Blastuliacija

Kaip Blastuliacija yra terminas, naudojamas apibūdinti skysčių pripildytos ląstelės sferos, blastocistos ar blastulos (lat. gemalinės pūslelės) susidarymui embriono vystymosi metu. Blastocistos implantavimas gimdos gleivinėje žymi faktinė nėštumo pradžia.

Kas yra blastuliacija?

Embrioninių ląstelių dalijimasis prasideda apvaisinus moters kiaušinį. Kiaušinio ląstelė dalijasi simetriškai, o ląstelių skaičius stabiliai padvigubėja, kol pasiekiama 128 ląstelių. Ląstelių rutulys, kurį sukuria ląstelių dalijimasis, vadinamas morula (lotyniškai - šilkmedis).

Paskutinėse ląstelių dalijimosi stadijose morula pradeda pildytis audinių skysčiu ir taip išsivysto į blastocistą. Morfologiškai blastocista yra skysčių užpildyta ląstelių sfera. Išorinį blastocistos sluoksnį, vadinamąjį trofoblastą, sudaro vienas ląstelių sluoksnis, esantis tiesiai greta zona pellucida (lotyniškai: kiaušinio oda). Trofoblasto ląsteles jungia stiprūs jungiamieji baltymai, vadinami sandariomis jungtimis. Vėliau iš trofobloko išsivysto placentos struktūros.

Vieno sluoksnio ląstelių sferoje vyksta ląstelių kaupimasis, embriono sprogimas. Kitame etape iš šios mažos ląstelių sankaupos susidarys daug svarbių embriono struktūrų. Blastocistos skysčiu užpildyta ertmė vadinama blastokoeliu.

Kaip ir kiaušinio ląstelė, blastocistą supa apsauginė zona pellucida. Prieš blastocistos implantavimąsi ji „išslysta“ iš šios kiaušinio membranos. Visiškai išsivysčiusi blastocista implantuojant pradeda implantuoti save gimdos gleivinėje ir taip sukelti tikrąjį nėštumą.

Implantacijos metu kai kurios trofoblastų ląstelės (išorinis blastocistos apvalkalas) diferencijuojasi į polinuklearinius sincititrofoblastus. Šios sulietos ląstelės gamina žmogaus chorioninio gonadotropino (hCG) hormoną. Šios medžiagos atsiradimas kraujyje hormoniškai žymi nėštumo pradžią.

Funkcija ir užduotis

Skystis užpildytas ląstelių rutulys yra pradinis embriono vystymosi taškas visoms gyvoms gyvoms būtybėms. Vystymosi metu ši sfera ištempia ir formuoja vidaus organus į vidų, o galūnes ir jutimo organus į išorę. Todėl blastocistos formavimas yra svarbus naujos gyvos būtybės vystymosi žingsnis. Skystu užpildyta „Blastocoel“ ertmė leidžia apversti ląstelių sluoksnius.

Kitame embriogenezės etape atliekant gastruliaciją (didelis skrandis), blastocistos audinys, vadinamas embrioblastu, dauginsis ir užpildys blastocistą, tada vadinamą gastrula, iš vidaus į mažesnę ertmę.

Šiame etape nustatomos visos kūno ašys ir kiekvienai ląstelei priskiriamas jos būsimasis likimas. Šis paskirstymas vyksta dėl asimetrinio ląstelių komponentų pasiskirstymo ir asimetrinės DNR išraiškos.

Kita blastulos užduotis yra sukurti embrioninį voką ar placentą, kurioje embrionas bręsta, yra apsaugotas ir apsuptas skysčio. Placenta auga kartu su gimda, bet nėra suformuota ir po gimimo (po gimdymo) vėl išsiskiria. Ląstelių biologine prasme placenta atsiranda dėl vienaląsčio blastocitų voko - trofoblasto.

Kaip ir visos ankstyvosios embriono stadijos, blastocistos formavimas yra būtinas nėštumo vystymuisi ir palaikymui. Netinkamai suformuotos blastocistos ištuštėja menstruacijų metu be jokių nėštumo požymių. Dėl nidacijos problemų (implantacijos problemų) nepažeistos blastocistos taip pat vėl pašalinamos mėnesinių metu.

Blastocista yra svarbi medicinoje ir biologijoje kaip kamieninių ląstelių šaltinis. Embrioblastą sudaro pluripotentinės kamieninės ląstelės, kurias galima diferencijuoti į bet kokio tipo ląsteles ar audinius, naudojant tinkamus transkripcijos faktorius.

Tačiau pluripotentinės kamieninės ląstelės pačios negali išsivystyti į visišką embrioną.Surinkus kamienines ląsteles, blastocista visiškai pašalinama ir sunaikinama, o tai sukėlė etinių problemų. Todėl, norint pašalinti šias ląsteles iš žmonių, kiekvienoje šalyje galioja griežtas teisinis reguliavimas.

Ligos ir negalavimai

Blastocistos formavimas yra esminis embriono vystymosi etapas, o bet koks apsigimimas paprastai sukelia visišką embriogenezės nutraukimą ir blastocistos pašalinimą per kitas menstruacijas.

Tik implantuojantis blastocistas išskiria vis daugiau žmogaus chorioninio gonadotropino (hCG), kurio didėjanti koncentracija kraujyje žymi nėštumo pradžią ir slopina naujų mėnesinių kraujavimą.

Kadangi blastulacijos sėkmė yra kritinė, šis etapas yra labai jautrus išorinius žalingus veiksnius, tokius kaip aplinkos toksinai, alkoholis, karštis, infekcinės ligos, fizinis stresas ir panašiai. Tokių veiksnių atsiradimas gali atidėti arba sustabdyti blastocistos brendimą.

Kitas kritinis procesas yra blastocistos implantacija. Šiam procesui taip pat gali užkirsti kelią minėti veiksniai. Moterų nevaisingumo atvejais gimda dažnai neturi reikiamo pajėgumo, o tai neleidžia implantuoti. To priežastys yra įvairios ir reikalauja hormoninio gydymo. Retais atvejais pati blastocista nesugeba sukurti pakankamo hCG ir tokiu būdu išlaikyti tolesnį embriono vystymąsi. Šiais atvejais taip pat gali padėti hormonų terapija.

Blastocistos stadija taip pat domina šiuolaikinį apvaisinimą in vitro, nes apvaisintų kiaušialąsčių implantavimas moterims, turinčioms vaisingumo problemų, turi mažai šansų. Šiuolaikinių metodų dėka apvaisintos kiaušinių ląstelės dabar gali būti naudojamos mėgintuvėliuose iki blastocistos stadijos ir tada implantuojamos. Derinant su atitinkama hormonų terapija, šio metodo sėkmės tikimybė yra žymiai didesnė.