Blastulacija

Kot Blastulacija je izraz, ki se uporablja za opis tvorbe celično krogle, napolnjene s tekočino, blastociste ali blastule (lat. germinal vezikel) med embrionalnim razvojem. Vsaditev blastociste v maternično sluznico označuje dejanski začetek nosečnosti.

Kaj je blastulacija?

Delitev embrionalne celice se začne po oploditvi samice jajčeca. Jajčna celica se deli simetrično, pri čemer se število celic vztrajno podvoji, dokler ne dosežemo 128 celic. Kroglična kroglica, ki jo ustvari delitev celic, se imenuje morula (latinsko za murva).

V končnih fazah delitve celic se morula začne napolniti s tkivno tekočino, s čimer se razvije v blastocito. Morfološko gledano je blastocista celična krogla napolnjena s tekočino. Zunanjo plast blastociste, tako imenovani trofoblast, tvori en sam sloj celic, ki je neposredno sosednji z cono pellucida (latinsko za jajčno kožo). Celice trofoblasta so povezane z močnimi povezovalnimi proteini, imenovanimi tesni stiki. Strukture posteljice se kasneje razvijejo iz trofoblasta.

Znotraj enoslojne celične krogle se nabira celica, embrioblast. V naslednjem koraku se bo iz te majhne kopice celic oblikovalo veliko pomembnih struktur zarodka. Vozlina, napolnjena s tekočino, v blastocisti se imenuje blastocoel.

Tako kot jajčna celica tudi blastocista obdaja zaščitna zona pellucida. Preden se blastocista lahko implantira, "zdrsne" iz te jajčne membrane. Popolnoma razvita blastocista se med nidacijo začne vsaditi v maternično sluznico in tako sproži dejansko nosečnost.

Med vsaditvijo se nekatere celice trofoblasta (zunanja ovojnica blastociste) diferencirajo v polinuklearni sincitiotrofoblast. Te kondenzirane celice proizvajajo človeški horionski gonadotropin (hCG). Pojav te snovi v krvi hormonsko označuje začetek nosečnosti.

Funkcija in naloga

Celična kroglica, napolnjena s tekočino, je izhodišče za embrionalni razvoj pri vseh živih živalih. V toku razvoja se ta kroglica razteza in oblikuje notranje organe navznoter, okončine in čutne organe navzven. Zato je tvorba blastociste pomemben korak v razvoju novega živega bitja. Vsebnost, napolnjena s tekočino Blastocoel, omogoča obračanje celičnih plasti.

V naslednji fazi embriogeneze se bo gastrulacija (velik želodec) tkivo blastociste, znano kot embrioblast, razmnožilo in napolnilo blastocito, ki jo takrat imenujemo gastrula, od znotraj v manjšo votlino.

V tem koraku so določene vse osi telesa in vsaki celici je dodeljena njena bodoča usoda. Ta dodelitev poteka z asimetrično porazdelitvijo celičnih komponent in asimetrično izražanjem DNK.

Druga naloga blastule je ustvarjanje embrionalne ovojnice ali posteljice, v kateri zarodek zori, zaščiten in obdan s tekočino. Posteljica raste skupaj z maternico, vendar je ta ne tvori in se ponovno rodi po rojstvu (po rojstvu). Kar zadeva celično biologijo, posteljica izhaja iz enocelične blastocitne ovojnice, trofoblasta.

Kot vse zgodnje embrionalne faze je tudi nastanek blastociste bistvenega pomena za razvoj in vzdrževanje nosečnosti. Nepravilne blastociste med menstruacijo izpuščajo brez znakov nosečnosti. Za težave z nidacijo (težave z vsaditvijo) nepoškodovane blastociste odstranimo tudi z menstruacijo.

Blastocista je tehničnega pomena v medicini in biologiji kot vir matičnih celic. Embrioblast je sestavljen iz pluripotentnih matičnih celic, ki jih lahko z uporabo ustreznih transkripcijskih faktorjev diferenciramo v katero koli vrsto celic in tkiv.

Vendar se pluripotentne matične celice ne morejo same razviti v popoln zarodek.Pri nabiranju matičnih celic se blastocista popolnoma odstrani in uniči, kar vzbuja etične pomisleke. Zato je odstranjevanje teh celic iz ljudi podvrženo strogim zakonskim predpisom v vsaki državi.

Bolezni in bolezni

Tvorba blastociste je pomemben korak v embrionalnem razvoju in vsaka nepravilnost običajno vodi do popolne prekinitve embriogeneze in odstranitve blastociste med naslednjo menstruacijo.

Samo implantacijski blastocist izloča vse večjo količino človeškega korionskega gonadotropina (hCG), katerega povečana koncentracija v krvi pomeni začetek nosečnosti in zavira pojav novih menstrualnih krvavitev.

Ker je uspeh blastulacije kritičen, je ta stopnja zelo občutljiva na zunanje moteče dejavnike, kot so strupi iz okolja, alkohol, vročina, nalezljive bolezni, fizični stres in podobno. Pojav takšnih dejavnikov lahko upočasni ali ustavi zorenje blastociste.

Drugi kritični postopek je vsaditev blastociste. Ta postopek lahko preprečimo tudi z zgornjimi dejavniki. V primeru ženske neplodnosti pa maternica pogosto nima potrebne zmogljivosti, kar preprečuje implantacijo. Vzroki za to so raznoliki in zahtevajo hormonsko zdravljenje. V redkih primerih sama blastocista ne more proizvesti dovolj hCG in s tem ohraniti nadaljnji embrionalni razvoj. Tudi v teh primerih lahko pomagajo hormonske terapije.

Faza blastociste je zanimiva tudi za sodobno oploditev in vitro, saj implantacija oplojenih jajčnih celic pri ženskah s težavami s plodnostjo nima veliko možnosti za uspeh. Zahvaljujoč sodobnim tehnikam lahko oplojene jajčne celice uporabimo v epruveti do stopnje blastociste in jih nato vsadimo. V kombinaciji z ustrezno hormonsko terapijo so možnosti za uspeh te metode bistveno večje.