WYKŁAD Z EMBRIO 1 3. X. 07

temat - metody badań tej fascynującej embrio by wojciu

1. Metody badań w embriologii :

A) morfologiczna - bezpośrednia obserwacja budowy i zmian zachodzących w zarodku.

Stosowana już w najdawniejszych czasach przez samego Arystotelesa!

B) embriologia eksperymentalna - obejmuje szeroko pojęte doświadczenia na zarodkach

np. barwienie przyżyciowe, teratologie, cytologie i histochemie mikroskopową, badania

z zastosowaniem mikroskopu optycznego. Rozwinięto tą metodą już na przełomie

XIX i XX wieku i wykorzystywał ją sławny Emil Godlewski!

C) mikroskopia elektronowa - bada podstawowe zmiany w budowie komórek przy użyciu

mikroskopowych markerów komórkowych. Rozwinięta w XX wieku

D) biochemia embriologiczna - zmiany w skłądzie i właściwościach komórek

E) genetyka molekularna - działanie genów w procesach rozwojowych i transgeneza zarodków.

Szukanie sposobów regulacji i blokowanie genów

* Zwierzęta nokautowane - zwierzęta z zablokowanymi genem/genami.

F) inżynieria embrionalna - wszelkiego rodzaju manipulacje na komórkach, pozyskiwanie

komórek macierzystych oraz klonowanie

WYKŁAD Z EMBRIO 2 10. X. 07

temat - fazy rozwoju ontogenetycznego w kolejności chronologicznej by wojciu

1. Gametogeneza :

* podziały mejotyczne komórek macierzystych gamet

* czyli spermatogeneza u mężczyzn i oogeneza u kobiet

* różnicowanie się plemników :

- minimalizacja komórek

- blokowanie ich genomu

* różnicowanie się komórek jajowych :

- maksymalizacja ilości cytoplazmy

- gromadzenie deutoplazmy

- gromadzenie plazmatycznej informacji genetycznej

- blokowanie podziału mejotycznego

2. Zapłodnienie :

* odnajdywanie się komórek rozrodczych - nie jest to kwestia przypadku lecz działają specjalne czynniki

* powstanie zygoty :

- syngamia - łączenie się plemników i komórek jajowych

- kariogamia - łączenie się jąder komórkowych

* aktywacja rozwojowa i rozpoczęcie pierwszego cyklu komórkowego - specjalne cząstki aktywacyjne biorą udział

3. Okres zarodkowy (pierwszy miesiąc rozwoju)

* minimalna długość cykli komórkowych

* najszybsze podziały mitotyczne

* wzrost liczby komórek

* ustalenie stosunku jądrowo-cytoplazmatycznego na 1:5

* początek różnicowania :

- komórkowe - blastulacja

- tkankowe - gastrulacja

- narządowe - organogeneza

4. Okres płodowy (do przyjścia na świat dzieciaczka)

* wzrost masy organizmu

* ukształtowanie się narządów w stopniu umożliwiającym samodzielne życie w środowisku

* początek gametogenezy

* płód jest zależny od funkcjonalności tkanek pozazarodkowych : błon płodowych i łożyska

* rozwój poszczególnych organów nie jest jednakowo szybki

5. Okres niemowlęcy i dziecińśtwo

* rozwój

* dojrzewanie

* uczenie się

6. Okres dojrzałości płciowej

* pełne właściwości biologiczne osobnika

* gametogeneza i możliwość reprodukcji

7. Starzenie się i śmierć

* zwolnienie tempa podziałów komórkowych

* zakończenie gametogenezy

* mutacje w materiale genetycznym

* zwolnienie tempa metabolizmu

* przewaga procesów destrukcji komórek

* nowotworzenie

8. Procesy zachodzące w trakcie rozwoju :

* podziały komórkowe mitoza i mejoza

* różnicowanie komórek

* kontakty międzykomórkowe

* koordynacja funkcji komórek

* apoptoza - proces fizjologiczny

* nekroza - proces patologiczny

* regeneracja tkanek i narządów

* nowotworzenie środowiskowe i genetyczne

* starzenie komórek i organizmu

W zależności od obecności lub braku sygnałów komórkowych, substancji odżywczych i kontaktów

z innymi komórkami komórka ma takie opcje i wybiera co jej pasuje :

- podział

- różnicowanie

- stan spoczynku

- apoptoza (nie polecałbym tego wyboru żadnej komórce)

9. Podziały komórkowe

Mitoza - podział zachowawczy (stała liczba chromosomów i ilość materiału genetycznego)
- po podziale komórki mogą albo zróżnicować albo się podzielić dalej

- podlegają mu komórki :

* somatyczne tkanek

* macierzyste decydujące o odnowie tkankowej

* macierzyste lini płciowej

Różnicowanie - zmiany morfologiczne i funkcjonalne oraz specjalizacja komórek posiadających ten sam genom.

Mejoza - podział redukcyjny a zresztą to wiem

10. Poziomy różnicowania :

a) komórkowy - komórki posiadające ten sam genotyp mają różne fenotypy. Spowodowane to jest różną aktywnością

genów czyli blokowanie lub odblokowywaniem ich.

* genoróżniocwanie

* chemoróżnicowanie

* morforóżniocwanie

* różnicowanie funkcjonalne

b) tkankowy - funkcjonalne łączenie się komórek w zespoły czyli tkanki

c) organowy - wyróżniamy narządy pierwotne, pośrednie i ostateczne

WYKŁAD Z EMBRIO 3 17. X. 07

temat - Różnicowanie ostateczne i nieostateczne by wojciu & różyczka

1. Stadia ukierunkowania rozwojowego

a) naiwne - wtedy zadziałają determinanty cytoplazmatyczne lub indukcyjne i przejdzie w stadium specyficzne

b) specyficzne - dochodzi do utraty kompetencji lub sprzeżenia zwrotnego dodatniego lub przemodelowanie chromatyny

c) zdeterminowane - dochodzi do komórkowo specyficznej ekspresji genów i przechodzi przez to w ostatnie stadium

d) zróżnicowane - jak już napisałem ostatnie stadium

* wyróżniamy determinanty cytoplazmatyczne (te w cytoplazmie) i indukcyjne (z poza komórki)

2. Cząsteczki adhezji zapewniające odpowiednie kontakty między komórkami :

a) integryny (istotne przy zapłodnieniu) :
* fertylina

* beta-integryna

* integryna zarodkowa alfa3

* integryna alfa-v

* integryna beta-1

* integryna beta-3

* integryna beta-4

* integryna beta-5

b) kadheryny (charakterystyczne dla poszczególnych tkanek) :

* N-kadheryna - specyficzna dla układu nerwowego

c) imunoglobuliny :

* zawierające jedynie domeny :

- Jg

- Thy-1

- DM-GDASP

- LAMP

- telencefalina

* zawierające domeny fibronektyny typu III na molekuły przylegania :

- ICAM

- VCAM

- NCAM

-aksonina

-konektyna

-kontaktyna

* zawierające domeny homologiczne do innych białeczek:

- neurotrofiny

- NGF

- BDNF

- fosfokan

Domena - makrocząsteczka zawierająca powtarzający się charakterystyczny motyw

3. Systemy komunikacji międzykomórkowej

Komórki porozumiewają się wydzielając substancje i reagując na ich obecność zmianami genetycznymi i fizjologicznymi

* endokrynne - komórka sekrecyjna wydziela substancje do krwi i tą drogą dostaje się ona nawet na spore odległości

do docelowych komórek kompetentnych (odmianą jest działanie neuroendokrynne)

* parakrynne - wydzielina sekrecyjna przemieszcza się do docelowych w przestrzeniach międzykomórkowych

czyli działa w obrębie narządów tudzież tkanek

* autokrynne - wydzielina w przestrzeni komórkowej przemieszcza się z jednego miejsca w inne miejsce tej samej

komórki bedącej zarazem sekrecyjną i kompetentą

* inkrynne (jukstakrynowe) - wydzielina nie opuszcza cytoplazmy komórki regulując funkcje kompartmentów błonowych

4. Umieraj komórko

Śmierć i eliminacja z organizmu

Nekroza Apoptoza

* komórka napęczniała * komórka obkurczona

* organelle uszkodzone * organelle nieuszkodzone

* chromatyna uszkodzona * marginalizacja chromatyny

* proces patologiczny - eliminacja * proces fizjologiczny - eliminacja

uszkodzonych komórek komórek zmutowanych

* liza komórek po rozpadnięciu * tworzenie się ciałek apoptycznych

* fagocytoza i stan zapalny * fagocytoza fragmentów kom i brak

stanu zapalnego

- gen i białko proapoptyczne = p53

- enzym wykonawczy apoptozy = kaspaz10

- regeneracja tkanek i narządów jest powszechna u zwierząt. To czynniki pochodzące z uszkodzonych komórek

stymulują regeneracje

zdrowa komórka ------> dzieli się i pracuje -------> zdrowe komórki

| \

czynniki | \ staje się

uszkadzające | \ zbędna

\/ \/

uszkodzona kom. apoptoza (fizjologicznie zanikają komórki w morfogenezie np, dłoni, mózgu)

| \

brak | \ naprawa

naprawy | \

\/ \/

apoptoza zdrowa kom. ------> dalsze funkcjonowanie

|

| brak apoptozy

|

\/

nowotwór

5. Nowotwory

A) zmiany podczas transformacji nowotworowej :

* zwiększenie transportu metabolitów

* wzrost ruchliwości białek błonowych

* powstaje więcej pęcherzyków błonowych

* zmniejszenie adhezji

* nieprawidłowa organizacja filamentów aktynowych

* nadprodukcja aktywatora plazminogenu

* zmniejszenie zapotrzebowania na czynniki wzrostu

* możliwość nieograniczonej proliferacji

B) etapy kancerogenezy

I) preinicjacja - komórka normalna - ekspozycja na kancerogeny

II) inicjacja - komórka normalna - nagromadzenie mutacji prowadzące do transformacji

III) progresja - nowotwór łagodny - selekcja klonalna i nabywanie zdolności do migracji

IV) promocja - nowotwór złośliwy

C) przyczyny transformacji nowotworowej :

* aktywacja angiogenezy - rozrost naczyń krwionośnych

* brak skracania telomerów

* brak reakcji na sygnał do apoptozy

* wprowadzenie do genomu wirusowych genów onkogennych

* mutacje w protoonkogenach

* mutacje w genach supresorowych onkogenezy

* mutacje chromosomowe w komórkach somatycznych

* mutacje kumulujące się w komórkach rozrodczych

D) Cechy komórki nowotworowej

Obniżenie adhezji i zniesienie kontaktowego hamowania wzrostu

Zmiany transportu błonowego

Zmiany przepuszczalności błony komórkowej

Zwiększenie ruchliwości cząstek w błonie

Wzrost aglutynacji pod wpływem lektyn

Zmiana aktywności enzymów

Zmiana ładunku elektrycznego

Nowe antygeny wydzielane lub złuszczane z błony

Utrata antygenów

Utrata lub zmiana glikoproteidów

Zmieniona fagocytoza i endocytoza

E) transformacja protoonkogenu w onkogen:

mutacja dowolnego typu

protoonkogen --------------------------------------> onkogen

| |

\/ \/

mRNA mRNA

| |

\/ \/

białko białko

| |

\/ \/

funkcja fizjologiczna funkcja patologiczna

transformacja nowotworowa

WYKŁAD Z EMBRIO 4 24. X. 07

temat - Gonocyty by wojciu & różyczka

1. Teorie wyjaśniające mechanizmy starzenia się organizmu

A) teoria telomerowa - skracanie się telomerów chromosomów podczas kolejnych replikacji

DNA w cyklach podziałowych komórek

B) teoria kumulacji błędów mutacyjnych - mutacje samoistne i indukowane powodują stopniową

degradację DNA utrudniającą jego replikacje oraz

zaburzające translacje

C) teoria wolnorodnikowa - czynniki środowiskowe (np. promieniowanie) powodują powstawanie

w cytoplazmie wolnych rodników (np. reaktywne formy tlenu), które

nie są dostatecznie szybko eliminowane przez enzymy i mogą

powodować mutacje

D) teoria hormonalna - degenerujące gruczoły wydzielają nieodpowiednią ilość hormonów dzięki

czemu zaburzeniu ulega homeostaza organizmu

* pierwsza degeneracji ulega : oś podwzgórze - przysadka - nadnercza

E) teoria zaniku kom. macierzystych - w wyniku podziałów komórki macierzyste osiągają granice

podziałową i nie są w stanie więcej się namnażać i tym

samym dostarczać prekursorów do odbudowy tkanek i narządów

F) teoria epigenetyczna - wszystkie czynniki są istotne i to za pewno ta prawdziwa

2. Komórki organizmów różnorakich

Organizmy wielokomórkowe zbudowane są z komórek somatycznych i komórek płciowych

A) komórki somatyczne - dzielą się jedynie mitotycznie i różnicują się w wiele typów, zapewniają

przeżycie organizmu i giną wraz z jego śmiercią

B) komórki lini płciowej - dzielą się mitotycznie i ostatecznie mejotycznie po czym przekształcają

się w komórki rozrodcze - gamety

Gamety - to już zróżnicowane komórki, które się nie dzielą. Gamety uczestniczą w przekazywaniu

informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie - zachowują tym samym ciągłość gatunku

i w tym sensie są nieśmiertelne

3. Komórki lini płciowej u zwierzaków

* W wielu grupach zwierząt niższych komórki lini płciowej zostają oddzielone od somatycznych już na

samym początku rozwoju zarodkowego. Znajdują się w nich specyficzne determinanty cytoplazmatyczne

pochodzenia matczynego (z komórki jajowej) decydujące o losach komórek.

* U zwierząt wyższych (ssaków) przeważnie wyodrębnienie się komórek lini płciowej następuje po

osiągnięciu pewnego stadium zaawansowania rozwoju. Ich specyfikacja zależy od uaktywnienia pewnych

genów własnych zarodka (choć do końca nie wiadomo czy nie istnieją jakieś determinanty cytoplazmatyczne).

Wydzielenie się komórek lini płciowej jest nieodwracalne - nie mogą one samoistnie wrócić do stadium

komórki somatycznej.

* Sposób wydzielania komórek lini płciowej zależy od typu rozwoju zarodka :

a) regulacyjny b) mozaikowy

- cytoplazma jednorodna - cytoplazma zróżnicowana

- blastomery ciut różne - różne blastomery różny skład

- każda komórka posiada - rozwój oddzielonych komórek

pełny potencjał rozwojowy niemożliwy

4. Komórki prapłciowe

* Komórki prapłciowe powstają daleko od miejsca ostatecznej lokalizacji czyli gonad. Gonady i gruczoły

rozrodcze zbudowane są z komórek lini płciowej, z których powstają gamety (komórki jajowe i plemniki)

oraz somatycznych komórek mezodermy gonadalnej.

* Komórki prapłciowe przemieszczają się z miejsca powstania do mezodermy gonadalnej. Ruch ten może

być bierny (np. z prądem krwi)lub aktywny typu ameboidalnego. Komórki prapłciowe potrafią rozpoznawać

otoczenie i reagują na kontakt z innymi komórkami, ale także na chemiczne sygnały taktyczne. Kontrolę

nad ich migracją i osiadaniem w gonadzie sprawiują komórki somatyczne dzięki aktywności odpowiednich genów.

* Komórki prapłciowe nie mają określonej płci, więc o przekształceniu się w męskie lub żeńskie komórki płciowe

decydują kontakty z komórkami somatycznymi zawiązk gonady.

Stadia w życiu komórek płciowych :

a) specyfikacja* (determinacja komórek prapłciowych)

b) wędrówka do zawiązka gonady

c) różnicowanie się w komórki płciowe (inny wykład)

d) zapłodnienie (też inny)

* Ad a) - specyfikacja - poprzez lokalizację w trakcie oogenezy determinantów cytoplazmatycznych w określonym

rejonie ooplazmy - plazma płciowa. Determinanty mają różny charakter chemiczny i są

syntetyzowane dzięki aktywności genów matczynych

- poprzez indukcyjne oddziaływanie między komórkami zarodka i zmienną represje genów

- Ziarna płciowe - różnego typu struktury lipidowe, zółtkowe, nukleinowe

- Nuage - tak zwany materiał chmurkowy - elektronowo gęste struktury bogate w RNA (ciałka Balbianiego)ęłęó

- morfoliny - specjalne RNA, w których azot zastąpiono atomami siarki - nieaktywne ale łatwo przyłączają się do DNA

5. Rozwój lini płciowej u ssaków

* Komórki lini płciowej powstają u ssaków w zarodku będacym na etapie dwuwarstwowej tarczki zarodkowej (ok. 17

dnia rozwoju u człowieka) prawdopodobnie z komórek epiblastu przylegających do trofoblastu. Brak jest w nich

pochodzących z ooplazmy determinant płciowych a zmiany zależą od aktywności genów aktywowanych w komórkach

przez sygnał ze zróżnicowanego trofoblastu.

* Sygnałem tym jest Białko Morfogenetyczne Kości BMP (BMP-2, BMP-4, BMP-88) należące do rodziny Transformującego

Czynnika Wzrostu TGF-beta. Działa ono na receptory błonowe komórek epiblastycznych aktywujących czynniki

transkrypcyjne SMAD-a i SMAD-b, które to regulują pracę odpowiednich genów.

* W genomie ludzkim występują geny homologiczne do tych determinujących rozwój u D. Melanogaster np. nanos i vasa,

lecz ich rola nie jest jeszcze dokładnie poznana. W oocytach wielu ssaków odkryto struktury podobne do plazmy płciowej

(nuage, ciałka Balbianiego) ale ich rola także nie została w pełni wyjaśniona.

* Ostateczna specyfikacja komórek lini płciowej następuje po aktywacji genów Fragilis i Brachury kodujących czynniki

transkrypcyjne wpływające na aktywność genów odpowiedzialnych za migracje komórek.

* Pierwotna lokalizacja komórek lini płciowej to endodermie pozazarodkowej woreczka żółtkowego w pobliżu omoczni

a ich markerem jest fosfataza zasadowa. Za migrację odpowiedzialne jest białko receptorowe KIT (kinaza ryrazynowa),

którego ligandem jest białko STEEL. Kierunek wyznacza obecność w błonie komórek somatycznych lamin i integryn

a w prapłciowych dystroglikanu będącego ich receptorem.

* Listwy płciowe wydzielają czynnik chemotaktyczny - chemokininę SDF-1 a jego receptorem jest białko CXCR-4.

Podejrzewamy, że ta chemokinina jest tym co kiedyś nazywano teloferonem.

WYKŁAD Z EMBRIO 5 07. XI. 07

temat - Spermatogenezka jest imprezka by wojciu & różyczka

1. Kanalik nasienny

- nabłonek płciowy (który tak naprawdę nie jest nabłonkiem) tworzą dwie populacje komórek :

* somatyczne komórki Sertolego - podporowe

* gametogeniczne komórki szlaku płciowego

- komórki lini płciowej reprezentują różne stadia spermatogenezy

- w błonie podstawnej znajdują się komórki peritubularne (okołokanalikowe), które regulują czynność jądra

2. Komórki Sertolego ego ego

A) decydują o cytoarchitektonice kanalika - spoczywają na błonie podstawnej

B) odbierają plazmę z plemników (funkcja fagocytarna)

C) funkcja sekrecyjna - wydzielają płyn kanalikowy, którym odżywiają się plemniki

D) metabolizują testosteron - przekształcają go w estrogeny (tak tak panowie nawet my go mamy)

E) wydzielają białko wiążące androgeny ABP - zapewnia ich wysokie stężenie w kanaliku i najądrzu

D) zwarte złącza szczelinowe (bariera krew-jądro) - dzielą kanalik nasienny na dwa przedziały :

* przedział przypodstawny - komórki macierzyste i wczesne stadia spermatogenezy - zdolność podziałów

* przedział doświetlny - późniejsze stadia komórek szlaku płciowego (od spermatocytów I rzędu)

3. Spermatogeneza

- spermatogonia A dzielą się na :

* spermatogonia A ciemne - komórki macierzyste, dzielą się mitotycznie, decydują o zdolności spermatogeniecznej

* spermatogonia A jasne - dzielą się maxymalnie 3 razy

- spermatogonia B - ęłęózdeterminowane do podziału mejotycznego

(- spermatogonia JM - przechodzą przez złącza komórek Sertolego)

- spermatocyt I rzędu - największa komórka w procesie spermatogenezy

- spermatocyt II rzędu - najkrótsze stadium w procesie spermatogenezy

- spermatyda - przechodzi szereg różnych zmian

- plemnik

Stadia spermatogenezy - kolejność i długość w miarę stała i określona genetycznie (człowiek 6 stadiów, szczur 19, mysza 12)

4. Gruczoł Pana Leydiga
- komórki Leydiga (interstycjalne) znajdują się pomiędzy kanalikami nasiennymi

- produkuje testosteron

- komórki Leydiga wraz z naczyniami krwionośnymi tworzą gruczoł Leydiga

- oprócz tego stale występują tam osiadłe makrofagi (nie związane z odpornością immunologiczną) produkujące IL-6,

która to interleukina jest odpowiedzialana za wbudowywanie receptorów dla LH w komórkach Leydiga

- 30% testosteronu łączy się z ABP - białkiem wiążącym androgeny - a reszta wydzielana na obwód

* pod wpływem testosteronu komórki peritubularne wydzielają hormon P-Mod-S, który aktywuje receptory dla FSH

w kom. Sertolego (uwrażliwiacz komórek Sertolego na FSH)

* hormon LH u mężczyzn nazywamy ICSH

5. Spemiogeneza

- I stadium - spermatyda okrągła

- II stadium - spermatyda wydłużająca się - spolaryzowany cytoszkielet, uzyskanie osiowości

- III stadium - spermatyda wydłużona - jądro heterochromatyczne, odrzucenie cytoplazmy

* mitochondria plemnika są nieaktywne i te w których skumulują się seleno- i cynkoproteidy pozostaną w plemniku

ęłęóasymetryczne dziedziczenie genomu mitochondrialnego - materiał mitochondrialny tylko od mamy mamy

* zmiany w jądrze :

- zanik porów jądrowych

- dodatkowe grupy lamin

- 6x gęściej upakowany materiał

- zamiana histonów na protaminy

- upakowana chromatyna - bardziej odporna na czynniki uszkadzające

WYKŁAD Z EMBRIO 6 14. XI. 07

temat - Dojrzewanie najądrzowe i kasztanowe nasienie by wojciu & różyczka

1. Etapy dojrzewania plemników

Nabłonek najądrza ma właściwości absorbcyjno-wydzielnicze regulowane przez androgeny i estrogeny

A) zdolność do wnikania do pozbawionych osłonek oocytów chomika* - końcowe odcinki głowy najądrza

* test chomikowy - teoretycznie powstanie chomiczłek ;)

B) zdolność do ruchu i możliwość jego koordynacji (prostoliniowość) - środkowe odcinki korpusu najądrza

C) ostateczna przebudowa błony akrosmowej - końcowe odcinki korpusu najądrza

D) stabilność strukturalna chromatyny jądrowej i elementów wici - ogon najądrza

2. Zmiany w błonie komórkowej plemnika w najądrzu

A) zmiana proporcji lipidów - zwiększenie płynności - zdolność do egzocytozy

B) pobieranie z płynu najądrzy i wbudowywanie w błonę plemnika białek receptorowych i enzymatycznych co

umożliwia łączenie się z komórką jajową

C) wbudowywanie w dystalnej części główki białek jonoforowych i regulacyjnych

D) pokrycie błony plemnika glikokaliksem - stabilizacja

Błona komórkowa na obszarze główki ma różną budowe i wyróżniamy tam (lub jak ktoś woli tu):

- region nadakrosomalny

- pas centralny

- region podakrosomalny

3. Najważniejsze białka błonowe plemników

- fertylina

- integryna

- galaktozylotransferaza

- ZP bindyny

- proakrozyna

- białko hialuronidazowe

- PH-20

4. Nasienie

A) jądrunia (jądra)

- plemniki stanowią około 1% objętości, która wynosi 2-8 ml

B) gruczoły pęcherzykowe

- ich wydzielina stanowi 80% objętości ejakulatu

- materiały energetyczne :

* cukry - glukoza, fruktoza

* kwasy - cytrynowy, masłowy, askorbinowy, mlekowy

- jony : sód, potas, wapń,

- hormony : prostaglandyny, oksytocyna

- białka : koagulatory, spermina, spermidyna

C) gruczoł krokowy

- wydzielina stanowi do 20% objętości ejakulatu

- materiał energetyczny : glukoza, kwas cytrynowy

- jony : potas, magnez, cynk, chlor

- enzymy : dekoagulatory, hialuronidaza, proteazy

* Nie jedzcie soi bo wam słabo stoi! Tzn, że soja źle wpływa na produkcje nasienia!

* Magnez przedłuża życie plemników

5. Spermiogram prawidłowy (to u mnie)

- objętość : co najmniej 2 ml

- pH : 7,2 - 8,0

- koncentracja plemników : minimum 20 milionów /ml

- ruchliwość : co najmniej 50% progresywnie ruchliwych

* typu A - 25% szybki ruch postępowy

* typu B - 50% wolny ruch nielinearny

- morfologia : minimum 30% prawidłowych

- żywotność : 70% żywotnych w barwieniu

- cynk : około 2,4 umol /ejakulat

- fruktoza : około 13 umol /ejakulat

6. Patologia nasienia (to nie u mnie :P)

- normozoospermia - ejakulat prawidłowy (to akurat u mnie)

- azoospermia - brak plemników w nasieniu

- oligozoospermia - mniej niż 20mln/1ml ejakulatu

- aspermia - brak ejakulatu

- astenozoospermia - mniej niż 50% plemników ruchliwych

- teratospermia - mniej niż 30% plemników dobrze zbudowanych

* test wodny - oddziela żywe plemniki od martwych - żywe w wodzie destylowanej skręcają

w kiełbaske :P

WYKŁAD Z EMBRIO 7 16. XI. 07

temat - co w trawie piszczy czyli oogeneza by wojciu & różyczka

1. 9 magicznych miesięcy - oogeneza prenatalna

Oogeneza prenatalna - zachodzi do urodzenia osobnika płci żeńskiej i obejmuje podziały mitotyczne oogoni

i profazę mejozy oocytów I rzędu

Oogeneza postnatalna - ęłęózachodzi po uzyskaniu dojrzałości płciowej i obejmuje zachodzący w pęcherzykach

jajnikowych rozwój oocytów, I podział mejotyczny i rozpoczęcie II do momentu

metafazy, w tym stanie oocyt ulega owulacji i jest zdolny do zapłodnienia

* 3 miesiąc życia płodowego - definitywne zakończenie podziałów mitotycznych oogoni - jest ich około 9 mln

* 4 miesiąc życia płodowego - początek profazy I podziału mejotycznego (leptoten) - teraz są to już oocyty I rzędu

* 7 miesiąc życia płodowego - przejściowa despiralizacja chromatyny (diploten dyfuzyjny) i zachodzące zjawiska :

- witellogeneza - gromadzenie materiałów zapasowych (zółtka) prodkukowanych poza oocytem (np. wątroba)

oraz zmiana charakteru niektórych organelli np. lizosomy zmieniają się w ziarna korowe,

mitochondria obwodowe zmieniają się w mikromitochondria (magazyn Ca++)

- prewitellogeneza - gromadzenie plazmatycznej informacji genetycznej (mmRNA)

* 9 miesiąc życia płodowego - blokowanie podziału mejotycznego (diakineza) (blok na poziomie

osłonki jądra komórkowego - nie może się rozpaść)

- u człowieka występują pętle szczoteczkowe a nie chromosomy szczoteczkowe - syntetyzowany tam

RNA jest nieaktywny (do czasu zapłodnienia lub ciut dłużej) gdyż dochodzi do poliadenylacji RNA

- dochodzi do amplifikacji DNA czyli nagromadzenia pozachromosomowo (:P) DNA by szybciej syntetyzować

duże ilości potrzebnych rosnącemu bobasowi białek. Potem to DNA jest cięte i stanowi zapas nukleotydów

2. Oogeneza postnatalna

Po uzyskaniu dojrzałości płciowej i rozpoczęciu regularnych cykli płciowych – cykliczny rozwój i dojrzewanie

pęcherzyków jajnikowych w których zachodzi dokończenie I podziału mejotycznego (podział ekscentryczny)

i uformowanie oocytu II rzędu oraz ciałka kierunkowego i rozpoczęcie II podziału, który zachodzi do metafazy.

W tym stadium oocyt II rzędu owuluje i jest przemieszczany z jajnika do bańki jajowodu gdzie w sprzyjających

(komu sprzyja temu sprzyja) okolicznościach zachodzi jego zapłodnienie.

- procesy zachodzą cyklicznie do menopauzy czyli zaprzestania funkcjonowania jajników.

- dojrzewanie pęcherzyka jajnikowego trwa około 80 dni

- zona pellucida jest syntetyzowana przez oocyt

- jądro żółtkowe - przejściowa struktura w niedojrzałym oocycie przy której gromadzi się dużo organelli -

przed owulacją struktury te się rozpraszają co świadczy o dojrzałości oocytu

- liczba połączeń między corona radiata a oocytem gwałtownie maleje przy dojrzewaniu

3. Klasyfikacja pęcherzyków

- pęcherzyk pierwotny - rozpoczyna rozwój i ma około 16 um

- pęcherzyk pierwszorzędowy - już po rekrutacji pęcherzyków i ma około 50 um

- pęcherzyk drugorzędowy - posiada co najmniej 4 warstwy komórek oraz receptory dla gonadotropin,

dochodzi do rozwarstwiania się komórek (pęcherzyk wzrastający)

- pęcherzyk trzeciorzędowy - posiada dobrze widoczne lakuny (pęcherzyk dojrzewający)

- pęcherzyk Graffa - dojrzały i zależny od LH gdyż to ten hormon decyduje o ostatecznym dojrzewaniu - pik LH

daje sygnał do owulacji (wykładniczy przyrost LH)

4. Przyszłość?

Najprawdopodobniej istnieje możliwość odtwarzania pęcherzyków. W obrębie osłonki jajnika znajdują się komórki,

które mają odpowiednią aktywność genów. Istnieje pewna pula o charakterze macierzystych komórek płciowych.

Daje to nadzieje na przyszłość w leczeniu bezpłodności. Nawet Docent Ś. prowadzi eksperymenty z tymi komórkami.

Podobne komórki prapłciowe mogą występować w obrębie nadnerczy co jest z kolei niekorzystne gdyż takie komórki

mogą być źródłem nowotworów nadnerczy o charakterze epidermalnym

WYKŁAD Z EMBRIO 8 30. XI. 07

temat - zapłodnienie by wojciu

1. Typy zapłodnienia :

* zewnętrzne (u niższych zwierzaków)

* wewnętrzne (u ssaków w tym u ludzi-ów)

Zapłodnienie jest to połączenie się haploidalnych gamet w diploidalną pierwszą komórke nowego organizmu.

2. Co gdzie i jak?

a) POCHWA - koagulacja i dekoagulacja - tlen utlenia białka zawarte w spermie,

jest to typ konkurencji tz. konkurencja spermowa - gdy dochodzi do

ejakulacji zostaje zablokowana droga dla następnych plemników i innego samca

b) SZYJKA MACICY - śluz szyjkowy - zbudowany z włóknistych białek, zależy od estrogenu

im jest go więcej tym bardziej polimeryzują białka, tworzą się tak zwane

krypty czyli bardzo skomplikowane systemy przez które mogą przejść

tylko żywe plemniki (ok 2-3 MLN) dzieje sie to ok 30 min po ejakulacji

białka błon pleminka tracą tu glikokaliks co uaktywnia różne receptory

c) JAMA MACICY - hyperaktywacja - mleczko maciczne wydzielane przez gruczoły endometrium

posiada dużo różnych substancji, korzystają z nich plemniki, poruszają się

3-4 razy szybciej niż w plazmie nasienia (ale to jest własnie ich normalna szybkosc)

gwałtownie rośnie ich metabolizm tlenowy gdyż muszą wytwarzać dużo energii

d) JAJOWODY - reakcja akrosomowa - reakcja polega na zlaniu się zewnętrznej błony akrosomu

reakcja ta po zlaniu się błon jest już nieodwracalna (w przeciwieństwie do hyperaktywacji)

procesy te nie zależą od owulacji, plemnik porusza się dzięki perystaltyce jajowodów

oraz ruchom rzęsek

e) BAŃKA JAJOWODU - dociera tu tylko kilka tysięcy plemników, u wielu gatunków tak zwane plemniki

kamikadze (np. u jedwabników - 70% plemniki bez jąder i 30% prawidłowe albo

różne frakcje nasienia - pierwsza i ostatnia nie zapładniają), tutaj dochodzi do

zapłodnienia a jeśli nie to plemniki płyną dalej to jamy otrzewnowej

3. KAPACYTACJA

a) usunięcie glikokaliks - śluz szyjki - receptory stają się aktywne gdyż nie blokuje ich już glikokaliks

b) hyperaktywacja - mleczko maciczne i jajowodowe - do receptora dociera sygnał, pobudza on BIAŁKO G

które pobudza jonofory (kanały jonowe) i aktywują transport jonów (Na / H - antyport, Ca - uniport)

białko G pobudza enzym (cyklaza adenylanowa lub cytokina) który przekształca ATP w cAMP

cAMP aktywuje kinazy proteinowe które z kolei fosforylują białka aksonemy!

a więc by doszło do ruchu witki niezbędne są :
- odpowiednie pH

- odpowiednio dużo ATP

- ufosforylowane proteiny aksonemy

c) reakcja akrosomowa - mleczko maciczne, płyn pęcherzykowy, zona pellucida - tylko plemniki które

będą miały reakcje akrosomową przy zona pellucida są zdolne do zapłodnienia

4. CHEMOTAKSJA - ruch w kierunku gradientu stężeń substancji chemicznych

(zachodzi tylko w bańce jajowodu - działanie lokalne)

a) substancje chemotaktyczne zawarte są głównie w płynie pęcherzykowym,

ale są również wydzielane przez komórki tworzące corona radiata

b) substancje chemotaktyczne :
* hormony - oksytocyna, insulina, progesteron

* prostaglandyny - PGF-2alfa

* czynniki wzrostu - insulopodobny i płytkowy

* interleukiny - interleukiny 2 i 6

* małe peptydy (w konwaliach jest taki sam :P )

5. CO JEST Z PLEMNIKAMI KTÓRE ZOSTAJĄ W TYLE

a) specjalne makrofagi - tak zwane spermiofagi w drogach rodnych samicy fagocytują plemniki w całości

b) niepłodność imunologiczna - gdy tych spermiofagów jest zbyt dużo i zjadają plemniki nim dojdzie do zapłodnienia

jest to problem tylko i wyłącznie danej pary (z innym partnerem już możę tak nie być gdyż różne antygeny)

jest to nowa metoda antykoncepcji - szczepionka imunologiczna

WYKŁAD Z EMBRIO 9 07. XII. 07

temat - budowa owulatu i fuzja gamet by wojciu

1. Komórki wieńca promienistego Corona Radiata pochodzą z wzgórka jajonośnego i dzielą się na :

* C - komórki connulus-corona, nie wyspecjalizowane, nie wiadomo po co są

* C1 - komórki steroidogenne (podstawowe) - wytwarzają głównie progesteron

* C2 - komórki steroidogenne wtórne - wytwarzają nieduże ilości estrogenów, prekursory

progesteronu oraz niskocząsteczkowe białka

* C3 - komórki fagocytarne - wchłaniają plemniki u których doszło do reakcji akrosomowej

przed kontaktem z zona pellucida

* makrofagi - ich funkcja jest bardzo ograniczona bo większość roboty wykonują C3

* limfocyty - wydzielają różne interleukiny oraz czynniki wzrostu

a) makrofagi oraz limfocyty nazywane są komórkami residualnymi - czyli zawsze obecnymi

b) wszystkie komórki spojone są za pomocą lepiszcza (spoidła) zbudowanego z kwasu

hialuronowego, który jest czynnikiem porwadzącym do reakcji akrosmowej u plemników

c) ruchy witki pomagają w rozpraszaniu tych wszystkich komórek (poprzez rozpychanie)

denudacja komórki jajowej - czyli pozostawienie jej samotnej (bez komórek na około)

jest to proces mechaniczny

d) kwas jest trawiony przez enzymy akrosomu a w powstałe "dziurki" wnikają plemniki

z nienaruszonym akrosomem i jest to proces enzymatyczny

e) te komórki wszystkie nawet po zapłodnieniu są ważne gdyż pomagają w odżywianiu oocytu

f) u plemnika za to wszystko odpowiada wewnętrzna błona akrosomu oraz ruchy witki bez

których nie mogłoby dojść do przeniknięcia

2. Osłonka przejrzysta czyli zona pellucida czyli moja zmora :

a) różnie dużo białek w zależności od gatunku (u świni 5 aż) (ZP1 max masa, ZP2 i ZP3 mniejsza)

b) białka te produkowane są tylko i wyłącznie w oocycie! są długie, włókniste i równoległe do

powierzchni zona pellucida

c) łatwo zmieniają swoje właściwości pod wpływem enzymów dlatego po zapłodnieniu dochodzi do

tak zwanej reakcji osłonki (po reakcji korowej na wskutek enzymów z oocytu, głównie ZP1)

* ZONA PELLUCIDA utrzymuje spoistość blastomerów oraz blokuje implantacje

* ZP3 - białka te nazywane są białkami reakcji akrosomowej, mają charakter receptoryczny i to

przez nie zachodzi reakcja akrosmowa

* ZP2 - pełnią pomocniczą fukncję w reakcji akrosomowej

* ZP1 - jak już wspomniane odpowiadają za blok przeciw polispermii

* białka wszystkich trzech typów są konserwatywne ewolucyjnie (bardzo niewiele się różnią między

gatunkami) ale jednak nawet tak nieznaczne różnicę warunkują wielką różnorodność fizjologiczną,

są odpowiedzalne za reakcje akrosomową a nie za wiązanie plemnika!

* galaktozylotransferazy - to one łączą plemniki z zona pellucida (zew. błona akrosmoalna)

3. Rola ZP3 w reakcji akrosomowej

Białko ZP3 wiąże się z receptorem zawartym w błonie plemnika. Receptor pobudza odpowiednie białko G.

Ono zaś pobudza fofolipazę C. Enzym ten rozkłada zawarte w błonie dwufosforany inozytolu na dwie rzeczy :

* IP3 (trójfosforan inozytolu) czyli przekaźnik 2 rzędu, aktywuje on odpowidnie białka jonoforowe dla jonu wapnia.

Otwierają się kanały błonowe ale również kanały w mitochondriach i w siateczce śródplazmatycznej. Dochodzi

do zwiększenia się stężenia wapnia oraz zwiększenia pH - prowadzi to do zwiększenie ruchliwości i metabolizmu

* DAG (diacetyloglicerol) który aktywuje odpowiednie fosfokinazy. Dochodzi do fosforylacji białek, szczególnie

tych związanych z aksonemą (dyneina) i przez to wzrost ruchliwości. (zwiększenie pH również)

4. Fuzja błon plemnika i oocytu

Różnie to wygląda u różnych zwierząt:

a) u jeżowców w błonie żółtkowej osłaniającej oocyt znajdują się fertylizyny do których przyłącza się plemnik.

Plemnik nie wnika głębiej lecz wytwarza tak zwaną wić akrosomalną która łączy się z błoną komórki i przez nią

zostaje wciągnięte jądro plemnika i czasami centriole. Kurczą się mikrotubule z cytoplazmy jaja i wciągają te rzeczy.

W miejscu wniknięcia plemnika - wzgórek przyjęcia

b) u ssaków zgoła inaczej - do kontaktu dochodzi strefą brzeżną plemnika i do komórki kobiecej wnikają jądro,

mitochondria, centriole oraz elementy witki. Fertylina u plemnika (jest to dimer) oraz beta-integryna w jaju łączą

błony plemnika i jaja. Połączenie błon prowadzi do uaktywnienia jaja. Pierwszym widocznym tego obrazem jest

dokończenie podziału, wydalenie drugiego ciałka kierunkowego oraz wytworzenie przedjądrzy.

Jednakże najpierw się dzieją rzeczy, których nie widać :

* depolaryzacja błony - po naruszeniu ciągłości błony dochodzi do niekontrolowanego transportu jonów sodu

* pik wapniowy - jednakże otwierane są tylko kanały zawarte w mitochondriach i siateczce (błonowe wogóle zamknięte)

* zmiana pH - poprzez antyport Na/H

Po wniknięciu plemnika w jaju aktywowana jest fosfolipaza C i to samo się dzieje co przedtem w plemniku.

Pik wapniowy występuje zawsze i u wszystkich zwierząt ma różny charakter oraz wygasa po pierwszym podzale.

U ssaków jest taki oscylacyjny (coś a'la sinusoida) gdyż wapń wychodzi z siateczki i mitochondriów potem znowu

wchodzi i tak w kółko aż do podzału pierwszego.

5. Hipotezy dotyczące piku wapniowego

a) stara hipoteza - receptorowa - poprzez naruszenie błony aktywacja fosfolipazy i znowu to samo

b) nowa hipoteza - czynnik cytozolowy plemnika - czyli dopiero po połączeniu błon i czynniki zawarte w cytoplazmie,

białko zwane oscyliną ale jeszcze nie wiadomo jak działa, są 2 możliwości :

* fosfolipazy zawarte w cytoplazmie

* czynniki pobudzające fosfolipazy

6. Aktywacja oocytu do rozwoju

0 sek. – fuzja błon oocytu i plemnika

10 sek. – wzrost poziomu jonów Ca w ooplazmie

20 sek. – zatrzymnie ruchów witki plemnika

5 min - reakcja korowa - a tuż po niej reakacja osłonki

7 min - wzrost syntezy ATP

10 min - początek anafazy II mejozy (gdyż był blok na poziomie wrzeciona podziałowego - wapniowo zależne)

Tutaj następuje obkurczenie oocytu - dochodzi do resegregacji cytoplazmy (u innych gatunków jest to widoczne gdyż

posiadają specyficzne barwniki w żółtku albo jakieś specjalne mitochondria)

12 min - wyrzucenie ciałka kierunkowego

1,5 h - formowanie przedjądrzy - w jaju występuje czynnik dla wytwarzania przedjądrza męskiego

2,5 h - migracja i koniugacja przedjądrzy - nie ma połączenia, ewidentnie widać błonę!

3,5 h - kariogamia i początek syntezy DNA

14 h - koniec syntezy DNA

24 h - pierwszy podział bruzdkowania

WYKŁAD Z EMBRIO 10 14. XII. 07

temat - bruzdkowanie jako takie oraz implantacja by wojciu

1. Symetria jaja :

* na początku jajo ma symetrie promienistą lecz musi się to zmienić na symetrie dwuboczną

* u niższych kręgowców dochodzi do resymetrializacji cytoplazmy co jest widoczne gdyż np.

u płazów jest specyficzny pigment (widać go) - w ten sposób powstaje szary półksiężyc

* u płazów - punkt wniknięcia plemnika jest czynnikiem symetrializującym

* pierwsza bruzda podziałowa zawsze powstaje w pobliżu punktu wniknięcia plemnika

* zawsze powstają mikromer oraz makromer

* teoretycznie można je rozdzielić i powinno powstać kilka osobników ale tak nie jest, gdyż

trochę się różnią pomiędzy sobą

* makromer dzieli się szybciej

* 4 blastomery - występują tu już różnice biochemiczne pomiędzy blastomerami :

- różnica w poziomie i proporcjach białek szoku termicznego

2. Morulka

* 16 - 32 komórek

* w tym stadium dochodzi do różnicowania na :

a) blastomery wewnętrzne :

- połączone za pomocą fuzonów

- są jednorodne

- są niezróżnicowane

- cytoszkielet chaotyczny

- nazywamy je embrioblastami

b) blastomery zewnętrzne :

- rozpłaszczają się

- mikrotubule (cytoszkielet) ułożone równolegle do powierzchni zona pellucida

- połączone za pomocą desmosomów i półdesmosomów

- inny metabolizm białkowy

- tworzą jamę blastocysty

- pinocytoza z mleczka macicznego

- nazywamy je komórkami trofoblastycznymi lub trofektoderma

* u ssaków nie ma pierwotnej jamy ciała - choć serce oraz naczynia krwionośne są jej odpowiednikami

* jama blastocysty to pozazarodkowa jama ciała

3. Hipotezy na różnicowanie się blastomerów złych

a) inside and outside - decyduje w tej hipotezie położenie :

- wewnątrz - stworzą embrioblast

- zewnątrz - stworzą trofoblast

b) punkt wniknięcia plemnika o tym decyduje np. plemnik zawsze wnika od strony makromeru

i to on wyznacza co rozwinie się z której części zygoty

c) aktywność genetyczna decyduje o tym

Przeprowadzono doświadczenie - użyto kilka bruzdkujących zygot (na etapie 4 blastomerów) następnie

oznaczono poszczególne blastomery, rodzielono je i połączono z blastomerami pochodzących z różnych

zarodków. Wyniki pokazały, że nie wszystkie na nowo połączone organizmy przeżyły. Świadczy to o

zróżnicowaniu blastomerów już na etapie 4 komórek. Występują różnice w RNA i białkach.

4. Implantacja babe

a) Apozycja - przyczepianie się biegunem animalnym do ściany macicy

- laminy - białka zarodka do kontaktu ze śluzówką macicy

- enaktyna - produkowana przez komórki embrioblastu i przemieszczana do trofoblastu

b) Adhezja - nawiązywanie trwałego połączenia pomiędzy zarodkiem a matką

- owomurlina, kadheryna - mało specyficzne białka adhezyjne

c) Penetracja - zarodek wnika głębej w błone macicy - trofoblast wytwarza zewnętrzny obszar syncytium

(pod wpływem czynnika wzrostu granulocytów – CSF), którego fałdy szybko przenikają pomiędzy

komórkami śluzówki częściowo je trawiąc (histoliza – przez enzymy proteolityczne i fagocytoza elementów

komórek)

- interleunkiny (IL-2) - to przez nie powstaje doczesna - stymulator przekształcania się komórek endometrium:

makrofagów i limfocytów pierwotnych w ziarniste komórki podścieliska doczesnej koniecznego do rozwoju

łożyska.

Jednak przed implantacją zarodek musi opuścić zona pellucida :

- nad węzłem zarodkowym trofoblast wytwarza enzymy proteolityczne

- blastocysta mechanicznie aktywnie wychodzi z osłonki przejrzystej

- trofoblast nie ma swoistości tkankowej ani gatunkowej (możliwość zagnieżdżania się u innych gatunków)

- syncytyna - są to białka oddziałujące na trofoblast - wykształca się syncytiotrofoblast

są to geny pochodzenia endogennych wirusów, które to mają taką właściwość

- ektopiczne ciąże - są to ciąże nie tam gdzie trzeba (jama brzuszna, jajnik, szyjka macicy)

5. Komunikacja pomiędzy młodym padawanem a matką

a) ciążowy czynnik A (EPF-A) - produkowany przez jajowody i jajniki pod wpływem cytokin zarodka,

determinują na jaką głębokość zaimplantuje się zarodek (nie za płytko, nie za głęboko)

b) ciążowy czynnik B (EPF-B) - wytwarzany przez zarodek (od 4 blastomerów) i ma działanie ochronne, imunosupresyjne

c) czynniki imunosupresyjne :

- embrioblast : PDGF, TGFs, EGF, aktywina

- trofoblast : * cytokiny : IL-6, IL-1, TNF, LIF

* prostaglandyny PDF

* estrogeny

* inne białka : hCG, uPA, tPA, metaloproteazy

6. Placentacja

* komórki trofoblastu przekształacją się w komórki epitelioidalne i endotelioidalne

* około 2 tygodnia - zarodek odżywia się histotroficznie

* trofoblast atakuje naczynia (inwazja endowaskularna) - VE-kadheryna, integryna-PE-CAM

* gdy zarodek zaimplantuje się zbyt płytko - z powodu małej ilości cząsteczek adhezyjnych - stan przedrzucawkowy,

możliwość oderwania się łożyska

* gdy zarodek zaimplantuje się zbyt głęboko - z powodu braku czynników ciążowych i nadmiaru enzymów proteolitycznych

- łożysko przyrośnięte, łożysko przerośnięte dające duże komplikacje okołoporodowe

7. Decidualizacja - obrzęk śluzówki w wyniku :

- zwiększania się wydzielny międzykomórkowej

- spiralizacja naczyń krwionośnych

- komórki przekształcają się w epitelioidalne śluzówki

* zachodzi pod wpływem prostaglandyny PGE-2 w obecności progesteronu oraz wiążącej go uteroglobuliny i insulinopodobnych

czynników wzrostu IGF-I i IGF-II

WYKŁAD Z EMBRIO 11 4. I. 08

temat - bezpłodność i takie tam by wojciu

1. Podstawowe pojęcia :

* Rozród - zdolność do rodzenia żyjącego dziecka (które powinno samo dotrwać do okresu dojrzałości)

* Płodność - możliwość dokonania rozrodu (w sensie pary a nie osobnika)

* Bezpłodność - niezdolność do rozrodu pary jako jednostki czynnośćiowej w procesie reprodukcyjnym

* Zdolność do zapłodnienia - najważniejsza w procesie reprodukcyjnym

- jeśli zaburzona to jest podstawowym parametrem bezpłodności określanym mianem sterylności

* Bezpłodność pierwotna - wrodzony brak gametogenezy lub wady wrodzone np. układu płciowego

* Bezpłodność wtórna - utrata zdolności do reprodukcji poprzez choroby lub czynniki środowiskowe

(np. świadome podwiązywanie jajowodów lub nasieniowodów się do tego zalicza)

2. Ocena płodności

* Płodność - jest oceniana prawdopodobieństwem poczęcia w jednym cyklu

* Okres potrzebny do uzyskania ciąży - mierzy ile cykli minęło po których doszło do zapłodnienia

U młodych par (kobieta - 20 lat, mężczyzna - 25 :P) dochodzi do tego po 4 cyklach czyli współczynnik 25%

W populacji (Polska) współczynnik ten ma od 10% do 50%

Ocena płodności u mężczyzn :

* spermiogram (ogólny) - otrzymujemy informacje o plemnikach i ich właściwościach biochemicznych

* biopsja jąder i najądrzy - badana jest ich funkcjonalność pod kątem bezpłodności pierwotnej

* badania hormonalne - substytucja bądź stymulacja hormonalna jako leczenie

* morfologia i fizjologia narządów rozrodczych - najczęściej niedrożność czyli plemniki nie mogą fizycznie przejść

Ocena płodności u kobiet

* regularność cykli płciowych

* badania hormonalne

* biopsja jajników - bada funkcjonalność pod kątem bezpłodności pierwotnej

* zdolność do owulacji - spowodowane zbyt grubą osłoną jajnika

* morfologia i fizjologia pochwy, macicy i jajowodów - najczęstsza przyczyna bezpłodności

3. Patologia nasienia (to nie u mnie :P)

- aspermia - brak ejakulatu

- hipospermia - poniżej 1 ml ejakulatu

- hiperspermia - powyżej 8 ml ejakulatu

- azoospermia - brak plemników w nasieniu

- kryptospermia - mniej niż 1mln/1ml ejakulatu

- oligospermia - mniej niż 20mln/1ml ejakulatu

- polizoospermia - więcej niż 150mln/1ml ejakulatu

- nekrospermia - 0% plemników ruchliwych

- astenospermia - 50% plemników ruchliwych

- teratospermia - 70% plemników źle zbudowanych

- zaburzenia imunologiczne - zła powierznia błon (badana poprzez aglutynacje arabinozy która łączy się z antygenami)

4. Problemy dla par

- bezpłodność u jednego z rodziców - trzeba go/ją wyleczyć i będzie dobrze

- właściwości śluzu szyjki macicy i integracji z nim pleminków - na przykład zbyt gęsty jest drań i nie przechodzą plemniki

- testy imunologiczne - kobieta jest nadwrażliwa na antygeny plemników i biedne zostają zniszczone nim zapłodnią

- testy kontaktowe plemnika z zona pellucida - enzymy akrosomalne nie są w stanie strawić na zona pellucida gdyż

doszło do mikrozmian w strukturze zona pellucida

5. Zapobieganie

Można leczyć - chirurgicznie

- farmakologicznie

- hormonalnie

Leczenie jednak jest długotrwałe a wyniki bardzo niepewne. W razie czego można stostować różne techniki rozrodu

wspomaganego medycznie (ART) np. manipulacje gametami

6. Oddziaływanie na nasienie

* zwiększenie koncentracji plemników w ejakulacie a następnie inseminacja (przy oligospermi)

* eliminowanie płynu nasiennego i wymiana go na jakiś lepszy skoro ten jest do bani

* selekcja tylko ruchliwych plemników

* można poprawić ruchliwość plemników np. kofeina dobrze robi

* można poprawić zdolność plemników do reakcji akrosomalnej i również kofeina dobrze działa

* izolacja plemników z moczu w wypadku wstecznych ejakulacji

A w przyszłości - uzyskiwanie ludzkich plemników z jąder zwierząt, którym wprowadzono ludzkie komórki prapłciowe

lub hodowle tkankowe z zastosowaniem spermatocytów

7. Oddziaływanie na laskę

* hormonalna stymulacja cykli płciowych

* zmiana właściwości śluzu szyjkowego poprzez hormony lub farmakologicznie

* stymulacja owulacji

* biopsja pęcherzyków jajnikowych

* hodowla in vitro lub in plastico pęcherzyków lub samych komórek jajowych

Niedawno odkryto (jakieś dwa lata temu czyli 2005 bądź 2006 ale to i tak nie jest ważne :P) - pobudzanie do wtórnego

powstawania pęcherzyków z komórek macierzystych w osłonce białawej jajnika

8. Sztuczna inseminacja

- dopochwowa (przypomina warunki naturalne)

- doszyjkowa

- domaciczna (wykorzystywana najczęściej)

- dootrzewnowa

9. Zapłodnienie pozaustrojowe i wszczepienie zarodka (po prostu in vitro)

- komórki damskie pobiera sie poprzez biopsję

- komórki męskie w sposób tradycyjny (masturbacja)

- powoduje się hyperowulacje (poprzez silne działanie hormonalne) i pobiera się :

a) kilka komórek z czego wytwarza się kilka zarodków i wszczepia się kilka z nich a resztę zamraża

b) pobiera się jedną komórkę i jeden zarodek powstaje ale nie jest to aż tak skuteczne jak poprzednia metoda

Istnieje tutaj pewien problem etyczno-moralno-prawny gdyż może dochodzić do kombinacji reprodukcyjnych!

10. Zabiegi mikrochirurgiczne wykonywane na komórkach jajowych

a) całkowite pozbawienie zona pellucida - niestety bardzo marne wyniki gdyż dochodzi do polispermii

b) pozbycie się części zona pellucida - lepsze ale nadal nie jest to to co lubimy

c) wstrzyknięcie pod zona pellucida - całe plemniki i dochdzi do normalnej fuzji błon

d) iniekcja do cytoplazmy - same główki plemników i to już się tam zrobi

w ostatnim przypadku można użyć nawet spermatocytów 2-rzędu i też zadziała ale narazie tylko u myszy

11. Przyszłość - inżynieria embrionalna

a) podział zarodka przed implantacją - z zarodka składającego się z 6-8 blastomerów pobiera się komórki

i tworzy się kilka nowych zarodków (np. w australii jest to zabieg proceduralny)

b) zarodki chimerowe - łączenie zarodka ludzkiego z tkankami zwierzęcymi, jednakże dochodzi do wymieszania tkanek

i zwała bo niewiadomo co wtedy powstaje (byk czy człowiek czy minotaur)

c) klonowanie terapeutyczne - zabronione w wielu krajach a już na pewno w celach reprodukcyjnych, używa się go

w celu pobrania komórek pierwotnych, polega na przeniesieniu jądra somatycznego do enukleowanej komórki jajowej

WYKŁAD Z EMBRIO 12 11. I. 08

temat - klonowanie by wojciu

1. Wprowadzenie do tematu :
* klony - osobniki identyczne z wyjściowym powstałe podczas rozmnażania bezpłciowego

* przykładem rozmnażania bezpłciowego (czyli tak zwanej poliembrioni) są bliźnięta monozygotyczne

- poliembrionia u owadów - nawet do 2000 zarodków z jednego jaja

- poliembrionia u ssaków - u pancerników zawsze rodzą się czworaczki lub ośmioraczki

* do poliembrioni może dojść tylko na etapie wczesnej blastocysty, czyli mniej więcej podczas wychodzenia z ZP

2. Sposoby klonowania :

a) izolowanie blastomerów na etapie 4-8 komórek

b) dzielenie zarodka na etapie blastocysty

c) agregacja blastomerów - klonowanie chimerowe

d) wykorzystanie lini komórkowych

e) transplantacja jąder komórkowych

O każdym sposobie słów kilka :

- izolowanie blastomerów - często przeprowadza się w celu zbadania czegoś np. funkcji jądra komórkowego w stosunku

do cytoplazmy. Udowodnione zostało, że blastomery nie są równocenne. Po podzieleniu

4-komórkowego zarodka na poszczególne zarodki wzrastają te pojedyńcze rozdzielone blastomery

i gdy osiągną etap 4 blastomerów znowu można je podzielić ale tym razem już nie rozwiną się

kolejne blastomery. Przeważnie otrzymuje się 2 bliźniaki z 4 komórek (rzadko więcej).

- dzielenie zarodka - również zawodna metoda z miernymi wynikami. Trzeba przy podziale zarodka odpowiednio go podzielić

tzn. tak żeby w obu częściach znalazły się komórki zarówno embrio- jak i trofo- blastu. Jest to ważne

gdyż komórki tracą swoje właściwości różnicowania.

- agregacja blastomerów - zarodek otaczamy obcymi blastomerami i tworzymy w ten sposób tak zwaną chimerę. Jeden

z czołowych naukowców z 8-komórkowego zarodka otrzymał aż 5 identycznych owieczek!

Rozdzielił zarodek na pojedyńcze blastomery i dodawał do każdego 3 komórki pomocnicze.

- linie komórkowe - bardzo szybko otrzymuje się komórki chimerowe. Doskonały sposób na otrzymanie lini czystych.

Metoda polega na hodowaniu lini komórkowej in vitro a następnie wszczepieniu komórek do zarodka

np. komórki można wszczepić za pomocą mikropipety do :

* węzła zarodkowego i powstaje chimera

* można zastąpić węzeł zarodkowy (po uwczesnym usunięciu tego "starego")

Chimera - organizm posiadający 2 linie komórkowe obcego pochodzenia (z różnych organizmów)

Mozaika - organizm posiada różne genetycznie ale własne komórki (np. inna aktywność genu, mutacje)

Hybryda - mieszaniec międzygatunkowy - czyli połączenie gamety jednego gatunku z gametą drugiego gatunku

np. wół, sporo przykładów w świecie roślin, żaba zielona (przy połączeniu jej gamet nawet 80% zarodków

obumiera czyli nie w ten sposób powstaje lecz z połączenia żaby śmieszki z żabą jeziorkową)

Mikrochimeryzm - okazuje się, że komórki zarodka tak naprawdę przenikają do organizmu matki i mogą w niej żyć

nawet przez wiele lat. Również komórki matki często przenikają do organizmu zarodka.
Nawet do 20% osobników w populacji tak ma. Dlatego też można czasem mieć nowotwór

złożony z obcych dla naszego organizmy tkanek. Ale też marmozetty (małpki z naczelnych)

z reguły są chimerami. Dochodzi do zapłodnień wielu komórek jajowych naraz ale rozwijający

się zarodek jakby pochłania swoje rodzeństwo i staje się ono jego częścią. Nawet 70% to chimery

- transplantacja jąder - polega na wprowadzeniu do enukleowanego oocytu jądra jakieś komórki. Przykładem jest Dolly

W pracowni Wilmuta (ten gość co Dolly rozkmnił) wymyślono dwie rzeczy które pozwoliły na

powodzenie tego nieprzeciętnego eksperymentu :

* odróżnicowanie komórek dawcy jądra - podawano minimalne pożywki żeby ustabilizować

komórkę

* cykl komórkowy zarówno oocytu jak i komórki dawcy jądra musi być w tej samej fazie

Dużo wcześniej udało się to osiągnąć u myszy ale niestety chłop który to wymyślił nie opublikował

tego. Pierwszą otrzymaną z klonowania myszkę nazwano Kumulinka (od słowa cumulus - pęcherzyk)

Jądro wprowadzono do zablokowanego przez kilka godzin oocytu a potem dopiero zwalniano blokade.

Wielokrotnie powtarzano ten proces w celu tak zwanego przyzwyczajenia jądra do cytoplazmy

3. Cele klonowania

a) rozmnażanie gatunków ginących np. misio panda

b) rescytucja gatunków wymarłych np. mamuta

U ludzi zabronione jest klonowanie w celach reprodukcyjnych gdyż jest to niemoralne.

Klonowanie w celach terapeutycznych jest dozwolone w niektórych krajach. Pobierane są w ten sposób komórki macierzyste.