1.5 ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ
Деление бластомеров эмбриона происходит синхронно, так что при каждом дроблении количество бластомеров удваивается.
До середины 2-клеточной стадии зародыши полностью зависят от ооплазматических запасов белков и м-РНК. С середины 2-клеточной стадии активируются гены зародыша. В это же время начинают разрушаться м-РНК ооцита, но белки, транслированные с этих м-РНК сохраняются до стадии бластоцисты, а некоторые и позже. В конце двухбластомерной стадии в некоторых ядрах появляются типичные ядрышки, то есть активируются рибосомальные гены зародыша. Эти гены, на данной стадии, экспрессируются и в основном они необходимы для поддержания жизнедеятельности клеток. Ядра, находясь под контролем цитоплазматических факторов яйца, выполняют преимущественно функции клеточных органоидов, обеспечивающих упорядоченность дробления.
До стадии развития в 16 клеток бластомеры располагаются свободно друг от друга и легко различимы. Во время последующих двух делений, в ходе которых возникает морула , бластомеры (от 16 до 64) начинают уплотнятся. Этот процесс называется компактизацией. Компактизация, представляет самое важное отличие дробления зародышей от всех других типов дробления.
Известно, что плазматическая мембрана каждого бластомера покрыта микроворсинками, которые возникают, благодаря образованию актиновых микрофиламентов. При помощи микроворсинок соседние бластомеры прикрепляются друг к другу. Медиаторами межклеточной адгезии служат гликопротеины, функционирующие на поверхностях микроворсинок. Одним из этих гликопротеинов является увоморулин. Антитела к увоморулину вызывают декомпактизацию бластомеров. При компактизации происходит уплощение контактирующих поверхностей соседних бластомеров, микроворсинки укорачиваются путем деполимеризации актина. Таким образом, бластомеры приобретают полярность, которая выражается в наличии микроворсинок только на наружной части их мембран, не контактирующей с
другими бластомерами, а также в асимметричном расположении внутриклеточных компонентов.
Плоскость следующего деления ориентирована так, чтобы использовать эту асимметрию для создания двух различных потомков поляризованного бластомера - полярной клетки, которая располагается снаружи морулы, и аполярной, расположенной внутри нее. Так, клетки компактизированного зародыша делятся и образуют 16- и 32-клеточную морулу. После компактизации тесная упаковка бластомеров стабилизируется более совершенными межклеточными контактами: внутри морулы, между клетками, возникают щелевые контакты, а на поверхности морулы образуются плотные контакты, что приводит к изоляции внутренних клеток морулы.
Во время 6-го - 7-го делений дробления морула преобразуется в бластоцисту (зародышевый пузырек). Стадия бластоцисты играет важную роль, так как при преобразовании морулы в бластоцисту происходит первый процесс дифференцировки. Большая часть потомков наружных клеток морулы становится клетками трофобласта. Эта группа клеток не образует эмбриональных структур, а превращается в хорион, участвующий в образовании плаценты. Ткани плаценты обеспечивают получение плодом кислорода и питательных веществ от матери; секретируют гормоны, необходимые для вынашивания плода; синтезируют регуляторы иммунного ответа, благодаря которым мать не отторгает зародыш. Однако клетки трофобласта не способны образовать ни одной клетки самого зародыша. Они необходимы для имплантации зародыша в стенку матки.
Внутренние (аполярные) клетки 16-клеточной морулы, к которым иногда добавляются и наружные (при переходе к 32клеточной стадии) образуют эмбриобласт - внутреннюю клеточную массу. Клетки эмбриобласта предназначены для развития зародыша и для индукции процессов, необходимых для полноценной имплантации и плацентации. Внутренняя клеточная масса, вместе с трофобластом, также участвует в формировании зародышевых оболочек.
Установлено, что бластомеры, которые на 2-клеточной стадии делятся первыми, с большей вероятностью оказываются среди внутренних клеток морулы, а значит и среди клеток эм-
бриобласта. Следовательно, они имеют большую вероятность попасть в состав тела зародыша.
Морула представляет собой шаровидное скопление бластомеров, лишенное полости, а бластоциста - пузырек, состоящий из стенки (трофобласт), полости с жидкостью (бластоцель) и скопления клеток эмбриобласта на одном из полюсов внутренней поверхности трофобласта.
Процесс образования полости, то есть образования бластоцисты, называется кавитацией . Накопление жидкости в зародыше требует затрат энергии и зависит от активного переноса ионов Nа во внутренние межклеточные пространства. В плазматических мембранах клеток трофобласта имеется калийнатриевый насос, который переносит ионы Na внутрь зародыша, при этом осмотическое давление повышается и сюда начинает поступать жидкость. Накапливаясь между бластомерами, жидкость отодвигает бластомеры к одному из полюсов трофобласта, здесь из них формируется эмбриобласт. Плотные контакты, которыми соединяются клетки трофобласта помогают удержать жидкость в полости.
Чем больше бластополость и лучше развита внутренняя клеточная масса и трофобласт – тем больше потенциал эмбриона к имплантации. Когда полость бластоцисты достигает значительного размера, источившаяся за счет растяжения зона пеллюцида разрывается и начинается процесс хэтчинга , т.е. выхода бластоцисты из зоны пеллюцида. Только после окончания этого процесса бластоциста способна имплантироваться в эндометрий матки.
