Բլաստոցիստ

Բլաստոցիստը մի կառույց է, որը ձևավորվում է կաթնասունների վաղ զարգացման շրջանում։ Այն ունի ներքին բջջային զանգված (ICM), որը հետագայում ձևավորում է սաղմը։ Բլաստոցիստի արտաքին շերտը բաղկացած է բջիջներից, որոնք հավաքականորեն կոչվում են տրոֆոբլաստ։ Այս շերտը շրջապատում է ներքին բջջային զանգվածը և հեղուկով լցված խոռոչը, որը հայտնի է որպես բլաստոկոել։ Տրոֆոբլաստը տալիս է պլասենցա։ «Բլաստոցիստ» անվանումը ծագում է հունարեն βλαστός blastos («ծիլ») և κύστης kystis («միզապարկ, պարկուճ»)։ Այլ կենդանիներում սա կոչվում է բլաստուլա։

Մարդկանց մեջ բլաստոցիստների ձևավորումը սկսվում է բեղմնավորումից մոտ 5 օր անց, երբ մորուլայում հեղուկով լցված խոռոչ է բացվում ՝ 16 բջիջներից բաղկացած գնդակի վաղ սաղմնային փուլը։ Բլաստոցիստը ունի մոտ 0,1–0,2 մմ տրամագիծ և իր մեջ պարունակում է 200–300 բջիջներ , որոնք արագորեն պոկվում են (բջիջների բաժանում)։ Բեղմնավորումից մոտ յոթ օր հետո բլաստոցիստը ենթարկվում է իմպլանտացիայի ՝ ներդնելով արգանդի պատի էնդոմետրիում։ Այնտեղ այն անցնում է հետագա զարգացման գործընթացներ, ներառյալ գաստրուլյացիան։ Բլաստոցիստի էնդոմետրիումի ներկառուցումը պահանջում է, որ այն դուրս գա zona pellucida- ից, ինչը կանխում է ֆալոպանային խողովակի պահպանումը, քանի որ նախնական սաղմն արգանդի մեջ է մտնում։

Բլաստոցիստների օգտագործումը in vitro բեղմնավորման (IVF) մեջ, ենթադրում է բեղմնավորված ձու մշակել հինգ օր առաջ `արգանդի ներմուծումը կատարելուց։ Դա կարող է լինել պտղաբերության բուժման ավելի կենսունակ մեթոդ, քան ավանդական IVF- ը։ Բլաստոցիստների ներքին բջջային զանգվածը սաղմնային ցողունային բջիջների աղբյուրն է, որոնք լայնորեն կիրառվում են ցողունային բջիջների բուժման մեջ, ներառյալ բջիջների նորոգումը, փոխարինումը և վերածնումը։

Զարգացման ցիկլ 

Մարդու սաղմնային զարգացման ընթացքում ՝ բեղմնավորումից մոտավորապես 5-6 օր հետո, մորուլայի բջիջները սկսում են բջիջների տարբերակում, և մորուլան փոխվում է բլաստոցիստի։ Արգանդում բլաստոցիստը շրջապատող zona pellucida- ն քայքայվում է, ինչը թույլ է տալիս այն արգանդի պատին ներթափանցել բեղմնավորումից մոտ 6 օր հետո։ Իմպլանտացիան նշում է էմբրիոգենեզի ջերմային փուլի ավարտը։

Բլաստոցիստի ձևավորում 
Զիգոտը զարգանում է միտոզով, և երբ այն վերածվում է 16 բջիջի, հայտնի է դառնում որպես մորուլա։ Մինչև զարգացման այս փուլը, բոլոր բջիջները (բլաստոմերները) ինքնավար են և հստակեցված չեն որևէ ճակատագրի համար։ Շատ կենդանիներում մորուլան այնուհետև զարգանում է կավիացիայի միջոցով, որպեսզի դառնա բլաստուլա։ Բջջային տարբերակումը այնուհետև զարգացնում է բլաստուլայի բջիջները երկու տեսակի ՝ տրոֆոբլաստ բջիջներ, որոնք շրջապատում են բլաստոկոելը և բջիջների ներքին զանգվածը (սաղմը)։ Հայեցակարգն այնուհետև հայտնի է որպես բլաստոցիստ։ Բլաստոցիստի այն կողմը, որտեղ ձևավորվում է ներքին բջջային զանգված, կոչվում է կենդանիների բևեռ, իսկ հակառակ կողմը `բուսական բևեռ։ Տրոֆոբլաստ բջիջների արտաքին շերտը, սեղմման արդյունքում, նատրիումի իոնները մղում է բլաստոցիստի, ինչը հանգեցնում է, որպեսզի ջուրը օսմոսի միջոցով մտնի և ձևավորի հեղուկով լցված ներքին բլաստոցիստների խոռոչը (բլաստոկոել)։ Բլաստոցոկելը, տրոֆոբլաստ բջիջները և ներքին բջիջների զանգվածային բջիջները բլաստոցիստի առանձնահատկությունն են։

Իմպլանտացիա 
Իմպլանտացիան շատ կարևոր է մարդու վաղ սաղմերի գոյատևման և զարգացման համար։ Այն հաստատում է կապը մոր և վաղ պտղի միջև, որը կշարունակվի հղիության մնացած մասի միջոցով։ Իմպլանտացիան հնարավոր է դառնում ինչպես բլաստոցիստի, այնպես էլ էնդոմետրիալ պատի կառուցվածքային փոփոխությունների միջոցով։ Zona pellucida- ն, որը շրջապատում է բլաստոցիստի խախտումները, կոչվում է ձգում։ Սա վերացնում է սաղմնային զանգվածի ֆիզիկական մեծության վրա կաշկանդվածությունը և բացահայտում է բլաստոցիստի արտաքին բջիջները արգանդի ինտերիերին։ Բացի այդ, մոր հորմոնալ փոփոխությունները, մասնավորապես լյութինիզացնող հորմոնի գագաթնակետը (LH), պատրաստում են էնդոմետրիումը `բլաստոցիստը ստանալու և ծրարելու համար։ Իմունային համակարգը նույնպես ձևափոխվում է `թույլ տալով ներխուժել օտար սաղմնային բջիջների։ Էնդոմետրիումի արտաբջջային մատրիցին կապվելուց հետո տրոֆոբլաստ բջիջները գաղտնազերծում են ֆերմենտները և այլ գործոններ `բլաստոցիստը արգանդի պատին ներս տեղադրելու համար։ Թողարկված ֆերմենտները քայքայում են էնդոմետրիալ ծածկույթը, մինչդեռ ավտոկրին աճի գործոնները `մարդկային քորիոնիկ գոնադոտրոպինը (hCG) և ինսուլինի նման աճի գործոնը (IGF) թույլ են տալիս բլաստոցիստին հետագայում ներխուժել էնդոմետրիում։

Արգանդի պատի մեջ իմպլանտացիան թույլ է տալիս իրականացնել իմբրիոգենեզի ՝ գաստրուլացիայի հաջորդ քայլը, որն իր մեջ ներառում է տրոֆոբլաստիկ բջիջներից պլասենցայի ձևավորում և ներքին բջջային զանգվածի տարբերակումը ամնիոտիկ պարկի և էպիբլաստի մեջ։

Կառուցվածք 
Բլաստոմերային բջիջների երկու տեսակ կա.
 Ներքին բջջային զանգվածը, որը նաև հայտնի է որպես , առաջացնում է առաջնային էնդոդերմը և պատշաճ սաղմը (էպիբլաստ)։
 Առաջնային էնդոդերմը զարգանում է ամնիոտիկ տոպրակի մեջ, որը կազմում է հեղուկով լցված խոռոչը, որի սաղմը գտնվում է հղիության ընթացքում։
 Էպիբլաստը գաստրուլյացիայի ընթացքում առաջացնում է զարգացող սաղմի երեք մանր կտորները  (էնդոդերմ, մեզոդերմ և էկտոդերմ)։
 Տրոֆոբլաստը բջիջների մի շերտ է, որը ձևավորում է բլաստոցիստի արտաքին օղակը, որը զուգակցվում է մայրական էնդոմետրիումի հետ `պլասենցիան ձևավորելու համար։
 Իմպլանտավորումից հետո ցիտոտրոֆոբլաստը տրոֆոբլաստի ներքին շերտն է, որը բաղկացած է ցողունային բջիջներից, որոնք առաջացնում են բջիջներ, որոնք բաղկացած են քորիոնային վիլլիից, պլասենցայից և սինցիցիոտրոֆոբլաստից։
 Իմպլանտացումից հետո սինկսիոտիոտրոբոբլաստը տրոֆոբլաստի ամենաերկար շերտն է։ Այս բջիջները գաղտնազերծում են պրոտեոլիտիկ ֆերմենտները ՝ էնդոմետրիալ արտաբջջային մատրիցը քայքայելու համար ՝ արգանդի պատի մեջ բլաստոցիստի իմպլանտացիա ապահովելու համար։

Բլաստոցոկելի հեղուկի խոռոչը պարունակում է ամինաթթուներ, աճի գործոններ և բջջային տարբերակման համար անհրաժեշտ այլ մոլեկուլներ։

Բջջային առանձնահատկություններ 

Բլաստոցիստում բազմաթիվ գործընթացներ վերահսկում են բջջային գծի առանձնահատկությունները  `արտադրելով տրոֆոբլաստը, էպիբլաստը և առաջնային էնդոդերմը։ Այս գործընթացները ներառում են գեների արտահայտում, բջջային ազդանշան, բջջային բջիջների շփում և դիրքային փոխհարաբերություններ և էպիգենետիկա։

Բլաստոցիստի շրջանակներում ICM- ի ստեղծումից հետո, բջջային այս զանգվածը պատրաստվում է հետագա հստակեցման համար էպիբլաստին և պարզունակ էնդոդերմին։ Հատկացման այս գործընթացը որոշվում է մասնակիորեն `ֆիբրոբլաստի աճի գործոնի (FGF) ազդանշանային միջոցով, որն առաջացնում է MAP կինազ ուղի՝ բջջային գենոմները փոփոխելու համար։ Բլաստոմերների հետագա տարանջատումը տրոֆոբլաստի և ներքին բջջային զանգվածի հետ կարգավորվում է տանոդոմայի սպիտակուցը ՝ Cdx2: Այս վերափոխման գործոնը ճնշում է տրոֆոբլաստում Oct-4-ը և Նանոգի տառադարձման գործոնների արտահայտությանը։ Այս գենոմային փոփոխությունները թույլ են տալիս առաջացնել առաջադիմական ճշգրտում ինչպես էպիբլաստի, այնպես էլ առաջնային էնդոդերմային տողերի զարգացմանը `նախորդ գաստրուլյացիայից առաջ զարգացման բլաստոցիստական ​​փուլի վերջում։ Սաղմնային այս վաղ փուլերում կատարված հետազոտությունների մեծ մասը մկան սաղմերի վրա է, և հատուկ գործոններ կարող են տարբեր լինել կաթնասուների միջև։

Իմպլանտացիայի ընթացքում տրոֆոբլաստը ծնում է արտամարմինային թաղանթներ և բջիջների տեսակներ, որոնք ի վերջո կկազմեն պտղի պլասենցայի մեծ մասը, այն մասնագիտացված օրգանը, որի միջոցով սաղմը ձեռք է բերում մայրական սնուցում, որն անհրաժեշտ է հետագա էքսպոնենտալ աճի համար ։ Տրոֆոբլաստի ճշգրտումը վերահսկվում է բջջային բևեռականությունից բխող մորֆոլոգիական ցուցանակների համադրությամբ `ազդանշանային ուղիների, ինչպիսիք են Hippo- ն և Notch- ը և ազդանշանային արտաքին բջիջների սահմանափակումները, ինչպիսիք են CDX2- ը։

Մկան մեջ առաջնային սաղմնային բջիջները հստակեցվում են էպիբլաստային բջիջներից, գործընթաց, որն ուղեկցվում է գենոմի լայնածավալ էպիգենետիկ վերամշակմամբ։ Վերածրագրավորումն ընդգրկում է գլոբալ ԴՆԹ-ի դեմեմիլացումը և քրոմատինի վերակազմավորումը, ինչը հանգեցնում է բջջային տոտոպոտենցիայի։  Գենոմի դեմեմիլացման գործընթացը ներառում է ԴՆԹ-ի հիմքի արտազատման վերականգնման ուղին։

Տրոֆոբլաստները իրենց բջջային մակերեսների վրա արտահայտում են ինտեգրին, ինչը թույլ է տալիս սոսնձել արգանդի պատի արտաբջջային մատրիցը։ Այս փոխազդեցությունը հնարավորություն է տալիս փոխպատվաստում իրականացնել և հետագա ճշգրտում է առաջացնում բջջային երեք տարբեր տիպերի մեջ ՝ պատրաստելով բլաստոցիստին գաստրուլյացիայի համար։

Տես նաև 

Զարգացման կենսաբանություն

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Blastocyst transfer and fertility treatment
 Risks of blastocyst transfer
 Blastocyst photos at different stages of development
 Diagram at weber.edu
 Is Blastocyst Culture The Way To Go? – Fertility Road

Կենսաբանություն