Xenie Budínská
Klinická reprodukční fyziologie.
Časný embryonální vývoj.
Úvod
̶ 14. – 15. den:
̶ GnRH=>↑LH<=E
̶ „intraovariální“ tekutina+metaloproteinázy=>ovulace
̶ fertilizace
Úvod
̶ Časný vývoj embrya (začíná oplozením oocytu
spermií a končí těsně před implantací embrya)
̶ Zygota => Morula => Blastocysta
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
vevejcovoduvděloze
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.
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
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.
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.
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 klubáníTrávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022.
Blastocysta v závěrečné fázi
preimplantačního vývoje
a. polární trofektoderm (trofoblast)
b. epiblast
c. hypoblast
d. parietální trofektoderm (trofoblast)
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)
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
Metabolismus embrya
̶ aminokyseliny:
̶ proteosyntéza a syntéza signálních molekul
̶ osmolyty
̶ součást pufrového systému
̶ zdroj E
̶ antioxidanty
̶ lipidy
̶ součást buněčných membrán
̶ syntéza karnitinu (nejsou exprimovány enzymy)
Metabolismus embrya
̶ 2 – 8 % O2
̶ redukčně oxidační potenciál
prostředí je -100μV
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)
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)
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.
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.
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)
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!!!
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.
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)
Implantace embrya
̶ Implantační okno (perioda, kdy je děloha připravená k implantaci
volně uložené blastocysty přítomné v děložní dutině)
̶ 19. – 21. den cyklu/4. – 7. den po zvýšení progesteronu
̶ Decidualizace endometria (transformace stromálních buněk na
epiteloidní deciduální buňky)
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
Progesteron
Trávník P. Klinická fyziologie lidské reprodukce. 1. vydání, 2022.
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.
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
Mateřský imunitní systém v graviditě
̶ Nespecifický:
̶ fagocyty (granulocyty, monocyty, makrofágy)
̶ NK buňky
̶ systém komplementu
̶ Specifický:
̶ T – lymfocyty
̶ B – lymfocyty
̶ imunoglobuluny
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
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
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
Mateřský imunitní systém v graviditě
aktivace
uvolnění
Y
Lymfocyt
B
Plazmatická
buňka
Specifické
protilátky
IgE
IgDIgAIgM
IgG
Děkuji za pozornost