Оплодотворение и период раннего развития эмбриона

Впервые в XIX веке с помощью микроскопа проникновение сперматозоида в яйцеклетку наблюдал швейцарский ученый Г. Фоль. Однако, свои интригующие наблюдения он сделал на морских беспозвоночных животных. Как же происходит оплодотворение у человека?

Во время полового акта при семяизвержении во влагалище женщины попадает 200-300 млн сперматозоидов. Они способны к активному движению только в слабощелочной среде. В период овуляции, под влиянием слизи шеечного канала, кислая среда верхней трети влагалища, куда попадает сперма, становится щелочной. Это позволяет сперматозоидам попасть из влагалища в полость матки через шеечный канал. Так для сперматозоидов начинается длинный «марафон», финиша в котором достигнут далеко не все из них. До «дальнего конца» маточных труб доходят самые активные и жизнеспособные сперматозоиды.

Свою оплодотворяющую способность сперматозоиды приобретают только во время продвижения по шеечному каналу, полости матки, маточным трубам. В это время происходят изменения в клеточной мембране сперматозоидов, в результате чего сперматозоиды приобретают способность к слиянию с яйцеклеткой. Этот процесс подготовки сперматозоидов к оплодотворению носит название капацитации (от анг. capacity — cпособность). Капацитация проходит и в условиях лаборатории, где удаляют семенную плазму и помещают сперматозоиды в специальную среду при температуре 37°С.

Достигнув яйцеклетки, множество сперматозоидов, словно толпа поклонников, окружают яйцеклетку и прикрепляются к ней.

Любопытно, что блестящая оболочка яйцеклетки (ZP) обладает способностью дополнительно активизировать сперматозоиды. В результате внешняя поверхность акросомы сперматозоида разрушается, и из нее выделяется специальный фермент (гиалуроновая кислота). Этот фермент растворяет довольно толстую оболочку яйцеклетки (ZP). В результате мужская гамета получает возможность пройти через блестящую оболочку и добраться до мембраны цитоплазмы яйцеклетки.

Затем происходит собственно оплодотворение: мембрана сперматозоида сливается с мембраной яйцеклетки, и отцовский генетический материал (гаплоидное ядро сперматозоида, содержащее одиночный набор хромосом) проникает в яйцеклетку, которая тоже имеет свой, материнский, гаплоидный набор хромосом. В результате нормального оплодотворения возникает новый организм с диплоидным (парным) набором хромосом (2PN).

После слияния мужского и женского ядра оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой (от греч. zygote — «соединенная в пару»).

Из верхней трети маточной трубы, где произошло оплодотворение и образование зиготы, эмбрион в течение 4 суток постепенно передвигается к матке. За это время в результате деления общее количество клеток (так называемых «бластомеров») в эмбрионе увеличивается.

После ряда последовательных делений бластомеры компактизуются и образуют плотный шарик из клеток — морулу (лат. morula, уменьш. от morum — «тутовая ягода»). Зародыш на этой стадии развития действительно напоминает своей формой ягоду малины или шелковицы.

Затем, в результате продолжающихся делений и образования внутри эмбриона полости, заполненной жидкостью, морула превращается в бластоцисту (от греч. blastos — «росток» и cystis — «пузырь»)

Когда зародыш попадает в полость матки, он «вылупляется» — блестящая оболочка разрывается, и бластоциста выходит из нее.

На 6-7 день начинается процесс имплантации. Эмбрион прикрепляется к эндометрию и менее чем за двое суток погружается в него полностью.

Эндометрий становится материнской децидуальной (лат. deciduus — падающий), т.е. отпадающей оболочкой плодного яйца. Отпадающей она называется потому, что после рождения ребенка она отслаивается — отпадает от стенки матки, и все, что было связано с беременностью — плацента, плодные оболочки, остаток пуповины, рождаются в виде так называемого «последа». Таким образом, роды заканчиваются отслойкой функционального слоя эндометрия — «менструацией» с запозданием на 9 месяцев.

В лаборатории ВРТ МЦРМ происходят аналогичные с естественными процессы раннего преимплантационного дробления эмбриона. В течение 5-6 дней после пункции ооцитов полученные в результате оплодотворения методом ЭКО или ИКСИ эмбрионы культивируются в инкубаторах в специальных культуральных средах при 37°С. Эмбриологи лаборатории контролируют развитие эмбрионов и фиксируют в специальных протоколах. Эмбрионы каждого пациента находятся в своей персональной, подписанной культуральной чашке, в отдельной секции инкубатора.