EMBRYOLOGIE II Implantace Vývoj žloutkového váčku Amnion, chorion Extraembryonální coelom MUDr. Radomíra Vagnerová, CSc. Předmět: Obecná histologie a obecná embryologie – B0224 Datum: 16. a 17. 12. 2013
Vývoj lidského vajíčka in vitro A. Ovulovaný sekundární oocyt před zavedením spermie (in vitro fertilizace - IVF) na povrchu zona pellucida - ZP (šipky) B. Krátce po IVF jsou vytvořena prvojádra – mužské a ženské prvojádro - pronukleus (šipka) C. Rýhování - vytvořené dvě blastomery D. Čtyři blastomery E. Osm blastomer F. Morula - začínající kompakce G. Ukončená kompakce H. Časná blastocysta - obalová vrstva - trofoblast (malé šipky) - vnitřní buněčná masa (šipka)
I. Blastocysta - není již ZP - trofoblast - oploštělé buňky na povrchu (malé šipky) - embryoblast (šipka) - dutina blastocysty (D)
D
Larsen´s Human Embryology, 2009
KOMPAKCE - vyhlazení štěrbin mezi blastomerami, vznik kompaktního kulovitého útvaru; změny v cytoskeletu blastomér SEGREGACE (oddělení) - některé blastomery do centra moruly - vnitřní buněčná masa - buňky spojené nexy - vzájemná komunikace (základ budoucího embrya) - ostatní blastomery na povrchu moruly - zevní obalová vrstva - buňky spojené těsnými spojeními a spojovacími komplexy (základ plodových obalů a budoucí placenty) Larsen´s Human Embryology, 2009 Lidské embryo - 10 blastomer - SEM
Před kompakcí
V průběhu kompakce - postupné vyhlazení štěrbin (šipky)
Časné stádium vývoje blastocysty Morula přibližně 4. den (kolem 30 blastomer) - vstoupí do děložní dutiny - do intercelulárních prostorů mezi buňkami formujícího se trofoblastu a embryoblastu začne pronikat tekutina (absorpce tekutiny je založena na Na+ transportním mechanismu řízeném Na,K- ATPázovou aktivitou) - vznikají dutinky (d) d d
d
dutina blastocysty
zona pellucida
Splynutím dutinek postupně vznikne jednotná dutina blastocysty Trofoblast - oploštělé buňky epitelové stěny blastocysty Embryoblast - kompaktní shluk buněk na jednom pólu (embryonálním) připojený k vnitřnímu povrchu trofoblastu – vznikne BLASTOCYSTA Mikrofotografie (Hertig und Rock, 1954), Leitfaden der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Bertolini, 1965
pronukleární - prvojádrové stádium 2 blastomery
16-32 blastomer 4 blastomery 6-12 blastomer morula blastocysta (časná)
hatching „klubající se“ blastocysta 0. den 0 hodin (po oplození)
1. den 24 hodin
2. den 48 hodin
3.den 72 hodin
4. den 5. den 96 hodin 120 hodin
Zona pellucida se rozpadne a odloučí, může být zahájen proces implantace (zahnízdění, nidace). Larsen´s Human Embryology, 2009
IMPLANTACE BLASTOCYSTY Počátek implantace - kritické období (natural screening) „Hatching“ - uvolnění (vyklubání) blastocysty odloučení zona pellucida (neadhezívní povrch zona pellucida brání předčasné implantaci blastocysty)
Implantace blastocysty
Zvětšení a maturace blastocysty - aktivní blastocysta Endometrium v sekreční fázi (20. den menstruačního cyklu - asi 6 dní po oplození) - receptivní fáze Implantace v horním kvadrantu těla dělohy (na zadní nebo přední stěně mezi ústími žlázek) První styk blastocysty s mateřským imunitním systémem (trofoblast - přechodné snížení exprese antigenů MHC I. třídy umožní toleranci blastocysty mateřským organismem - lokální imunosuprese) Larsen´s Human Embryology, 2009
Abnormální implantace blastocysty Implantace v břišní dutině
fundus isthmus
Implantace ve vejcovodu
normální Implantace blastocysty
0
0 ovariální implantace
ampulla
Implantace při ostium uteri canalis cervicis vede k vytvoření placenta praevia Tubární gravidita (implantace ve vejcovodu - 2, 3) patří k nejčastějším případům mimoděložního těhotenství graviditas extrauterina Schéma: Langman´s Medical Embryology, Sadler, 2011
Blastocysta v děložní dutině cca 41/2 dne po oplození
Blastocysta 6. den vývoje - počátek implantace proliferace trofoblastu - tvorba syncytiotrofoblastu na embryonálním pólu blastocysty
epitel endometria
stroma endometria
embryoblast
dutina blastocysty
trofoblast Langman´s Medical Embryology, Sadler, 2011
syncytiotrofoblast embryoblast
IMPLANTACE děložní žlázky epitel děložní sliznice
Primární zachycení blastocysty k epitelu endometria (na embronálním pólu) - výsledkem vazby L-selektinu (typ lektinu = cukr vázající protein) v membráně buněk trofoblastu s jeho cukernými receptory na membráně děložního epitelu
embryoblast
dutina blastocysty
trofoblast
Připojení a invase trofoblastu - výsledek vzájemného působení trofoblastu a endometria uplatňují se - integriny exprimované trofoblastem - laminin a fibronektin mezibuněčné hmoty endometria Integrinové receptory pro laminin zprostředkují vazbu buněčných membrán, receptory pro fibronektin stimulují migraci Schéma podle.: Embryologie, Klika a spol., 1985
Vrůstání blastocysty do endometria - proliferace a diferenciace trofoblastu ve dvě vrstvy - vnitřní - cytotrofoblast - kubické buňky s výraznou mitotickou aktivitou ohraničují blastocystu a spoluvytvářejí syncytiotrofoblast - vnější - syncytiotrofoblast - souvislá cytoplasmatická masa bez buněčných hranic (syncytium) - rozrůstá se dalším oddělováním a splýváním některtých buněk proliferujícího cytotrofoblastu cytotrofoblast
epiblast
hypoblast
Zvýšená proteosyntetická aktivita – produkce proteolytických enzymů (povrchové metalloproteinasy) - rozrušují mateřskou tkáň a umožňují prorůstání (invazi) syncytiotrofoblastu syncytiotrofoblast do endometria Na vnitřní straně embryoblastu se diferencuje vrstva nízkých kubických buněk - hypoblast (delaminace) trofoblast
7 denní blastocysta Larsen´s Human Embryology, 2009
71/2 denní lidská blastocysta
děložní žlázka amniová dutina
syncytiotrofoblast
epitel děložní sliznice
epiblast
hypoblast
cytotrofoblast
trofoblast
dutina blastocysty
Mikrofotografie (Hertig und Rock, 1954), Leitfaden der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Bertolini, 1965
mateřská kapilára
hypoblast
amniová dutina
děložní žlázka
epiblast
Pokračuje implantace - Blastocysta se zanořuje hlouběji do děložní sliznice
cytotrofoblast
- Syncytiotrofoblast se rozrůstá okolo blastocysty - Diferenciace buněk embryoblastu Vznik amniové dutiny (váčku) v embryoblastu (podílí se proces dehiscence) Diferencuje se: - epiblast - vrstva cylindrických buněk uložených při hypoblastu - vytvoří dno amniové dutiny - amnioblasty - kubické buňky - vytvoří stěnu amniové dutiny trofoblast syncytiotrofoblast
dutina blastocysty Larsen´s Human Embryology, 2009
8 denní blastocysta
amniová dutina
Blastocysta - 9. den vývoje
děložní žlázka
- zanořena do endometria - defekt epitelu v místě implantace je uzavřen fibrinovou sraženinou
mateřská kapilára
L
Syncytiotrofoblast (ST) - mohutný rozvoj na embryonálním pólu - dutiny splývající v lakuny (L) - lakunární stádium Amniová dutina se rozšiřuje Epiblast a hypoblast - bilaminární zárodečný terčík
L L
ST
fibrinová sraženina
V hypoblastu proliferují oploštělé buňky a migrují po vnitřní straně cytotrofoblastu (žluté šipky) - vznik tenké exocoelomové (Heuserovy) membrány- ohraničuje spolu s hypoblastem primární žloutkový váček (exocoelomovou dutinu)
hypoblastové buňky vznik Heuserovy membrány
9 dní - lidské embryo epitel děložní sliznice endomaetrium lakuna
Larsen´s Human Embryology, 2009
epiblast
cytotrofoblast syncytiotrofoblast amniová hypoblast dutina
9 denní lidská blastocysta
Mikrofotografie (Hertig und Rock, 1954), Leitfaden der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Bertolini, 1965
VÝVOJ EXTRAEMBRYONÁLNÍHO MESODERMU 10 – 11 dní
amniová dutina
L
Mezi cytotrofoblastem a zevním povrchem primárního žloutkového váčku - nová populace buněk (derivát buněk hypoblastu) EXTRAEMBRYONÁLNÍ MESODERM (řídké embryonální pojivo) Lakuny v syncytiu tvoří anastomosy s mateřskými sinusoidami a plní se krví
L primární žloutkový váček
Heuserova membrána cytotrofoblast
Extraembryonální mesoderm prorůstá i mezi cytotrofoblast a zevní povrch amniové dutiny V lakunách syncytiotrofoblastu začne proudit mateřská krev - základ UTEROPLACENTÁRNÍ CIRKULACE
11 – 12 dní Larsen´s Human Embryology, 2009
11 denní lidská blastocysta
endometrální žlázky
syncytiotrofoblast
amniová dutina epiblast
lakuny s mateřskou krví
cytotrofoblast
hypoblast
extraembryonální mesoderm
primární žloutkový váček Mikrofotografie (Hertig und Rock, 1954), Leitfaden der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Bertolini, 1965
12 denní lidská blastocysta lakuny
cytotrofoblast
mateřské sinusoidy
Mesoderm extraembryonální somatopleury (1) (extraembryonální mesoderm přiléhající k cytotrofoblastu a amniu)
entodermové buňky
Mesoderm extraembryonální splanchnopleury (2) (extraembryonální mesoderm na povrchu žloutkového váčku)
1
EC
primární žloutkový váček
dutiny v extraembryonálním mesodermu - budoucí extraembryonální coelom (EC)
2 1 exocoelomová membána
Langman´s Medical Embryology, Sadler, 2013
syncytiotrofoblast
amniová dutina
epiblast hypoblast
Heuserova membrána
extraembryonální mesoderm cytotrofoblast Larsen´s Human Embryology, 2009
12 dní - lidské embryo
VÝVOJ EXTRAEMBRYONÁLNÍHO COELOMU (choriové dutiny) V extraembryonálním mesodermu se objevují dutiny - splývají v souvislou dutinu - základ extraembryonálního coelomu (EC) Zvětšování choriové (EC) dutiny - zmenšení dutiny primárního žloutkového váčku Po vnitřní straně exocoelomové (Heuserovy) membrány rychle proliferují buňky hypoblastu (žluté šipky) a vytvoří menší sekundární = definitivní žloutkový váček extraembryonální mesoderm
EC choriová dutina
extraembryonální mesoderm
EC
cytotrofoblast syncytiotrofoblast
12 – 13 dní Larsen´s Human Embryology, 2009
prechorodová ploténka primární choriové klky
DIFERENCIACE EXTRAEMBRYONÁLNÍHO MESODERMU lakuny (13 denní lidská blastocysta) v syncytiotrofoblastu sinusoidy
Se vznikem choriové dutiny (extraembryonál coelomu) - rozdělení extraembr. Mesodermu
zárodečný svol amniová dutina
ŽV choriová ploténka
choriová dutina
- vrstva naléhající na cytotrofoblast tvoří choriovou ploténku (1) - vrstva přiložená k amnioblastům a spolu s nimi tvoří amnion extraembryonální somatopleura (2) - vrstvu přiložená k entodermu sekundárního žloutkového váčku a tvoří jeho stěnu - extraembryonální splanchnopleura (3) - provazec extraembryonálního mesodermu spojující zárodečný terčík s choriem - zárodečný stvol (4)
Zbytky primárního žloutkového váčku (exocoelomové dutiny) přechodně persistují jako exocoelomové cysty exocoeloamová cysta Langman´s Medical Embryology, Sadler, 2011
14 – 15 dní
syncytiotrofoblast zárodečný stvol cytotrofoblast
choriová dutiny
extraembryonální mezoderm krevní lakuna v syncytiotrofoblastu (mateřská krev)
Larsen´s Human Embryology, 2009
zbytky primárního žloutkového váčku – exocoelomové cysty
Primární choriový klk
cytotrofoblast extraembryonální mesoderm
syncytiotrofoblast
cytotrofoblast syncytiotrofoblast lakuny s mateřskou krví mateřské sinusoidy
cytotrofoblast extraembryonální mesoderm cytotrofoblast syncytiotrofoblast lakuny
extraembryon. mesoderm
Sekundární choriový klk Larsen´s Human Embryology, 2009
Schéma: Color Atlas of Embryol., Drews, 1995
Terciární choriové klky syncytiotrofoblast Langhansovy b.
extraembryonální mesoderm (rosolovité vazivo)
kapilára
choriové cévy BM mitochondrie cytotrofoblast syncytiotrofoblast
lakuna v syncytiotrofoblastu
Larsen´s Human Embryology, 2009
desmosom
Schéma: Color Atlas of Embryol., Drews, 1995
terciární choriové klky
Embryo v presomitovém stadiu (konec 3. týdne) syncytiotrofoblast
intervillosní prostor
vnější cytotrofoblastová vrstva
Diferenciace krevních cév
AD ŽV choriová ploténka CHORIOVÁ DUTINA (extraembryonální coelom)
Kapilární síť choriových klků - sekundární klky se mění na terciární choriové klky Cévy v choriové ploténce a v zárodečném stvolu – propojení choriových klků s intraembryonálním oběhem
Vznik vrstvy vnějšího cytotrofoblastu buňky cytotrofoblastu pronikají syncytiotrofoblastem až n povrch Endometria
Gastrulace – začíná vytvořením primitivního proužku a primitivního (Hensenova) uzlu – změny v oblasti zárodečného terčíku exocoelomová cysta
Langman´s Medical Embryology, Sadler, 2011
zárodečný terčík
decidua capsularis intervilosní prostor
VZTAH IMPLANTOVANÉ BLASTOCYSTY A ENDOMETRIA (kolem 15. dne)
Decidua – zona functionalis těhotné dělohy Podle lokalizace vzhledem k implantované blastocystě - decidua capsularis, basalis, (marginalis) parietalis
Decidua- alciánová modř, jádrová červeň
dilatované děložní žlázky
Human Embryology, Hamilton and Mossman, 1972
Mikrofotografie - prof. J. Martínek
