Průnik spermie do vajíčka a průběh fází oplodnění v biologii fertilizace

Mužské tělo produkuje tisíce spermií. Celý proces oplodnění zahrnuje několik kroků od zrání spermií až po reakci zóny a postfertilizační události. Kapacita spermií - Tento krok se týká procesu přípravy spermií k oplodnění. Pohyblivost spermií se zvyšuje, když se stávají hyperaktivní. Tato fáze zajišťuje průnik spermie do vajíčka.

Vazba spermie s vajíčkem a vstup do zóny pellucidy

Sperm-Zona Pellucida Vazba - V tomto kroku se spermie setká s vajíčkem a naváže se do vrstvy zona pellucida vajíčka, aby vytvořila odpověď receptor-ligand. Po této vazebné reakci se přes tuto vrstvu nemůže dostat žádné další spermie. K ovulaci dochází jednou měsíčně během menstruačního cyklu u lidí a je nezbytná pro oplodnění. Když spermie najde oocyt, přilne k zona pellucida, silné vrstvě rosolovité extracelulární matrice tvořené glykoproteiny, která obaluje vajíčko. Akrozomová reakce je spuštěna, když se specifická molekula na povrchu spermie naváže na ZP3 glykoprotein v zona pellucida.

Průnik Zona Pellucida a akrozomová reakce

Průnik Zona Pellucida- Struktura hlavičky spermie je taková, že napomáhá prorážení stěn vajíčka. Stimuluje také zrání vajíčka, pozastavené během jedné fáze meiózy. Akrozomová reakce- Hlava spermie, zvaná akrozom, nese několik trávicích enzymů Zona Pellucida, které ji podporují v pronikání dále do vrstev vajíčka. Při hlubším vstupu se hlavička spermie zmenšuje.

Kortikální reakce a aktivace vajíčka

Kortikální reakce- V této fázi je vajíčko aktivováno po zmrazení během metafáze meiotického dělení II. Po kontaktu spermie a oocytu se vylije obsah tzv. kortikálních granul do prostoru mezi zonou a membránou oocytu. Enzymy v nich obsažené změní fyzikální vlastnosti zona pellucida. Inaktivují specifické receptory pro spermatozoa na povrchu zony pellucidy. Zygota vzniká fúzí genetického materiálu obou gamet, každý s 23 chromozomy, a následným splynutím jádra vajíčka a jádra spermie. Celá zásoba vajíček ženy se produkuje ještě v děloze; jejich počet před pubertou se postupně snižuje.

Meióza, zygota a raný vývoj

Po fúzi jádra vajíčka a spermie vzniká diploidní zygota se 46 chromozomy. Zygota prochází rýhováním do moruly, následně vzniká blastula, která putuje vejcovodem do dutiny děložní. Sliznice dělohy je v sekreční fázi připravena k nidaci, k níž dochází zhruba v 5.-7. dni po oplodnění. Bičík spermie degeneruje během vzniku samčích pronukleů a zygoty. Splynutím jádra vajíčka a jádra spermie vzniká zygota, která se dále dělí."""

IVF a umělé oplodnění: záchytné metody a kroky

cílem IVF (in vitro fertilizace) je dosažení těhotenství a porodu u párů, kde běžná cesta k početí selhává. Metody IVF jsou s úspěchem používány již po celá desetiletí. Hormonální stimulace - Aby bylo možné během jednoho cyklu získat více vajíček, než je jedno, je nutná hormonální stimulace. Hormony si žena aplikuje injekčně doma. Odběr a příprava vajíček na oplodnění - Vajíčka odebíráme mikrochirurgicky v lokální nebo celkové anestezii. Zákrok trvá jen 15 minut a počet vajíček známe do 30 minut. Po odběru vajíčka očistíme a přeneseme do živného roztoku v kultivační misce pečlivě označené jménem pacientky. Oplození vajíček - Při klasické metodě IVF přidáme pročištěné sperma, získané od muže ten samý den, k vajíčkům, aby je spermie mohly oplodnit. Protože tato metoda má vysoké riziko selhání, v naprosté většině případů se využívá jistější metoda přímé injekce spermie do vajíčka (ICSI). Zvláště v případě horších výsledků u spermií je ICSI nutností. Péče o oplodněná vajíčka - Oplodněná vajíčka (embrya) kultivujeme několik dní v laboratoři. Prakticky vždy děláme prodlouženou kultivaci, protože dává lepší výsledky. Ne z každého oplozeného vajíčka se vyvine embryo s šancí na těhotenství. Embryotransfer - Zpravidla po 5 dnech vybereme 1 až 2 embrya, která se nejlépe vyvíjela a přeneseme je do dutiny děložní. Embryotransfer je bezbolestný. Zamrazení embryí - Výhoda mimotělního oplození je, že často získáme větší počet kvalitních embryí. Pro přenos do dělohy použijeme jedno nebo maximálně dvě a další můžeme uchovat pomocí zamrazení pro další použití v budoucnu. Pokud má žena kryokonzervovaná (zamrazená) embrya, nemusí znovu podstupovat hormonální stimulaci, odběr vajíček v narkóze a další kroky s tím spojené.

Obecné poznámky a časový průběh

Jednou z nejčastějších otázek je: „Jak dlouho po pohlavním styku dochází k oplodnění?“. Opakovaně se ukazuje, že oplodnění není okamžité; často trvá několik hodin až několik dní. Spermie mohou vydržet v ženském pohlavním ústrojí několik dní, což zvyšuje pravděpodobnost fertilizace. Ovulace nastává typicky 12.-16. den 28denního cyklu a signalizuje se změnami v těle způsobenými nárůstem estrogenu a LH. Fertilizace je spojení vajíčka a spermie, probíhající nejčastěji v ampulla tubae uterinae.

Poznámky k detailům a terminologii

• Zona pellucida je glykoproteinový obal vajíčka, umožňuje připojení spermie a indikuje zahájení akrozomální reakce. Enzym akrozin umožní spermii projít zonou.
• Po kontaktu spermie a oocytu se vylije obsah kortikálních granul do prostoru mezi zonou a membránou oocytu. Enzymy v nich obsažené změňují fyzikální vlastnosti zona pellucida a inaktivují receptory pro spermatozoa.
• Membránové integriny na obou buňkách zahájí adheshi a dojde ke splynutí membrán; spermie se přikládá bokem k oocytu, protože po kapacitaci jí chybí nad akrozomem membrána pro adhezi.
• Na odpověď oocytu reaguje zonální reakce, obnovení druhého meiotického dělení, a aktivace vajíčka. Poté vzniká samčí pronucleus a bičík spermie degeneruje.

V embryoologii se běžně používá zkrácená verze popisu: z 200-300 milionů spermií ve vagině se k vajíčku dostane jen 300 až 500 a jen jediná spermie fertilizuje vajíčko; ostatní pomáhají narušit ochranu vajíčka. Zona pellucida a akrozomální reakce zajišťují selektivní průchod a ochranu polyspermie. Zygota se dále vyvíjí do moruly, blastuly a postupně putuje do děložní dutiny, kde nastane nidace.

tags: #prunik #spermie #do #vajicka