SPOLNO RAZMNOAVANJE REKOMBINACIJA GENETSKOG MATERIJALA Osnova spolnog razmnoavanja

SPOLNO RAZMNOŽAVANJE - REKOMBINACIJA GENETSKOG MATERIJALA

Osnova spolnog razmnožavanja je izmjena haploidnih i diploidnih generacija stanica. Somatske stanice - diploidan broj kromosoma (23 para = 22 autosoma + 1 par spolnih kromosoma) - spolni kromosomi XX ili XY Razvoj ljudskog bića počinje oplodnjom, kada se spermij i oocita spoje u novi organizam - zigotu.

Sparivanje homolognih kromosoma Crossing-over

POREMEĆAJI GAMETOGENEZE - Nerazdvajanje (u 80% slučajeva poremećaj nastaje zbog nerazdvajanja u majke) - Translokacije Downov sindrom (trisomija 21) - 1: 800, zaostajanje u rastu, različiti stupnjevi duševne zaostalosti, epikantus. Starost majke!!! Klinefelter sindrom - Muškarci s dva ili više X kromosoma. Uobičajeni genotip je 47, XXY. 1: 500. Simptomi: neplodnost, atrofija testisa, ginekomastija, poremećaji spolnog sazrijevanja, često blaga duševna zaostalost. Patofiziologija: Klasični oblik nastaje zbog nerazdvajanja tijekom gametogeneze (40% tijekom spermatogeneze, a 60% tijekom oogeneze. Starost majke!!). Turnerov sindrom - disgeneza spolnih žlijezda, nizak rast. U 75% slučajeva uzrok je nerazdvajanje tijekom spermatogeneze dok u preostalim slučajevima sindrom nastaje zbog strukturnih anomalija X kromosoma ili zbog mozaicizma. XX muškarci – Rijedak poremećaj (1: 20. 0000 osoba muškog fenotipa) sličan Klinefelter sindromu koji nastaje zbog translokacije dijela Y kromosoma (dijela koji sadrži sex-determinig region).

…njihova nježnost i nenametljivost, koje tako često nema kod njihovih normalnih sestara i braće, omogućuje odgajanje mnogih od ovih malih plašljivih ljudi za praktički potpuno normalan život. SL. Robbins. Patologijske osnove bolesti 1985

Muške i ženske spolne stanice izravni su potomci spolnih prastanica (primordijalnih spolnih stanica). Spolne prastanice pojavljuju se u stijenci žumanjčane vreće potkraj 3. tjedna. Potkraj 4. tj. stižu u osnove spolnih žlijezda gdje izgrađuju spolne nabore.

GAMETOGENEZA RAZVOJ ŽENSKIH SPOLNIH STANICA OOGENEZA SAZRIJEVANJE PRIJE ROĐENJA - DIFERENCIJA SPOLNIH PRASTANICE U OOGONIJE - OOGONIJE SE NEKOLIKO PUTA MITOTSKI PODIJELE - DIO OOGONIJA DIFERENCIRA SE U PRIMARNE OOCITE - U 5 MJESECU MAKSIMALNI BROJ OD 7 000 OOCITA

SAZRIJEVANJE POSLIJE ROĐENJA - PRIMARNE OOCITE OSTAJU U PROFAZI I NE ZAVRŠAVAJU 1. MEJOTSKU DIOBU PRIJE PUBERTETA. - PUBERTET - MENSTRUACIJSKI CIKLUS - 10 -15 FOLIKULA - ZRELI FOLIKUL NASTAVLJA MEJOTSKU DIOBU NEPOSREDNO PRIJE OVULACIJE - NASTAJU SEKUNDARNA OOCITA I PRVA POLOCITA - DRUGA MEJOTIČKA DIOBA ZAVRŠAVA TEK AKO DOĐE DO OPLODNJE

MENSTRUACIJSKI CIKLUS

SPERMATOGENEZA - PRETVARANJE SPERMATOGONIJA U SPERMIJE - DIFERENCIJA ZAPČINJE TEK U PUBERTETU - SPERMIOGENEZA PRETVARANJE SPERMATIDE U SPERMIJ - TRAJANJE CIKLUSA JE OKO 70 DANA

OPLODNJA - OVULACIJA (INTERMENSTRUALNA BOL) - AMPULARNI DIO JAJOVODA (24 sata jajna stanica, 3 dana spermiji) - KAPACITACIJA (bikarbonatni ioni, 7 sati, promjene membrane, motilitet, hiperpolarizacija)

FAZE OPLODNJE 1) PRODIRANJE KROZ KORONU RADIJATU 2) PRODIRANJE KROZ ZONU PELUCIDU - akrosomska reakcija - tri glikoproteina (ZP 1, ZP 2 i ZP 3) - blokada oplodnji između različitih vrsta - blokada polispermije - zonalana i kortikalna reakcija (kalcijski signal i posljedična egzocitoza) 3) STAPANJE MEMBRANA - nastavak 2. mejotske diobe (pojava sekundarne polocite) - metabolička aktivacija jajne stanice

fert 01 fert 02 © Perkin. Elmer

NEPLODNOST - 15 -30% parova - 60% žene : 50% muškarci - potpomognuta oplodnja The egg’s journey - Miracle 02. mov The sperm’s journey - Miracle 03. mov (humani korionski gonadotropin)

BRAZDANJE - BLASTOMERE - KOMPAKCIJA - MORULA

- ULAZAK U ŠUPLJINU MATERNICE (KRAJ PRVOG TJEDNA) - BLASTOCEL - BLASTOCISTA - EMBRIOBLAST I TROFOBLAST

IMPLANTACIJA - GRAĐA MATERNICE - EMBRIOBLAST (EMBRIONALNI ČVORIĆ)

Što su zametne stanice? Zametne stanice imaju sposobnost beskonačne diobe i stavaranja specijaliziranih vrsta stanica. Iz oplođene jajne stanice nastaje čitavi organizam. Za jajnu stanicu stoga kažemo da je totipotentna. Pluripotentne stanice - su stanice iz kojih nastaje samo dio specijaliziranih stanica budućeg organizma. Ove stanice čine embrionalni čvorić. Pluripotentne zametne stanice dalje se specijaliziraju te stvaraju multipotentne stanice. Primjerice, iz multipotentnih hematopoetskih stanica mogu nastati trombociti, crvene ili bijele krvne stanice.

Izvor pluripotentnih stanica? Trenutno postoje dva izvora pluripotentnihg stanica. 1) Pluripotentne stanice mogu se izolorati izravno iz embrionalnog čvorića tijekom postupka potpomognute oplodnje. 2) Pluripotentne zametne stanice mogu se dobiti iz fetalnog tkiva dobivenog nakon prekida trudnoće Transfer jezgre somatske stanice - tijekom tog posupka znanstvenici uzimaju normalnu jajnu stanicu iz koje uklone jezgru te je fuziraju s somatskom stanicom

Stem cell. pdf

IZVANMATERNIČNA TRUDNOĆA

DVOSLOJNI ZAMETNI ŠTIT DRUGI TJEDAN RAZVITKA - EMBRIOBLAST SE DIJELI NA HIPOBLAST I EPIBLAST - TROFOBLAST SE DIJELI NA SINCICIOTROFOBLAST I CITOTROFOBLAST - AMNIONSKA ŠUPLJINA

- LAKUNARNI STADIJ - PRIMITIVNA ŽUMANJČANA VREĆA

- UTEROPLACENTALNI OPTOK KRVI - IZVANEMBRIONALNI MEZODERM - IZVANEMBRIONALNI CELOM (KORIONSKA ŠUPLJINA) - PARIJETALNI I VISCERALNI LIST IZVANEMBRIONALNOG MEZODERMA

- DECIDUALNA REAKCIJA - PRIMARNE RESICE - SEKUNDARNA ŽUMANJČANA VREĆA

- KORIONSKA PLOČA

SINCICIOTROFOBLAST I CITOTROFOBLAST - GROZDASTA POTAJICA (MOLA HYDATIDOSA) - INVAZIVNA MOLA (KORIOKARCINOM)

HUMANI KORIONSKI GONADOTROPIN - potkraj drugog tjedna, stanice sinciciotrofoblasta

TREĆI TJEDAN RAZVOJA GASTRULACIJA - FORMIRANJE TROSLOJNOG ZAMETNOG ŠTITA (uspostava oblika) - PRIMITIVNA PRUGA, ČVOR I JAMICA - PREKORDALNA PLOČA (ždrijelna ili bukofaringealna membrana)

GASTRULACIJA - FORMIRANJE TROSLOJNOG ZAMETNOG ŠTITA - INVAGINACIJA - EKTODERM, MEZODERM i ENDODERM - PRONOTOKORDALNE STANICE (aksijalno gibanje prema prekordalnoj ploči)

PRESIJEK KROZ PRIMITIVNU PRUGU - SEM

NOTOKORD - OSNOVA AKSIJALNOG SKELETA - NOTOKORDNA PLOČA - DEFINITIVNI NOTOKORD - PREKORDALNA PLOČA - NEURENTERIČKI KANAL - KLOAKALNA MEMBRANA - ALANTOIS

Genetski materijal u svim našim stanicama je isti. Različitost uvjetuje selektivna ekspresija gena i stanična memorija. Selektivna ekspresija gena kontrolira četiri temeljna razvojna procesa: 1) PROLIFERACIJA STANICA (diferencijalna proliferacija) 2) SPECIJALIZACIJA STANICA 3) STANIČNE INTERAKCIJE - INDUKCIJA (primjerice retinska kiselina) 4) MIGRACIJA STANICA

SELEKTIVNA EKSPRESIJA

Primitivni čvorić je ključno središte kontrole u embriju. Presađen na drugo mjesto izgrađuje novi organizam.

SRASLI BLIZANCI - Chang i Eng (1811 -1874) - Boston, Engleska i Francuska - Mark Twain - Potomstvo Eng 12, Chang 10

KLINIČKI POREMEĆAJI TERATOLOGIJA - POČETAK 3. TJEDNA - RAZDOBLJE ORGANOGENEZE - ISTRAŽIVANJE MUTACIJA POMAŽE U IDENTIFIKACIJI GENA KOJI KONTROLIRAJU RAZVOJNE PROCESE

Chisso Corporation, 1932 - 1968, 27 tona žive, 1950. god.

TERATOLOGIJA - SAKROKOKCIGEALNI TERATOMI - ostaci primitivne pruge u sakrokokcigealnom području - najčešći tumor novorođenčadi - KAUDALNA DISGENEZA (SIRENOMELIJA) - nedostatno stvaranje mezoderma u kaudalnom dijelu embrija

EMBRIONALNO RAZDOBLJE TREĆI DO OSMI TJEDAN RAZVOJA DERIVATI EKTODERMA - NEURALNA PLOČA - NEUROEKTODERM - NEURULACIJA

NEURULACIJA

Prednji neuroporus se zatvara ranije (25. dana) nego stražnji (27. dana)

Neuralna cijev je osnova budućeg središnjeg živčanog sustava. EKTODERM daje osnovu za: - središnji živčani sustav - periferni živčani sustav - plakode - osjetni epitel oka, uha i nosa - kožu s adneksima - hipofizu, milječnu žlijezdu i caklinu zuba

STANICE NEURALNOG GREBENA - MIGRACIJA U MEZODERM - MEZENHIM je rahlo vezivno tkivo bez obzira na podrijetlo

DERIVATI MEZODERMA - PARAKSIJALNI MEZODERM I BOČNA PLOČA - SOMITI, INTERMEDIJARNI MEZODERM - PARIJETALNI (SOMATSKI) I VISCERALNI (SPLANHIČNI) MEZODERM

DIFERENCIJA SOMITA - SKLEROTOM - MIOTOM (segmentalni mišići) - DERMATOM - osnova segmentalne inervacije

INTERMEDIJARNI MEZODERM - NEFROGENI TRAČAK BOČNE PLOČE (VISCERALNI I PARIJETALNI MEZODERM) - MEZOTEL SEROZNIH MEMBRANA KRV I KRVNE ŽILE 3 tjedan - STANICE VISCERALNOG MEZODERMA - ANGIOBLASTI ENDOTELNE STANICE

DERIVATI ENDODERMA - PROBAVNI SUSTAV KRANIOKAUDALNO I LATERALNO SAVIJANJE - BRZ RAST SŽSa - RAST SOMITA

- ŽUMANJČANI KANAL (DUCTUS VITELLINUS ILI OMPHALOMESENTERICUS)

- GLAVENI I REPNI NABOR - BUKOFARINGEALNA MEMBRANA - KLOAKALNA MEMBRANA - UGRADNJA ALANTOISA (KLOAKA) DERIVATI - EPITEL PROBAVNOG SUSTAVA - EPITEL DIŠNOG SUSTAVA - PARENHIM ŠTITNE ŽLIJEZDE, EPITELNIH TJELEŠACA, JETRE I GUŠTERAČE - RETIKULARNA STROMA TONZILA I TIMUSA - EPITEL MOKRAĆNOG MJEHURA I MOKRAĆNE CIJEVI - EPITEL BUBNJIŠTA I EUSTACHIJEVE CIJEVI

OVOJNICE I PLACENTA

OVOJNICE I PLACENTA DECIDUA BASALIS DECIDUA CAPSULARIS DECIDUA PARIETALIS

OVOJNICE I PLACENTA CHORION LAEVE CHORION FRONDOSUM

OVOJNICE I PLACENTA 2 mj. KORIONSKA PLOČA (citotrofoblast i sinciciotrofoblast) LAKUNE ILI INTERVILOZNI PROSTORI FETALNI DIO Korionska ploča i korionske resice MAJČINI DIO Bazalna ploča, placentalne pregrade i intervilozni prostori

VODENJAK

ZRELA POSTELJICA DISK, 15 -25 cm, 3 cm, 500 -600 g MAJČINA STRANA 10 -15 KOTILEDONA PREKRIVENI TANKOM DECIDUOM BASALIS FETALNA STRANA KORIONSKE ŽILE (INSERTIO VELAMENTOSA)

OPTOK KRVI U PLACENTI - PLACENTALNA MEMBRANA - Kotiledoni primaju krv iz 80 -100 uteroplacentalnih arterija - Intersticijski i endovaskularni trofoblast (ne prodire u vene, p. O 2? ) - Intervilozni prostori (150 ml krvi) - Uteroplacentalna cirkulacija počinje 21 dana. - Rast resica je obrnuto proporcionalana p. O 2 majčine krvi Fickov zakon difuzije: Difuzija ovisi o razlici koncentracija među odjeljcima, površini (4 -14 m 2) te debljini membrane

FETALNA “HIPOKSIJA” - OKSIGENACIJA FETUSA Kisik se prenosi otopljen u krvi i vezan za hemoglobin - Umbilikalni p. O 2 ne može biti viši od majčinog venskog (torr = mm. Hg) - Visoke metaboličke potrebe placente - Fetalna krv nastaje miješanjem umbilikalne venske krvi s slabije oksigeniranom krvi.

FETALNA CIRKULACIJA

FUNKCIJA POSTELJICE - IZMJENA PLINOVA I PROIZVODA METABOLIZMA - IZLUČIVANJE HORMONA (progesteron, estriol, h. CG, somatomamotropni hormon) - Prijenos majčinih protutijela (PASIVNI IMUNITET) (vodene kozice -, hripavac -, difterija +, velike boginje +, ospice +)

AMNIONSKA TEKUĆINA - AMORTIZACIJA UDARACA - PREPREKA PRIRASTANJU (amnionske priraslice ili vrpce, prstenaste konstrikcije) - OMOGUĆUJE POKRETANJE 1000 ml, oligohydramnion, hydramnion

RAST EMBRIJA POGREŠKA ± 10%

FETALNO RAZDOBLJE OD POČETKA TREĆEG MJESECA DO KRAJA INTRAUTERINOG ŽIVOTA DUŽINA TJEME - ZADAK (CRL) DUŽINA TJEME PETA (CHL) BIPARIJETALNI PROMJER (16 -30 tj. ) - ODNOS GLAVA TRUP (3 mj. 1/2; 5 mj. 1/3; rođenje 1/4) - CRIJEVNE VIJUGE (od 6 -12 tj. ispunjaju proksimalni dio pupkovine) - KRAJ TREĆEG MJESECA - mišićna aktivnost (majka ih ne zamjećuje) - PETI MJESEC (majka osjeća pokrete) - LANUGO DLAKE I VERNIX CASEOSA