Ivarsejtek megtermkenyts barzdlds Dr Puskr Zita FOK I

Ivarsejtek, megtermékenyítés, barázdálódás Dr. Puskár Zita FOK I. 2017/12/1

Ivarsejtek (gaméták): Petesejt (Oocyta) corona radiata (follikuláris hámsejtek) membrana vitellina Akoury et al. , 2014, Hum Reprod

Zona Pellucida (ZP) ZP: specializált extracelluláris mátrix (ECM) melyet az oocyta és a follikuláris granulosa sejtek együttesen hoznak létre. Fő glycoproteinjei: ZP 1, ZP 2, ZP 3, ZP 4 Funkció: védelem, transzport, spermium kötés, polyspermia kivédése, blastocysta fejlődés segítése, idő előtti implantáció kivédése. embryology. med. unsw. edu. au ZP 3 -ZP 4 mátrix kialakítása ZP 3: fajspecifikus spermium kötés (elsődleges spermiumkötő receptor) ZP 2: másodlagos spermiumkötő receptor. Megtermékenyítés után elhasad és ezáltal több spermium nem tud bekötődni. Ezáltal szerepet játszik a polyspermia megakadályozásában.

Ivarsejtek (gaméták): Spermium (spermatozoon) középdarab fej nyak fődarab végdarab farok

Gametogenesis: ősivarsejtek átalakulása női és férfi ivarsejtekké 3. hét 4 -5. hét Prenatalis események: Ősivarsejtek a szikhólyag falában jelennek meg a magzati fejlődés 3. hetében. Amöboid mozgással vándorolnak a fejlődő gonadtelepekbe (primitive sex glands) a 4. hét végére vagy az 5. hét elejére.

mitosis (szomatikus sejtek) meiosis (gaméták)

Sarki test (polocyta)

Amniocentesis

Kinetochor

Oogenesis

21 -es triszomia: Down szindróma 21/03/2014

Spermatogenesis: a spermatogoniumok sorozatos osztódás és differenciálódás révén érett ivarsejtekké spermiumokká (spermatozoon) alakulnak Fázisai: 1. Spermatocytogenesis : a spermatogoniumok osztódnak, egyrészt újabb őssejteket hoznak létre, másrészt az elkötelezett sejtek belépnek a differenciálódási folyamatba 2. Meiosis: spermatocyták meiotikus (érési) osztódáson mennek keresztül 3. Spermio (histo)genesis: a spermatidák megtermékenyítésre alkalmas alakká, spermiummá alakulnak

Spermatogenesis Postnatális események - pubertás herecsatornácska Spermatogoniumok → mitosis, növekedés→ elsőrendő spermatocya → első meiozis → másodrendű spermatocya → második meiozis → spermatidák

Spermio(histo)genesis : a spermatida spermiummá differenciálódik (a) Golgi-fázis: acrosomalis vacuolum képződése (lysosmahydrolitikus enzimek), centrosoma az acrosomaval ellentétes irányba vándorol, perifériás mikrotubulusok képződése (acronema) (b) Sapka (cap) fázis: sejtmag kondenzálódik, ráfekszik az akrosomalis vacuolum. (c) Acrosomalis fázis: Az acrosomaval borított mag kondenzálódik és a membrán közelébe kerül, cytoplasma az ellentétes irányba tolódik. Centriolum differenciálódása 9 durva rost létrejöttét eredményezi, körülötte mitokondriális hüvely alakul ki. (d) Érési fázis: farok differenciálódik, megmaradt cytoplasmadarabok levállnak.

Spermiumok mikroszkópban

700 000 -2 millió 400 000 Reproductiv életszakasz: menarchetól (első menstruáció) a menopausaig (utolsó menstruáció)

Tüszőérés

Menstruációs ciklus proliferative secretory Fogamzásgátlók- estrogen és progesteron kombinációja vagy progesteron csak (mini pills) – negatív visszacsatolás révén csökkenti a GNRH hypothalamusból /FSH és LH kibocsátást a hypofízisből → gátolja az ovulációt.

Ovuláció

Fertilizáció (megtermékenyítés): az a folyamat, amiben a hím és női ivarsejtek fúzionálnak

Megtermékenyítés előtt 200 -300 millió spermium érkezik a női genitális traktusba→ 300 -500 éri el a megtermékenyítés helyét → csak 1 lesz a „győztes”. Oocyta 24 órán át, a spermiumok 2 -3 napig képesek a megterméknyítésre. Az érett spermium mindaddig nem képes a megtermékenyítésre amíg át nem megy a (a) Kapacitáció (b) Acrosomalis reakció folyamatain!

Capacitáció Kapacitáció: a női genitális traktusban zajló folyamat (kb 7 óra), utolsó lépés, hogy a spermium termékenyítőképessé váljon. A prostata váladékában található FPP (fertilisation promoting peptide), és az uterus váladékában magas koncentrációban jelen lévő heparin hatására leszakadnak az acrosomalis régióban kötött fehérjék, s lehasad maga a glikoprotein burok is. Megváltozik a spermium membránjában a koleszterin/foszfolipid arány. A membrán destabilizálódik, fokozódik a Ca 2+-influx, a magasabb [Ca 2+] fokozza a motilitást, és a későbbi acrosoma-reakcióhoz is szükséges.

Cannabinoidok és a férfiak terményítőképssége Krónikus THC kezelés infertilitást okozo férfiakban (Wang et al 2006). Spermiumokon CB 1 receptor található amelyek aktivációja gátolja a kapacitációt és az akroszómális reakciót, amelyek nélkül nem jön létre a megtermékenyítés (Rossato et al 2005).

A megtermékenyítés három fázisa 1. fázis: Áthatolás a corona radiatán 2. fázis: Áthatolás a zona pellucidán 3. fázis: Az oocyta és a spermium sejtmembránjának fúziója

1. fázis: Áthatolás a corona radiatán A corona radiata több rétegben elhelyezkedő, egymáshoz kapcsolódó sejtjei jórészt hialuronsavat tartalmazó mátrixba vannak ágyazva. A corona penetrációban az acrosomából felszabaduló enzimek: a hialuronidáz, ill. a CPE (corona penetrating enzyme) játsszák a kulcs szerepet. Felszabadulnak még további bontóenzimek: foszfatáz és akrozin.

2. fázis: Áthatolás a zona pellucidán Az acrosoma külső membránja a zona pellucida ZP 3 receptorához kötődik → az acrosomalis reakció beindul, a plasmamembrán és a külső akroszómális membrán fúzionál → enzimkibocsátás (exocitosissal neuramidáz és akrozin szabadul fel)→ a ZP „felhasad” → a spermium kapcsolatba kerül az oocyta membrana vitellinájával.

Corticalis reakció Amikor az első spermium csúcsán lévő fertilin kapcsolatba lép az oocytamembrán integrin molekuláival, jelentős Ca 2+-influx (depolarizáció) és a corticalis granulumok (CG) exocytosisa következik be. A granulumokból enzimek szabadulnak ki, melyek lebontják a ZP molekulákat és megelőzik további spermiumok dokkolását. Más CG peptidek jelentős ozmotikus nyomás emelkedést idéznek elő, a perivitellinalis tér vizet vesz fel, kitágul, megduzzad. Harmadrészt a membrán szerkezete, összetétele is megváltozik. Mindezek a polyspermia kialakulását hivatottak megakadályozni.

3. fázis: Az oocyta és a spermium sejtmembránjának fúziója Receptor mediált hatás révén az oocyta membránja és a spermium belső akroszómális membránja fuzionál → a fej és a farok bejut az oocyta citoplasmájába de a plasmamemrán kívül reked (mitokondriumok is fagocitálódnak- csak anyai mitokondrium lesz az utódban. ) Az oocyta befejezi a második meiozist (definitív oocyta és 2. sarki test). Női és férfi pronucleus közeli kapcsoatba kerül és elvesztik membránjukat → a maganyag egyesül → metabolikus aktiváció kezdődik. Kialakul a zygota mitozissal osztódni kezd és elindul a barázdálódás.

A megtermékenyítés eredményei 1. Visszaáll az emberi sejtekre jellemző diploid chromoszómaszám (A chromosomák új kombinációja jön létre, ami különbözik a szülőkétől. ) 2. A chromosomalis nem eldől (XX- női embryo, XY- hím embryo) 3. Barázdálódás kezdete

Barázdálódás (segmentatio)

D 0 oocyta morula D 3 D 1 zygota kompaktáció 6 -16 sejt D 4 D 2 2 -4 sejt kavitáció (blastula) 16 -20+ sejt D 5

A megtermékenyítés után

D 6 "kikelés" D 7 A blastocysta kb. az 5. napon már megérkezik a méh üregébe, s a "kikelés" (hatching, elhagyja a ZP-val körülhatárolt üreget) után kezdetét veszi a beágyazódás.

Események a női genitális traktusban

In vitro fertilization