu) ̶3. den osmibuněčná zygota vstupuje do děložní dutiny dvoubuněčné stadium čtyřbuněčné stadium osmibuněčné stadium *Totipotentní SC (stem cells – kmenové buňky) mohou vytvořit celého nového jedince (embryoblast i trofoblast). Jsou přítomné v období transkripčního klidu do 3. dne vývoje. Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Kompakce embrya ̶3.–4. den po oplození proběhne aktivace embryonálního genomu ̶kompaktní morula (16+buněčné stadium) ̶E-kadherin (endoteliální) ̶adhezní spoj, důležitý pro vývoj blastuly ̶koreluje s rakovinou žaludku, prsu, štítné žlázy, vaječníků, tlustého střeva a konečníku ̶mitochondrie Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Vývoj blastocysty ̶A – časná blastocysta ̶B – vyvinutá blastocysta ̶C – expandující blastocysta ̶D – klubající se blastocysta (hatching) ̶E – nahá blastocysta ̶a – blastocél ̶b – embryoblast ̶c – trofoblast ̶d – protruze trofoblastu zonou jako začátek klubání Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Blastocysta v závěrečné fázi preimplantačního vývoje a. polární trofektoderm (trofoblast) b. epiblast c. hypoblast d. parietální trofektoderm (trofoblast) Adobe Systems Epigenetiské reprogramování ̶vymazání původní epigenetické informace a k novému programování genomu ̶methylace DNK v chromosomech ̶modifikace histonů, a s tím spojená modifikace chromatinu ̶RNA interference ̶aktivace embryonálního genomu – 3.den vývoje (nezávisle na dosaženém buněčném stadiu) Adobe Systems Metabolismus embrya ̶zdroj energie – Krebsův cyklus ̶časná stadia – cyklus kyseliny citronové a oxidativní fosforilace s pyruvátem ̶po formování blastocysty – glukóza ̶Warburgův efekt (pyruvát je metabolizován na laktát, podporuje rychlé buněčné dělení) ̶NADPH (meziprodukt E metabolizmu): ̶koenzym řady metabolických cest (homocystein) ̶regenerace glutationu Adobe Systems Metabolismus embrya ̶aminokyseliny: ̶proteosyntéza a syntéza signálních molekul ̶osmolyty ̶součást pufrového systému ̶zdroj E ̶antioxidanty ̶lipidy ̶součást buněčných membrán ̶syntéza karnitinu (nejsou exprimovány enzymy) ̶ ̶ Adobe Systems Metabolismus embrya ̶2 – 8 % O2 ̶redukčně oxidační potenciál prostředí je -100μV ̶ ̶ Adobe Systems Metabolismus embrya ̶ionty a stopové prvky: ̶CO2 a HCO3- (pufr, odstranění amoniaku, produkt metabolizmu) ̶Ca a Mg (kofaktory enzymů, nezbytné pro mezibuněčná spojení) ̶Zn (esenciální, kofaktor enzymů, antioxidant) ̶vitaminy: ̶B skupina (B6,9,12 růst, vaskulogeneze a senescence embryonálních kmenových buněk) ̶A (teratogenní, kraniofaciální anomálie) ̶odpadní látky (CO2 a NH3) Adobe Systems Vejcovody ̶stěna vejcovodu: ̶tunica mucosa Plicae mucosae (slizniční řasy) Lamina epithelialis (cylindrické buňky s řasinkami, sekreční buňky,lamina propria mucosae) ̶tunica muscularis Stratum cirkuláře – kruhová vrstva Stratum longitudinale – podélná vrstva ̶tela subserosa ̶tunica serosa ̶transportní funkce ̶receptory (endokrinní regulace motility a transportních funkci) ̶ligandy (preimplantační vývoj embrya) Adobe Systems Pohyby vejcovodu ̶A – Tonické kontrakce cirkulární složky hladké svaloviny vejcovodu uzavírají abdominální i uterinní ústí vejcovodu ̶B – Kývavý pohyb. Prstence kontrahované hladké svaloviny uzavírají segment vejcovodu a kontrakce se posouvají střídavě směrem k abdominálnímu a uterinnímu ústí vejcovodu ̶C – Peristaltický pohyb. Kontrakce svaloviny posouvají obsah směrem k děložnímu ústí ̶D – Antiperistaltický pohyb. Kontrakce svaloviny posouvají obsah směrem k abdominálnímu ústí ̶ ̶ ̶ Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Tubární sekret ̶sekrece je regulována převážně estrogeny ̶pH je okolo 7,2 – 7,5 ; pO2 je 8kPa ̶↑↑↑ glutamin, glutamat, taurin a glycin ̶uprostřed cyklu – prostaglandiny (modulace kontraktility vejcovodu) Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Ligandy ve vejcovodu ̶růstové faktory: ̶TGF – α ̶IGF – 1,2 ̶EGF ̶cytokiny: ̶prozánětlivé: TNF, IL-1,IL-6, IL-8 ̶protizánětlivé: IL-6, IL-10 ̶s aktivitou růstových faktorů hemopoetických buněk: IL-2, IL-3, C-CSF ̶s antivirovým účinkem: IFN-γ. ̶ ̶ ̶ ̶ ̶interakce mezi buňkami ̶pohyb buněk ̶buněčná diferenciace a specializace ̶proliferace kmenových buněk ̶ ̶ ̶ vývoj a diferenciace embrya (auto-/parakrinie) ̶↓ apoptózy (IL7) ̶embryotrofický faktor (IL6) ̶fertilizace (IL10 a INFᵧ) ̶faktor proliferace a přežití pro hemopoetické kmenové buňky (IL3) ̶ ̶ Adobe Systems Receptory vejcovodu ̶FSH/LH(hCG) receptory ̶Estradiol / progesteron receptory ̶Angiotenzin II receptory ̶Kanabinoidní receptory ̶Cytokinové receptory ̶Receptory pro růstové faktory ̶ ̶ ̶ ̶transport vajíčka ̶sartany v léčbě hypertenze!!! ̶ ̶ ̶ Adobe Systems Intrauterinní sekret ̶sekrece je regulována převážně progesteroném ̶pH je okolo 7,5 – 7,9 ; pO2 je 2 – 3 kPa ̶↑↑↑ glutamin, glutamat, taurin a glycin Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Ligandy endometria ̶preimplantační: růstové faktory ̶implantační: integriny (transmembránové proteiny, adheze trofoblastu a endometria) selektiny (glykoproteiny, selekce vhodného místa implantace) kadheriny (glykoproteiny, mezibuněčný spoj) muciny (glykoproteiny, odpuzuje blastocystu od míst nevhodných k implantaci) cytokiny (glykoproteiny, implantace) prostaglandiny (eikosanoidy, časování implantačního okna) kanabinoidy (synchronizace blastocysty a endometria) matrix metaloproteázy (proteolytické enzymy, invaze trofoblastu do endometria) ̶ Adobe Systems Výměna informace mezi časným embryem, vejcovodem a dělohou pomocí rozpuštěných látek A – Výměna informace mezi rýhujícím se embryem a sliznicí vejcovodu B – Výměna informace mezi vyklubanou blastocystou a endometriem a – epitel sliznice vejcovodu b – embryo na stadiu rýhování c – zona pellucida d – autokrinní/parakrinní výměna informace uvnitř zony e – autokrinní/parakrinní výměna informace přes zonu f - parakrinní přenos informace z prostředí vejcovodu do embrya g – parakrinní přenos informace z embrya do prostředí vejcovodu h – epitel endometria i - embryoblast j – trofoblast k – předání informace z embryoblastu do trofoblastu l – předání informace z trofoblastu do embryoblastu m - parakrinní přenos informace z prostředí dělohy do blastocysty n – parakrinní přenos informace z blastocysty do prostředí dělohy Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Výměna informace mezi časným embryem, vejcovodem a dělohou pomocí extracelulárních vezikul A – Výměna informace mezi rýhujícím se embryem a sliznicí vejcovodu B – Výměna informace mezi vyklubanou blastocystou a endometriem a – epitel sliznice vejcovodu b – embryo na stadiu rýhování c – zona pellucida d – autokrinní/parakrinní výměna informace uvnitř zony e – epitel endometria f - embryoblast g – trofoblast h – předání informace z embryoblastu do trofoblastu i – předání informace z trofoblastu do embryoblastu j - parakrinní přenos informace z prostředí dělohy do blastocysty k – parakrinní přenos informace z blastocysty do prostředí dělohy Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Aktivace endometria blastocystou A. Sekret blastocysty obsahující trypsin působí na luminální epitel endometria ̶a – blastocysta; b – luminální epitel endometria; c – mikrovezikuly obsahující trypsin B. Detail mikroklku a přilehlé cytoplazmy luminální buňky se schématem řídících kaskád ̶d – molekuly trypsinu aktivují receptor; e – receptor aktivovaný na proteázou; f – epitelový sodíkový kanál (kanál po aktivaci transportuje sodíkové ionty z extracelulárního prostředí do cytoplazmy luminální buňky); g – iontový exchanger čerpá do cytoplazmy luminální buňky kalciové ionty výměnou za sodíkové; h – sérem a glukokortikoidy aktivovaná kináza 1 (SGK1), vede k aktivaci endometria; i – receptor PAR-2 aktivuje SGK1; j – SGK1 aktivuje epitelový iontový kanál ENaC; k – SGK1 aktivuje iontový kanál CFTR; l – aktivovaný CFTR odvádí z cytoplazmy luminální epitelové buňky chloridové ionty; m – kaskáda spuštěná PAR-2 vede k uvolnění kalciových iontů z endoplazmatického retikula; n – SGK1 aktivuje prostřednictvím transkripčních faktorů geny potřebné k implantaci embrya Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Postup implantace A. blastocysta připojená k endometriu B. kolabovaná blastocysta pronikající do endometria C. opět rozepjaté embryo zanořené do endometria ̶a - epitel endometria; b - stroma endometria; c – blastocel; d – epiblast; e – hypoblast; f – trofoblast; g - žloutkový váček; h - amniový váček ̶ ̶ Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022. Adobe Systems Tolerance embrya mateřským organismem ̶embryo a placenta jsou semialogenní ̶k zábraně imunitní rekognice a rejekce: ̶anatomické oddělení matky a embrya trofoblastem/placentou ̶modifikace exprese molekul systému HLA ̶ potlačení mateřské buněčné imunity Adobe Systems Mateřský imunitní systém v graviditě ̶Nespecifický: ̶fagocyty (granulocyty, monocyty, makrofágy) ̶NK buňky ̶systém komplementu ̶Specifický: ̶T – lymfocyty ̶B – lymfocyty ̶imunoglobuluny ̶ ̶ Adobe Systems Fagocyty ̶granulocyty ̶monocyty ̶makrofágy ̶ Neutrofilové extracelulární pasti (NET zabírá prostor uvnitř trofoblastových klků, snižuje cévní průtok krve a způsobuje hypoxii plodu) Intermediární monocyty (CD14+++CD16+) Makrofágy M1 – angiogeneze, proliferace, migrace a motilita trofoblastu M2 – proliferace, apoptóza, invaze a migrace trofoblastu signálními cestami Adobe Systems NK buňky ̶hlavní část cytotoxické buněčné imunity ̶jsou schopni ničit i bez předchozího setkání s antigenem (to se uplatňuje u novorozenců) ̶nenesou CD-3 znak (rozpoznávání antigenů a aktivace imunokompetentních T lymfocytů) ̶deciduální NK: ̶invaze trofoblastu ̶angiogeneze ̶ Adobe Systems Systém komplementu ̶↑↑↑<= CRP, fibrinogen, faktor VII ̶↑faktor H (glykoprotein) - alternativní cesta ̶↑DAF (CD55) ̶PAPP-A (plasmatický specifický těhotenský protein A) ̶ ̶ opsonizace, chemotaxe, prozánětlivé funkce, osmotická lýza Adobe Systems Mateřský imunitní systém v graviditě aktivace uvolnění Y Lymfocyt B Plazmatická buňka Specifické protilátky IgE IgD IgA IgM IgG Adobe Systems Děkuji za pozornost