Mechanismy oplodnění

Transkript

1 Fertilizace Vývoj embrya a plodu Příprava gamet Mechanismy oplodnění 1

2 Příprava oocytu Oocyt musí projít řadou změn, než je schopen oplodnění = maturace oocytu (ovariální cyklus) 1. Folikulární fáze vyzrávání několika folikulárních buněk, pod vlivem FSH dochází k růstu vybraného (dominantního) folikulu s jeho oocytem Graafův folikul, roste žloutkový váček obklopený granulózními buňkami, dozrává i jádro oocytu (2n,4C) 2. Ovulační faze vrchol LH píku, Graafův folikul praská; oocyt je uvolněn, dokončuje se první meióza (1n,2C) a vytvoří se první pólové tělísko; začíná druhá meióza a zastavuje se v metafázi; maturace cytoplazmy; buňky granulózy se přeskupují z vnějšku k zona pellucida; vytváří se perivitelinní prostor mezi oocytem a zona pellucida; kortikální granula se přesunují těsně pod povrch oocytu; zvýšená koncentrace progesteronu ve folikulární tekutině 3. Luteální fáze přeměna folikulárních buněk ve žluté tělísko (corpus luteum), které produkuje progesteron, nedojde-li k oplození, žluté tělísko zaniká a vzniká bílé tělísko (corpus albicans) Příprava oocytu 2

3 Příprava spermií, fertilizace Kapacitace spermií Hyperaktivace spermií Interakce spermie se zona pellucida (ZP) Akrozomální reakce (AR) a průnik do vajíčka Kapacitace spermií Série změn trvající několik hodin, které učiní spermie schopnými oplození nastává po proniknutí spermií do reprodukčního traktu ženy modifikace adherentních proteinů seminální plazmy reorganizace proteinů a lipidů plazmatické membrány Plazmatická membrána spermií obsahuje: plasmalogeny tvoří membránové domény, na které se váží glykosaminy chrání spermie na cestě k vajíčku a zabraňují předčasné akrozomální reakci polynenasycené acylové skupiny destabilizují lipidovou dvojvrstvu cholesterol během kapacitace je vázán na albumin a lipoproteiny přítomné v děloze a folikulární tekutině rozvolnění membrány snazší splynutí s oolemou vajíčka 3

4 Hyperaktivace spermií v nadvarleti jsou spermie inaktivní nebo vykazují jen slabou motilitu výrazný pohyb získají až v seminální plazmě nebo fyziologickém médiu (bičík se výrazně vlní a ohýbá) pohyb je nezbytný k oplození (pohyb vejcovodem, penetrace mukózní substance, penetrace zona pellucida) Regulace hyperaktivace: extracelulární vápník místem působení je axonema, přitéká po uvolnění cholesterolu z mebrány camp bikarbonát další metabolické substráty Interakce spermie se zona pellucida Proniknutí přes folikulární buňky obklopující vajíčko akrozomální reakce (hyaluronidáza akrozomu rozpouští glykosaminy, které spojují folikulární buňky) spermie dosáhne zona pellucida průnik již bez akrozómu (jen s jeho zadní membránou ležící nad přední části jádra tato membrána obsahuje zonální lysiny - akrozin) interakce přes specifické povrchové vazebné receptory i. D- manosidáza vazba spermie na ZP3 protein, iniciace akrozomální reakce ii. tyrozin kináza (ZRK zona receptor kinase) regulace exocytózy akrozómu shlukování receptorů na hlavičce spermie stoupající koncentrace intracelulárního Ca 2+ fúze membrán 4

5 Akrozomální reakce a průnik do vajíčka fúze membrán je doprovázena lipolytickou aktivitou spermie z akrozomu jsou uvolňovány složky umožňující průnik ZP spermie projde ZP přímý kontakt s plazmalemou oocytu Oocyt odpovídá řadou změn, které zabraňují polyspermii: 1. elektrická vstup Na + iontů depolarizace oolemy = oplozovací reakce; první dočasný blok 2. kortikální reakce trvalý blok; vylití obsahu kortikálních granul do prostoru mezi plazmatickou a vitelinní membránou (proteiny kortikálních granul mění strukturu plazmatické membrány a ZP stává se tak nepropustnou pro další spermie; proteázy ruší peptidové spoje mezi plazmatickou a vitelinní membránou) po kortikální reakci se dokončí druhé meiotické dělení vajíčka a na molekulární úrovni změny nutné pro přijetí genetického materiálu spermie Akrozomální reakce a průnik do vajíčka 5

6 Akrozomální reakce a průnik do vajíčka spermie do vajíčka pronikne i s bičíkem a mitochondriemi postupně však dojde k jejich rozpuštění a veškeré mitochondrie budoucího jedince jsou zděděny pouze po mateřské linii jádro spermie postupně dekondenzuje (protaminy jsou opět nahrazeny histony) a formuje se v samčí pronukleus (prvojádro) současně se vytváří i samičí pronukleus prvojádra se postupně přibližují až dojde k jejich splynutí (syngamie) za pohyb prvojader zodpovídá otcovská centriola (děje se pomocí mikrotubulů tvoří paprsčitou strukturu = spermaster) jakmile se jádra dostanou k sobě, začíná syntéza DNA (trvá asi 12 hodin) Oplodnění k oplodnění nejčastěji dochází v ampulární části vejcovodu vajíčko je schopno oplození hod. po ovulaci spermie mohou v ženském reprodukčním traktu přežívat 2-5 dní rýhování začíná již ve vejcovodu (do dělohy přichází embryo ve stádiu blastocysty) 6

7 Oplodnění Oplodnění Co přináší embryu spermie: 1 sada autochromozómů 1 chromozóm X nebo Y centriola (schopnost dělení) molekuly RNA nutné pro časný vývoj zárodku aktivace (SOAF = sperm oocyte activating factor) (mitochondrie otcovského původu jsou aktivně ničeny) Co přináší embryu oocyt: 1 sada autochromozómů 1 chromozóm X mitochondrie ribozómy a další RNA cytoplazma s řadou buněčných struktur ochrana proti polyspermii 7

8 Vývoj embrya a plodu Blastogeneze Embryogeneze Organogeneze Začátek těhotenství Gestace začíná prvním dnem krvácení poslední menstruace před oplozením (gestační stáří) trvá ~ 280 dní (40 týdnů; 10 lunárních měsíců) k fertilizaci dochází kolem 14. dne cyklu 1. Pregestační stádium období mezi poslední menstruací a oplodněním vajíčka 2. Pre-embryonální stádium dělení a vznik blastocysty přemístění embrya do dělohy (k uhnízdění dochází asi sedmý den po oplození) 3. Embryonální stádium začíná implantací blastocysty; pokračuje blastogenezí a embryonální organogenezí 8

9 Rýhování série mitotických dělení mezi 4-8 bb. stadiem dochází k zapojení embryonálního genomu do té doby se uplatňují geny a jejich produkty mateřského původu (některé geny však mohou být exprimovány i dříve, několik genů určujících pohlaví je aktivních již od stadia prvojader) projevuje se rozdílná exprese genů v závislosti na tom, zda pocházejí od otce či od matky (imprinting) po 8 bb. stadiu se začínají vytvářet mezibuněčné kontakty (spoje) 9

10 Implantace Implantace = přichycení embrya k děložní sliznici 1. Přiblížení blastocysta najde implantační místo (specifické místo na zadní straně dělohy) embryonální pól je směrován k povrchovému děložnímu epitelu 2. Adheze po přímém kontaktu blastocysty a děložního epitelu vzniká trofoektoderm 3. Invaze embryonální trofoblast penetruje skrz epitel, rozrušuje bazální membránu a postupuje do stromatu (max. děložní receptivita dní po ovulaci) buňky stromatu děložní sliznice reagují na invazi trofoblastu změnou ve velké polygonální buňky naplněné glykogenem a tuky = deciduální reakce Molekulární mechanismy implantace během kompaktace embrya se objevují receptory pro CSF (colony stimulating factor) blastocysta sekretuje molekuly ovlivňující ovariální aktivitu a endometrium (hcg, EPF = early pregnancy factor) orientace blastocysty k endometriu interleukin-1 přiblížení blastocysty k endometriu IL-8, MCP-1 (monocyte chemotactic protein) ukotvení blastocysty k endometriu E-kadherin, konexin na blastocystě exprimovány receptory pro LIF (leukocyte inhibitory factor) diferenciace cyto- a syncytiotrofoblastu, vliv na sekreci hcg EGF (epidermal growth factor), PAF (platelet activating fa.) integriny interakce s děložní sliznicí 10

11 Molekulární mechanismy implantace Integriny = adhezní děložní molekuly membránové glykoproteiny (heterodimery) zprostředkující vazbu mezi buňkami a extracelulární matrix koexprese jednotlivých podjednotek během implantace na žlaznatém epitelu α 1 subjednotka přítomna pouze v luteální fázi α 4 subjednotka exprimace den cyklu β 3 subjednotka 20. den cyklu, je selektivně regulována blastocystou (zprostředkováno embryonálním interleukinem IL-1) trofoblast sekretuje proteolytické enzymy (matrixmetaloproteinázy, kolagenázy, gelatináza, serinové proteinázy) Diferenciace trofoblastu 1. Cytotrofoblast vnitřní vrstva jednojaderných buněk ohraničující blastocystovou dutinu (primitivní choriová dutina), buňky se dělí mitoticky; kolem 10. dne začnou vyrůstat z povrchu CT buněčné shluky ve tvaru pupenů = místa odstupu budoucích choriových klků 2. Syncytiotrofoblast vnější mnohojaderná zóna bez buněčných ohraničení, pokračuje v růstu do endometria a tvoří syncytium; tvorba trofoblastických lakun, které se postupně plní mateřskou krví z rozrušených slizničních cév základ budoucí uteroplacentární cirkulace 11

12 Diferenciace embryoblastu 1. hypoblast (entoderm) ventrální zárodečná vrstva hraničící s blastocystovou dutinou 2. epiblast (ektoderm) dorzální zárodečná vrstva hraničící s amniovou dutinou (fúze hypo- a epiblastu = prochordální destička = místo budoucích úst) Extraembryonální mezoderm = nová vrstva buněk odvozených z epiblastu, vyplňuje prostor mezi trofoblastem a amnionem somatický tvoří spojující stopku a pokrývá amnion viscerální pokrývá žloutkový váček Implantace 7. den 12

13 Implantace 13. den Extraembryonální struktury zárodku Amniový váček zakládá se ~ 7.den mezi ektodermem a cytotrofoblastem jako větší počet dutinek, které splynou do dutiny primitivního amnia; při jeho zvětšování a růstu se bilaminární zárodek přesunuje do středu primitivní choriové dutiny Žloutkový váček primitivní ŽV svrchu ohraničen entodermovou ploténkou, zbytek tvoří membrána z buněk extraembryonálního mezodermu (= Heuserova exocélomová membrána); definitivní ŽV v celém rozsahu vystlán entodermem 13

14 Extraembryonální struktury zárodku Zárodečný stvol vývoj ~ 10.den po zformování klenby AV jako kondenzace extraembryonálního mezodermu; přesun k cytotrofoblastu, kde vytvoří pruh, který připojuje AV se zárodečným terčíkem k choriu; dále se prodlužuje a vzniká břišní stvol, který je později inkorporován do pupečního provazce Allantois vývoj den, výchlipka entodermu budoucího zadního střeva do zárodečného stvolu; podél se zakládají pupečníkové cévy; zaniká po 2.měsíci 14

15 Gastrulace (notogeneze) embryonální disk se začíná kolem střední linie ztenčovat, migrují sem buňky epiblastu a jejich proliferací vzniká primitivní proužek hlavový konec proužku = primitivní (Hensenův) uzel (mírně rozšířená oblast obklopující primitivní jamku) kaudální konec proužku ukončuje kloaková membrána buňky Hensenova uzlu rychle proliferují a vzniká hlavový (chordomezodermový) výběžek, z jehož dorzálního oddílu vznikne chorda dorsalis (střední osa) na počátku 3.týdne migrují buňky ektodermu skrz primitivní proužek a tvoří embryonální mezoderm trilaminární embryonální disk Formace primitivního proužku 1. primitivní proužek 5. kardiální destička 2. primitivní jamka 6. amnionová membrána 3. primitivní uzel 7. mezoderm 4. orofaryngeální membrána 8. entoderm 9. kloakální membrána 15

16 Gastrulace Paraxiální mezoderm na konci 3. týdne vznik příčně postavených zářezů = somity (tvoří se kraniokaudálně), do konce 5. týdne se vytvoří párů; každý somit má tři části: sklerotom (vývoj osové kostry) myotom (vznik kosterního svalstva) dermatom (diferenciace kůže a podkožní tkáně) Střední mezoderm člení se na tzv. stopky somitů = nefrotomy, z nichž vzniká urogenitálního hřebínek (ledviny a gonády) Zadní mezoderm dvě tenké vrstvy obklopující intraembryonální célom (budoucí tělní dutiny peritoneální, pleurální, perikardiální) dorzální somatopleura pokrývá ektoderm, buňky se mění v mezenchym a vzniká škára a podkožní vazivo postranních a předních partií těla ventrální splanchnopleura pokrývá entoderm, zahrnuta do tvorby trávicího ústrojí Trilaminární embryonální disk 21. den 1. paraxiální mezoderm 2. střední mezoderm 3. zadní mezoderm 4. notochord 5. amnion 6. intraembryonální célom 7. entoderrm 8. ektoderm 9. somatopleura (mezoderm+ektoderm) 10. splanchnopleura (mezoderm+entoderm) 11.neurální žlábek 12.neurální destička 16

17 Blastocysta 120 µm Bilaminární embryonální disk (plochý, kruhovitý) 0,2 mm ( 14.den) Trilaminární embryonální disk (hruškovitý) 1,5 mm x 0,8 mm ( 20.den) na konci 4.týdne je embryo 3,5-4 mm dlouhé a mění tvar z cylindrického na typický C tvar (dorzálně konvexní) Organogeneze Počátkem organogeneze je tvorba somitů; během následujících dnů se objeví prvotní vývojová stádia nejdůležitějších orgánů: mozkové a sítnicové váčky; ušní plakody (základ vnitřního ucha); míšní kanál; neurální hřebínek + spinální ganglia; olfaktorické plakody (zahajují vznik mozkových hemisfér a nosu); faryngeální oblouky (spojeny s tvorbou vnějšího a středního ucha, jazyka a některých orgánů lokalizovaných v krku); základní komponenty pohybového systému; základ slinivky uvnitř perikardiální dutiny pulzuje srdeční klička a probíhá cirkulace krevních tělísek poskytovaných žloutkovým váčkem z buněk žloutkového váčku vzniká endodermální zažívací trubice a segmentuje v přední, střední a zadní střevo v pleuroperitoneální dutině vznikají dýchací orgány (průdušky) tvorba célomové dutiny umožňuje počáteční vývoj ledvin a gonád 17

18 Organogeneze 4.týden: 1,5-3,5 mm; na dorzální straně již 4-12 somitů; začíná neurulace, ~28. den se formuje břišní stěna; objevují se první dva faryngeální oblouky (1.=mandibulární; 2.=jazylkový); viditelné tlukoucí srdce 5.týden: 2,5 7 mm; na dorzální straně 30 a více somitů; rychlý vývoj nervového systému (hlavně mozku); vývoj obličejové části; uzavírání neuropórů; vznikají oční váčky, optický pohárek a základ čočky; základ nosu; ušní jamka 6.týden: v blízkosti prvních FO vývoj tří oddílů ucha; základ urogenitálního systému; střevní klička invaduje do extraembryonálního célomu do oblasti pupečníku; z neurálního hřebínku vznikají kraniální a spinální ganglia; rychlá diferenciace končetin; začíná chondrogeneze Organogeneze 7.týden: na končetinách lze rozeznat prsty; diferenciace srdeční svaloviny; hematopoéza v játrech; začíná osifikace horních končetin 8.týden: 3 cm; hlava zabírá polovinu velikosti embrya; obličej již vykazuje typický lidský vzhled; definitivně vyvinuty oči a uši; první pohyby embrya; ocasní část atrofuje 13.týden: pozdní embryonální stádium; končetiny plně diferencované včetně prstů, na kterých jsou zřetelné nehtové destičky a vytvořena papilární linie; víčka plně vytvořena a zavřena; změny při tvorbě kůže (vícevrstevná epidermis); viditelné vlasové folikuly 18

19 Vývoj nervového systému 3. týden se dělí ektodermové buňky mezi orofaryngeální membránou a Hensenovým uzlem a na zárodečném terčíku se vytvoří ztluštělé políčko = neurální (medulární) ploténka, která se prohlubuje v neurální brázdu ohraničenou neurálními valy ty rychle rostou, až srostou do neurální trubice (je na obou koncích otevřená = přední a zadní neuropór spojující lumen nervové trubice s dutinou amnionu) přední neuropór se uzavírá 27. den a stává se z něj lamina terminalis zadní neuropór se uzavírá 28/29. den a stává se z něj filum terminalis během fúze valů se odštěpí pruh neuroektodermálních buněk = neurální hřebínek, který se příčnými zářezy rozdělí v základy spinálních ganglií Vývoj nervového systému po uzavření nervové trubice se notochordální destička odděluje od nervové tkáně jako notorchod a stává se základní organizační strukturou páteře indukční efekt notochordu = buňky ektodermu ležící na povrchu se transformují do neuroektodermu lumen nervové trubice vytváří mozkové komory a centrální míšní kanál kolem 4. týdne neurální trubice formuje tři základní váčky: prosencefalon (přední mozek), mesencefalon (střední mozek), rhombencefalon (zadní mozek) kolem 6. týdne je již patrno pět sekundárních váčků: telencefalon, diencefalon, mesencefalon, metencefalon, myelencefalon v 8. týdnu vyplňuje mícha celou délku páteřního kanálu 19

20 Vývoj nervového systému 1. neurální destička 2. primitivní proužek 3. primitivní uzel 4. neurální žlábek 5. somity 6. řez amnionem 7. neurální rýha 19. den 25. den 1. neurální trubice 2. neurální rýha 3. neurální žlábek 4. somity 5. neurální hřebínek 6. výstupek perikardia 7. kraniální neuropór 8. kaudální neuropór 28. den 29. den 20

21 Vývoj nervového systému Vývoj nervového systému z neuroektodermu vznikají neuroblasty a vytvářejí všechny neurony CNS; glioblasty tvoří podpůrné buňky CNS diferenciací buněk neurálního hřebínku vznikají: i. neurony a satelitové buňky uzlin některých hlavových nervů, spinálních a vegetativních ganglií ii. Schwanovy buňky všech periferních nervů iii. melanocyty pokožky iv. chromafinní buňky dřeně nadledviny; parafolikulární buňky štítné žlázy; enterochromafinní buňky epitelu tenkého a tlustého střeva 21

22 Vývoj oběhového systému Vaskulogeneze = tvorba krevních váčků mezoderm diferencuje do angioblastů tvořící angiogenní shluky (z angioblastů kolem těchto shluků vzniká výstelka krevních cév) začátek tvorby cév je v extraembryonálním mezodermu kolem žloutkového váčku (~17.den) a později v mezodermu plodu Hematopoéza (tvorba krevních buněk) začíná kolem 3.týdne, prekurzory krvinek vznikají v žloutkovém váčku, odkud migrují do základů jater, kostní dřeně, brzlíku a lymfatických uzlin v 6. týdnu začíná krvetvorba v játrech 3. měsíc zahájí krvetvornou aktivitu slezina a kostní dřeň (ve slezině vrcholí kolem 4. měsíce a poté kromě lymfopoézy ustává; v kostní dřeni krvetvorba narůstá hlavně v druhé polovině fetálního vývoje) Vývoj oběhového systému Během hematopoézy je tvořeno několik typů hemoglobinu: 1. δ 2 ε 2 syntetizován během nejčasnější embryonální periody ještě ve žloutkovém váčku 2. α 2 γ 2 fetální forma tvořena v játrech; predominantní forma během těhotenství (vysoká afinita pro kyslík oproti dospělému hemoglobinu); přenos kyslíku z maternální do fetální krve 3. α 2 β 2 postupně nahrazuje předešlou formu, jakmile se hematopoéza přesune do kostní dřeně (~30.týden) = dospělá forma hemoglobinu 22

23 Vývoj oběhového systému - srdce Primitivní srdeční trubice mezodermální původ nejdříve vzniká pár endokardiálních trubic, které fúzují do primitivní srdeční trubice, která se dále vyvíjí v endokard mezoderm v okolí srdeční trubice se vyvíjí v myokard a epikard primitivní srdeční trubice tvoří pět rozšíření (truncus arteriosus, bulbus cordis, primitivní komora, primitivní předsíň, sinus venosus) vnitřek primitivní srdeční trubice se postupně rozděluje do čtyř konečných oddílů formací přepážek: 1. aorticopulmonární rozděluje truncus arteriosus na aortu a plicní tepnu 2. atrioventrikulární rozděluje AV kanál na pravý a levý 3. atriální rozděluje primitivní předsíň na levou a pravou 4. interventrikulární rozděluje primitivní komoru na levou a pravou Primitivní srdeční trubice 23

24 ductus venosus přímá komunikace mezi levou pupečníkovou žílou a pravým hepatokardiálním kanálem foramen ovale - otvor mezi pravou a levou předsíní ductus arteriosus (Botallova dučej) céva spojující plicnici s aortou; protéká jí krev, která obchází plíce Fetální cirkulace Vývoj trávicího sytému Primitivní trávicí trubice rozdělena na přední, střední a zadní střevo je vytvořena inkorporací části žloutkového váčku do embrya během kraniokaudální a laterální formace vnitřní epitel a žlázy odvozeny z entodermu sliznice, pobřišnice a svalstvo odvozeny z mezodermu trachoezofageální přepážka rozděluje přední střevo na jícen a průdušnici během 4.týdne se vytváří dilatace na předním střevu a vzniká žaludek další deriváty předního střeva: játra, žlučník a žlučové cesty, slinivka deriváty středního střeva: spodní část dvanácterníku, slepé střevo, lačník, kyčelník, vzestupný tračník, 2/3 příčného tračníku deriváty zadního střeva: poslední 1/3 příčného tračníku, sestupný tračník, esovitý tračník, konečník, řitní otvor 24

25 Vývoj vylučovacího sytému Pronefros (předledvina) - vývoj 3.týden z prvních šesti nefrotomů (=mezoderm spojovacích částí somitů) v podobě váčků, které se protahují do tubulů a jejich splynutím vznikne podélný kanálek, který proliferuje směrem ke kloace, s níž se spojí jako Wolfův vývod Mezonefros (prvoledvina) provizorní exkreční orgán mezi 5.-7.týdnem vývoje; zakládá se společně s gonádou uvnitř urogenitální lišty; vývoj mezonefrických kanálků zvětšuje celkový objem prvoledviny; z kanálků se uchovají jen vývodní úseky, které se později zapojí do vývoje vývodných pohlavních cest Metanefros (definitivní ledviny) první funkceschopné nefrony se diferencují počátkem 4. měsíce Vývoj vylučovacího sytému Močový měchýř vzniká z vrchní části urogenitálního sinu, který je pokračováním alantois Močová trubice vzniká ze spodní části urogenitálního sinu Nadledvinky: kůra mezodermální původ dřeň z buněk neuráního hřebínku 25

26 Vývoj dýchacího systému první známky vývoje na ventrální stěně předního střeva (formace dýchacího divertikula - DD) DD je zpočátku otevřen (komunikace s předním střevem) až do tvorby trachoezofageálního septa zadní konec DD se rozšiřuje a tvoří základ plic rozdělení na dvě bronchiální větve v 5.týdnu bronchiální pupeny tvoří primární průdušky, které se dále dělí na sekundární (3 vpravo a 2 vlevo) a ty se dále dělí na terciární (10 vpravo a 8-9 vlevo) jak se průdušky vyvíjejí, expandují do primitivní pohrudniční dutiny pohrudnice vzniká z mezodermu vývoj plic má 4 periody: glandulární (5.-17.týden), kanalikulární ( týden), terminální váček (24.týden-porod), alveolární (porod-8 let) Pohlavní determinace ve 4.týdnu se zakládají párové genitální lišty; v 6.týdnu jsou osídleny prvopohlavními buňkami (gonocyty) vzniklými ve stěně žloutkového váčku blízko allantois současně proliferuje célomový epitel a epitelové buňky pronikají do podkladového mezenchymu ve formě pruhů = primární (medulární) provazce, jejichž buňky obklopují gonocyty stádium indeferentní gonády Vývoj dvou párů trubic: 1. mezonefrická (Wolffova) primární uretra, vstupuje do kloaky; její růst je závislý na androgenech (vyžaduje přítomnost testosteronu a jeho receptorů); později se z ní vyvíjejí varlata, chámovod a definitivní močová trubice 2. paramezonefrická (Müllerova) její kaudální část fúzuje do uterovaginálního kanálu (primordium dělohy, vagíny a vejcovodů) u mužů je Sertoliho buňkami od 7.týdne syntetizován anti- Müllerian hormon (AMH) a v přítomnosti specifických receptorů v cílové tkáni Müllerova trubice zaniká 26

27 Pohlavní determinace Muži: geny SRY (sex determining region) kódují protein H-Y je-li vázán na membránu gonocytů, produkují induktor pro vývoj varlete (ve 4. měsíci již obsahují semenotvorné kanálky) gonocyty buňky spermiogenetické řady epitelové buňky buňky Sertoliho mezenchym mezi kanálky buňky Leydigovy Ženy: diferenciace gonocytů na oogonie, z epitelových buněk vznikají buňky folikulární Vývoj vnějších genitálií: jejich primordia jsou u obou pohlaví stejná pocházejí ze struktur lokalizovaných kolem kloakální membrány, která zaslepuje terminální část zadního střeva na konci 7.týdne je kloaka rozdělena urorektální přepážkou na rektum a urogenitální sinus a kloakální membrána se rozdělí na genitální a anální ( obě kolem 50.dne mizí) Vývoj kostí a kosterních svalů každý somit má dorzolaterální část (dermatom tvoří pojivovou tkáň kůže) a ventromediální část (sklerotom mezenchym obratlů) po separaci sklerotomické části somitů se zbývající část přeměňuje do dermatomyotomu dávajícímu vznik kosterním svalům (první základy svalstva končetin 7.týden) kostra se tvoří z mezenchymu (embryonální pojivová tkáň vyplňující prostor mezi epiteliálními strukturami) kondenzací mezenchymu vznikají základy chrupavek (blastemy) 5.týden; primitivní chrupavka = velmi buněčná tkáň, jejíž mezibuněčnou hmotu tvoří kolagenní vlákna a bazofilní amorfní hmota chrupavčité tělo vzniká akumulací sklerotomických buněk kolem notochordu 27

28 Vývoj kostí a kosterních svalů perichondrální a endochondrální osifikace charakterizována přemístěním listů kostní tkáně na povrch chrupavky perichondrium z hypertrofované chrupavky poskytuje osteoklasty (rozpouštějí chrupavku) a osteoblasty tvořící kostní materiál (syntéza osteoidů = extracelulární materiál důležitý pro ukládání hydroxyapatitových krystalů) osifikace plochých kostí lebky je desmogenní (nepředchází jí stádium chrupavky) šlachy jsou spojeny s okosticí svaly jsou inervovány míšními neurony Vývoj hlavy a krku prvotní strukturou budoucí hlavy je protochordální destička v trilaminárním embryu k formaci hlavy a oblasti krku přispívá faryngeální aparát sestávající z oblouků, váčků, žlábků a membrán faryngeální oblouky obsahují mezoderm (tvorba svalů a cév) a buňky neurálního hřebínku (tvorba kostí) každý oblouk je spojen se svým kraniálním nervem 1. váček: epitel zvukovodu a dutiny středního ucha 2. váček: epitel krční dutiny, patra, mandle 3. váček: příštitná tělíska, brzlík 4. váček: vrchní příštitná tělíska 1. žlábek: vnější ucho 1. membrána: bubínek 28

29 Vývoj hlavy a krku 1. FO (CN V - trojklanný) m: žvýkací svaly nh: spodní a horní čelist, část kosti spánkové, jařmová k., patrové k., radličná k., kladívko, kovadlinka 2. FO (CN VII - podjazykový) m: mimické svaly, svaly středního ucha nh: třmínek, výběžek spánkové k., horní část jazylky 3. FO (CN IX - jazykohltanový) m: hltan, krkavice nh: zbývající část jazylky 4. FO (CN X - bloudivý) vrchní hrtanová větev m: svaly měkkého patra, hltanu, pstencový sval štítné žlázy, hrtanové chrupavky, pravá podklíčkoví tepna, aortální oblouk 6. FO (CN X) m: vnitřní hrtanové svaly, horní svaly jícnu, plicní tepny, Botallova dučej (ductus arteriosus) Deriváty ektodermu epidermis a adnexa kožní (žlázy potní, mazové, mléčná, vlas, nehet) vnitřní ucho (výstelka blanitého labyrintu), příušní žláza olfaktorické plakody (čočka, epitel rohovky) výstelka dutiny ústní a slinné žlázy adenohypofýza výstelka močové trubice, řitního kanálu, zevního zvukovodu čichové buňky Neuroektoderm nervový systém a mícha (neurony ) sítnice, duhovka, řasnatá tělesa, optický nerv, svaly panenky neurohypofýza, šišinka 29

30 Deriváty buněk neurálního hřebínku Schwannovy buňky, ganglia kraniálních nervů, spinální ganglia, parasympatická ganglia GIT, gliové buňky, měkká plena mozková a pavoučnice melanocyty odontoblasty C buňky štítné žlázy dřeň nadledvinek kosti obličeje a lebky faryngeální oblouky Deriváty mezodermu svalová tkáň příčně pruhovaná kosterní i srdeční svaly jazyka, oka, pojivové tkáně slezina, ledviny, hrtan, hltan, škára tvrdá plena míšní endotel krevních a lymfatických cest kosti a chrupavky močové a pohlavní ústrojí kůra nadledvin výstelka tělních dutin (hrudní, břišní, perikardové) 30

31 Deriváty entodermu trávicí trubice (výstelka a žlázy) dýchací systém (výstelka a žlázy dých. cest, výstelka alveolů plicních) část vývodních cest močových výstelka žlučových cest výstelka středoušní dutiny a Eustachovy trubice štítná žláza a příštítná tělíska epitelové retikulum brzlíku hepatocyty slinivka břišní, krční mandle Geny podílející se na řízení pochodů embryonálního vývoje Homeotické geny (HOX geny, homeoboxy) odpovědné za základní životní funkce, kódují transkripční faktory, jsou nadřazeny ostatním genům jsou uspořádány do komplexů v přesně určeném pořadí, ve kterém se také realizují u člověka jsou 4 komplexy HOX genů (A, B, C, D) lokalizované na různých chromozomech (7, 17, 12, 2), jejich exprese je odlišná v čase i prostoru, jsou aktivní jen v určitých obdobích vývoje jejich produkty = transkripční faktory zahajují transkripci cílových genů to vede k regulaci základních procesů embryogeneze jako je segmentace, indukce, migrace buněk, diferenciace i programovaná smrt (apoptóza) podmiňují organogenezi neurální trubice, ledvin, plic, střeva jejich mutace vedou ke vzniku závažných vývojových vad PAX geny kódují další transkripční faktory 31

32 Přehled vývoje embrya a plodu 1. LM: embryo 8 mm dlouhé s převažujícím hlavovým koncem; 20.den jsou již vytvořeny základy mozku, míchy a nervových uzlin; den začíná fungovat srdce; 28.den jsou již založeny základy obratlů, lebečních kostí, svalů a začínají být zřetelné základy očí, uší, rukou a nohou 2. LM: embryo 3 cm dlouhé, má již tvar lidského těla s velkou hlavovou částí, hmotnost 5 g; zřetelně jsou vytvořeny končetiny a na nich vyznačené prsty; mozek kontroluje čtyřicet základů kosterních svalů; nervy prorůstají do základů vnitřních orgánů; formují se čelisti se základy zubů; koncem měsíce žaludek vytváří žaludeční šťávu a ledviny začínají fungovat 3. LM: plod 9 cm dlouhý o hmotnosti 20 g; na končetinách jsou dobře patrné prstíky s papilárními liniemi; vytvořen chrupavčitý základ kostry; ze společného základu pro rodidla se začínají diferencovaně vyvíjet mužské nebo ženské pohlavní orgány;koncem 12.týdne již fungují všechny orgány a orgánové systémy; je dokončen vývoj placenty 4. LM: plod 16 cm dlouhý o hmotnosti 120 g; tělo je pokryto jemnou, svraštělou a červenou kůží; na celém povrchu těla je chmýří lanugo 5. LM: plod 25 cm dlouhý o hmotnosti 250 g; na hlavičce začínají růst vlasy, na prstech nehty; podkožní tukový polštář je velmi tenký; srdeční akci lze zjistit poslechem; aktivní pohyby plodu jsou již těhotnou vnímány Přehled vývoje embrya a plodu 6. LM: plod 30 cm dlouhý o hmotnosti 600 g; oční víčka jsou rozdělena; fungují kožní mazové a potní žlázy 7. LM: plod 35 cm dlouhý o hmotnosti 1200 g; v plicní tkáni se vytváří látka, která umožní rozvinutí plic antiatelektatický fa. 8. LM: plod 40 cm dlouhý o hmotnosti 1800 g; do podkožního vaziva se začíná ukládat tuk jako izolace i jako zásoba energie; zvyšuje se tvorba protilátek; začíná osifikace dlouhých kostí 9. LM: délka plodu 45 cm o hmotnosti 2700 g; podkožní tukový polštář je již vytvořen, na kůži mizí vrásky, kůže je napjatá; začíná mizet lanugo z břicha a obličeje 10. LM: plod má všechny známky zralosti: délku 48 až 50 cm, hmotnost 3300 až 3500 g; kůže je napjatá, růžová, pokrytá bělavou mazlavou hmotou - mázkem, vytvořeným kožními mazovými žlázkami; lanugo je jen na zádech mezi lopatkami; švy mezi lebečními kostmi jsou úzké, fontanely malé; nehty na rukou přesahují špičky prstů, na nohou dosahují špiček prstů; varlata jsou u chlapců sestouplá v šourku, u děvčátek překrývají velké stydké pysky malé stydké pysky a štěrbinovitě uzavírají poševní vchod 32

33 33