Svangerskap og befruktning

De fleste leger anser den første dagen av din siste menstruasjon som begynnelsen på svangerskapet. Denne perioden kalles «menstruasjonsalderen», og den begynner omtrent to uker før befruktning. Her er litt grunnleggende informasjon om befruktning:

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Eggløsning

Hver måned begynner en av kvinnens eggstokker å utvikle et visst antall umodne egg i en liten væskefylt pose. En av posene fullfører modningen. Denne «dominerende follikkelen» hemmer veksten av de andre folliklene, som slutter å vokse og degenererer. Den modne follikkelen brister og frigjør egg fra eggstokken (eggløsning). Eggløsning skjer vanligvis to uker før en kvinnes neste menstruasjon.

Utvikling av corpus luteum

Etter eggløsning utvikler den rupturerte follikkelen seg til en formasjon kalt corpus luteum, som skiller ut to typer hormoner – progesteron og østrogen. Progesteron bidrar til å forberede endometriet (livmorslimhinnen) for implantasjon av embryoet ved å fortykke det.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Utløsning av egget

Egget frigjøres og beveger seg inn i egglederen, hvor det forblir til minst én sædcelle kommer inn i det under befruktningen (egg og sædcelle, se nedenfor). Egget kan befruktes innen 24 timer etter eggløsning. I gjennomsnitt skjer eggløsning og befruktning to uker etter siste menstruasjon.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Menstruasjonssyklus

Hvis sædcellene ikke befrukter egget, degenererer både det og det gule legemet; de forhøyede hormonnivåene forsvinner også. Det funksjonelle laget av endometriet skilles deretter, noe som fører til menstruasjonsblødning. Syklusen gjentar seg.

Befruktning

Hvis en sædcelle når et modent egg, befrukter den det. Når en sædcelle når et egg, skjer det en endring i eggets proteinbelegg, som ikke lenger tillater sædceller å komme inn. På dette tidspunktet legges den genetiske informasjonen om barnet, inkludert kjønnet. Moren gir bare X-kromosomer (mor = XX); hvis en Y-sædcelle befrukter egget, vil barnet være gutt (XY); hvis en X-sædcelle befrukter, vil barnet være jente (XX).

Befruktning er ikke bare summen av kjernematerialet i egget og sædcellen – det er et komplekst sett med biologiske prosesser. Eggcellen er omgitt av granulosaceller kalt corona radiata. Mellom corona radiata og eggcellen dannes zona pellucida, som inneholder spesifikke reseptorer for sædceller, som forhindrer polyspermi og sikrer bevegelsen av det befruktede egget langs ederen til livmoren. Zona pellucida består av glykoproteiner som skilles ut av den voksende eggcellen.

Meiose gjenopptas under eggløsning. Gjenopptakelse av meiose observeres etter den preovulatoriske LH-toppen. Meiose i den modne oocytten er assosiert med tap av kjernemembranen, den bivalente samlingen av kromatin og separasjon av kromosomer. Meiose avsluttes med frigjøring av pollegemet under befruktning. En høy konsentrasjon av østradiol i follikulærvæsken er nødvendig for den normale meioseprosessen.

Mannlige kimceller i sædkanalerne danner som følge av mitotisk deling førsteordens spermatocytter, som gjennomgår flere modningsstadier på samme måte som hunnegget. Som et resultat av meiotisk deling dannes andreordens spermatocytter, som inneholder halvparten så mange kromosomer (23). Andreordens spermatocytter modnes til spermatider og, uten å lenger dele seg, blir til sædceller. Settet med påfølgende modningsstadier kalles den spermatogene syklusen. Hos mennesker fullføres denne syklusen på 74 dager, og det udifferensierte spermatogoniet blir til en høyt spesialisert sædcelle, i stand til uavhengig bevegelse og med et sett med enzymer som er nødvendige for penetrering inn i egget. Energien til bevegelse tilveiebringes av en rekke faktorer, inkludert cAMP, Ca2 ⁺, katekolaminer, proteinmotilitetsfaktor og proteinkarboksymetylase. Sædceller som finnes i fersk sæd er ikke i stand til å befruktes. De tilegner seg denne evnen når de kommer inn i det kvinnelige kjønnsorganet, hvor de mister membranantigenet - kapasitasjon skjer. Eggcellen skiller igjen ut et produkt som løser opp de akrosomale vesiklene som dekker sædcellens kjerne, der det genetiske grunnlaget for faderlig opprinnelse befinner seg. Det antas at befruktningsprosessen skjer i den ampullære delen av egglederen. Egglederens trakt deltar aktivt i denne prosessen, og ligger tett inntil den delen av eggstokken med follikkelen som stikker ut på overflaten, og suger så å si inn eggcellen. Under påvirkning av enzymer som skilles ut av eggledernes epitel, frigjøres eggcellen fra cellene i corona radiata. Kjernen i befruktningsprosessen består i forening, sammensmelting av kvinnelige og mannlige reproduktive celler, atskilt fra organismene i foreldregenerasjonen, til én ny celle - en zygote, som ikke bare er en celle, men også en organisme i en ny generasjon.

Sædcellene introduserer hovedsakelig sitt kjernemateriale i egget, som kombineres med kjernematerialet i egget til en enkelt zygotekjerne.

Prosessen med eggmodning og befruktning skjer gjennom komplekse endokrine og immunologiske prosesser. På grunn av etiske problemstillinger har disse prosessene hos mennesker ikke blitt tilstrekkelig studert. Kunnskapen vår er hovedsakelig hentet fra dyreforsøk, som har mye til felles med disse prosessene hos mennesker. Takket være utviklingen av nye reproduksjonsteknologier i in vitro-fertiliseringsprogrammer har stadiene i menneskelig embryoutvikling opp til blastocyststadiet in vitro blitt studert. Takket være disse studiene har det blitt samlet inn en stor mengde materiale om studiet av mekanismene for tidlig embryoutvikling, dets bevegelse gjennom egglederen og implantasjon.

Etter befruktning beveger zygoten seg langs røret og gjennomgår en kompleks utviklingsprosess. Den første delingen (stadiet med to blastomerer) skjer først på den andre dagen etter befruktning. Når zygoten beveger seg langs røret, gjennomgår den fullstendig asynkron kløyving, noe som fører til dannelsen av en morula. På dette tidspunktet er embryoet frigjort fra vitellinen og de gjennomsiktige membranene, og i morulastadiet kommer embryoet inn i livmoren, som representerer et løst kompleks av blastomerer. Passasje gjennom røret er et av de kritiske øyeblikkene i svangerskapet. Det er fastslått at forholdet mellom homeata/tidlig embryo og epitelet i egglederen reguleres av en autokrin og parakrin bane, som gir embryoet et miljø som forbedrer befruktningsprosessene og tidlig embryonal utvikling. Det antas at regulatoren av disse prosessene er gonadotropisk frigjørende hormon, produsert av både det preimplanterte embryoet og epitelet i egglederne.

Epitelet i egglederne uttrykker GnRH og GnRH-reseptorer som budbringere av ribonukleinsyre (mRNA) og proteiner. Det viste seg at denne uttrykkelsen er syklusavhengig og hovedsakelig forekommer i lutealfasen av syklusen. Basert på disse dataene mener en gruppe forskere at tubal GnRH spiller en betydelig rolle i reguleringen av den autokrine-parakrine banen i befruktning, tidlig embryoutvikling og implantasjon, siden det i livmorepitelet i perioden med maksimal utvikling av "implantasjonsvinduet" er betydelige mengder GnRH-reseptorer.

Det har blitt vist at GnRH-, mRNA- og proteinuttrykk observeres i embryoet, og det øker når morulaen blir til en blastocyst. Det antas at embryoets interaksjon med egglederepitelet og endometriet skjer gjennom GnRH-systemet, som sikrer embryoets utvikling og endometriets mottakelighet. Og igjen understreker mange forskere behovet for synkron utvikling av embryoet og alle interaksjonsmekanismer. Hvis transporten av embryoet kan forsinkes av en eller annen grunn, kan trofoblasten vise sine invasive egenskaper før den kommer inn i livmoren. I dette tilfellet kan det oppstå eggledergraviditet. Ved rask bevegelse kommer embryoet inn i livmoren, hvor det ikke er noen mottakelighet for endometriet, og implantasjon kan ikke forekomme, eller embryoet blir holdt tilbake i de nedre delene av livmoren, dvs. på et sted som er mindre egnet for videre utvikling av egget.

[ 12 ], [ 13 ]

Eggimplantasjon

Innen 24 timer etter befruktning begynner egget å dele seg aktivt i celler. Det forblir i egglederen i omtrent tre dager. Zygoten (det befruktede egget) fortsetter å dele seg, og beveger seg sakte nedover egglederen til livmoren, hvor det fester seg til endometriet (implantasjon). Zygoten blir først en klump av celler, deretter en hul kule av celler, eller blastocyst (embryosekk). Før implantasjon kommer blastocysten ut av sitt beskyttende dekke. Når blastocysten nærmer seg endometriet, fremmer hormonelle utvekslinger festet. Noen kvinner opplever spotting eller lett blødning i noen dager under implantasjonen. Livmorslimhinnen tykner, og livmorhalsen forsegles med slim.

I løpet av tre uker vokser blastocystcellene til en klynge av celler, og danner babyens første nerveceller. Babyen kalles et embryo fra befruktningsøyeblikket til den åttende svangerskapsuken, hvoretter det kalles et foster frem til fødselen.

Implantasjonsprosessen kan bare skje hvis embryoet som kommer inn i livmoren har nådd blastocyststadiet. Blastocysten består av den indre delen av cellene - endodermet, hvorfra selve embryoet dannes, og det ytre cellelaget - trofektodermet - forløperen til morkaken. Det antas at blastocysten i preimplantasjonsstadiet uttrykker preimplantasjonsfaktor (PIF), vaskulær endotelvekstfaktor (VEGF), samt mRNA og protein til VEGF, noe som gjør at embryoet raskt kan gjennomføre angiogenese for vellykket morkakedannelse og skaper de nødvendige forholdene for videre utvikling.

For vellykket implantasjon er det nødvendig at alle nødvendige endringer i differensieringen av endometrieceller opptrer i endometriet for at "implantasjonsvinduet" skal oppstå, noe som vanligvis observeres på dagen 6-7 etter eggløsning, og at blastocysten når et visst modningsstadium og proteaser aktiveres, noe som vil legge til rette for blastocystens fremrykning inn i endometriet. "Endometriets mottakelighet er kulminasjonen av et kompleks av tidsmessige og romlige endringer i endometriet, regulert av steroidhormoner." Prosessene med fremveksten av "implantasjonsvinduet" og blastocystens modning må være synkrone. Hvis dette ikke skjer, vil implantasjon ikke skje, eller graviditeten vil bli avbrutt i en tidlig fase.

Før implantasjon er overflateepitelet i endometriet dekket med mucin, som forhindrer for tidlig implantasjon av blastocysten og beskytter mot infeksjon, spesielt Muc1 - episialin, som spiller en slags barriererolle i ulike aspekter av fysiologien til den kvinnelige reproduksjonskanalen. Når "implantasjonsvinduet" åpnes, er mengden mucin ødelagt av proteaser produsert av embryoet.

Blastocystimplantasjon i endometriet inkluderer to stadier: stadium 1 - adhesjon av to cellulære strukturer, og stadium 2 - desidualisering av endometrialstroma. Et ekstremt interessant spørsmål er hvordan embryoet identifiserer implantasjonsstedet, som fortsatt er åpent. Fra det øyeblikket blastocysten kommer inn i livmoren til implantasjonen begynner, går det 2-3 dager. Det antas hypotetisk at embryoet skiller ut løselige faktorer/molekyler som, ved å virke på endometriet, forbereder det for implantasjon. Adhesjon spiller en nøkkelrolle i implantasjonsprosessen, men denne prosessen, som tillater at to forskjellige cellulære masser holdes sammen, er ekstremt kompleks. Et stort antall faktorer er involvert i den. Integriner antas å spille en ledende rolle i adhesjon på implantasjonstidspunktet. Integrin-01 er spesielt viktig; uttrykket øker på implantasjonstidspunktet. Imidlertid mangler integriner i seg selv enzymatisk aktivitet og må være assosiert med proteiner for å generere et cytoplasmatisk signal. Forskning utført av en gruppe forskere fra Japan har vist at de små guanosintrifosfatbindende proteinene RhoA omdanner integriner til aktivt integrin, som er i stand til å delta i celleadhesjon.

I tillegg til integriner inkluderer adhesjonsmolekyler proteiner som trofinin, bustin og tastin.

Trofinin er et membranprotein som uttrykkes på overflaten av endometrieepitelet på implantasjonsstedet og på den apikale overflaten av blastocyst-trofektodermen. Bustin og tustin er cytoplasmatiske proteiner som danner et aktivt adhesivt kompleks i forbindelse med trofinin. Disse molekylene deltar ikke bare i implantasjon, men også i den videre utviklingen av morkaken. Ekstracellulære matriksmolekyler, osteokantin og laminin, deltar i adhesjon.

Ulike vekstfaktorer gis en ekstremt viktig rolle. Forskere legger spesielt vekt på rollen til insulinlignende vekstfaktorer og proteiner som binder dem, spesielt IGFBP, i implantasjon. Disse proteinene spiller en rolle ikke bare i implantasjonsprosessen, men også i modellering av vaskulære reaksjoner og regulering av myometriumvekst. I følge Paria et al. (2001) spiller heparinbindende epidermal vekstfaktor (HB-EGF), som uttrykkes både i endometriet og i embryoet, samt fibroblastvekstfaktor (FGF), benmorfogent protein (BMP), etc., en betydelig plass i implantasjonsprosessene. Etter at de to cellulære systemene i endometriet og trofoblasten har adhesjonert, begynner trofoblastinvasjonsfasen. Trofoblastceller utskiller proteaseenzymer som lar trofoblasten "klemme" seg mellom cellene og inn i stroma, og lysere den ekstracellulære matrisen med enzymet metalloprotease (MMP). Insulinlignende vekstfaktor II i trofoblasten er den viktigste vekstfaktoren i trofoblasten.

Ved implantasjonstidspunktet er hele endometriet gjennomsyret av immunkompetente celler, en av de viktigste komponentene i trofoblast-endometrium-interaksjonen. Det immunologiske forholdet mellom embryo og mor under graviditet ligner på det som observeres i transplantat-mottaker-reaksjoner. Man trodde at implantasjon i livmoren kontrolleres på en lignende måte, ved at T-celler gjenkjenner føtale alloantigener uttrykt av morkaken. Nyere studier har imidlertid vist at implantasjon kan involvere en ny allogen gjenkjenningsvei basert på NK-celler snarere enn T-celler. Trofoblasten uttrykker ikke HLAI- eller klasse II-antigener, men den uttrykker det polymorfe HLA-G-antigenet. Dette paternalt avledede antigenet fungerer som et adhesjonsmolekyl for CD8-antigenene til store granulære leukocytter, som øker i antall i endometriet i mid-luteinfasen. Disse NK-cellene med CD3-CD8+ CD56+ markører er funksjonelt mer inerte i produksjonen av Th1-assosierte cytokiner som TNFcc, IFN-y sammenlignet med CD8-CD56+ deciduale granulære leukocytter. I tillegg uttrykker trofoblasten reseptorer med lav bindingskapasitet (affinitet) for cytokinene TNFa, IFN-y og GM-CSF. Som et resultat vil det være en dominerende respons på føtale antigener forårsaket av responsen gjennom Th2, dvs. det vil hovedsakelig være produksjon av ikke-proinflammatoriske cytokiner, men tvert imot regulatoriske (il-4, il-10, il-13, etc.). Den normale balansen mellom Th1 og Th2 fremmer mer vellykket trofoblastinvasjon. Overdreven produksjon av proinflammatoriske cytokiner begrenser trofoblastinvasjon og forsinker normal morkakeutvikling, noe som reduserer produksjonen av hormoner og proteiner. I tillegg øker T-cytokiner protrombinkinaseaktiviteten og aktiverer koagulasjonsmekanismer, noe som forårsaker trombose og trofoblastløsning.

I tillegg påvirkes den immunsuppressive tilstanden av molekyler produsert av fosteret og amnion – fetuin og spermin. Disse molekylene undertrykker produksjonen av TNF. Ekspresjon på trofoblastceller HU-G hemmer NK-cellereseptorer og reduserer dermed også immunologisk aggresjon mot den invaderende trofoblasten.

Deciduale stromale celler og NK-celler produserer cytokinene GM-CSF, CSF-1, aINF og TGFbeta, som er nødvendige for trofoblastvekst og -utvikling, proliferasjon og differensiering.

Som et resultat av veksten og utviklingen av trofoblasten øker hormonproduksjonen. Progesteron er spesielt viktig for immunforsvaret. Progesteron stimulerer lokalt produksjonen av placentaproteiner, spesielt protein TJ6, binder seg til deciduale leukocytter CD56+16+, noe som forårsaker deres apoptose (naturlig celledød).

Som respons på veksten av trofoblast og invasjon av livmoren til de spiralformede arteriolene, produserer moren antistoffer (blokkering), som har en immunotrofisk funksjon og blokkerer den lokale immunresponsen. Morkaken blir et immunologisk privilegert organ. I et normalt utviklende svangerskap er denne immunbalansen etablert innen 10–12 uker med svangerskap.

Graviditet og hormoner

Humant koriongonadotropin er et hormon som forekommer i mors blod fra befruktningsøyeblikket. Det produseres av cellene i morkaken. Det er et hormon som oppdages av en graviditetstest, men nivået blir høyt nok til å oppdages bare 3–4 uker etter den første dagen i den siste menstruasjonen.

Stadiene i svangerskapsutviklingen kalles trimestre, eller 3-månedersperioder, på grunn av de betydelige endringene som skjer i løpet av hvert trinn.