Kiaušialąstės ir spermatozoidai: esminiai skirtumai ir vaidmuo reprodukcijoje

Kiaušialąstė ir spermatozoidas yra dviejų tipų lytinės ląstelės, kurios susijungia apvaisinimo metu. Siekiant geriau suprasti žmogaus kiaušialąsčių ir spermatozoidų sandarą bei pagerinti gausėjančių nevaisingų porų ir asmenų gydymą, mokslininkai bando šias ląsteles užauginti laboratorinėmis sąlygomis jau seniai. Nors abu vaidina pagrindinį vaidmenį reprodukcijoje, tarp jų yra didelių skirtumų, kurie lemia jų unikalias funkcijas ir vystymosi procesus.

Lytinių ląstelių samprata ir esminiai skirtumai

Spermatozoidai yra vyriškos reprodukcinės ląstelės, o kiaušinėliai yra moteriškos reprodukcinės ląstelės. Kiaušialąstė (ovocitas) yra moters lytinė ląstelė, kuri susidaro moters organizme. Ji yra moters lytinė ląstelė, didesnė ir nejudri, atsakinga ne tik už genetinės medžiagos perdavimą, bet ir už embriono maitinimą. Kiaušialąstė, makrogameta, yra augalų moteriškoji lytinė ląstelė, iš kurios po apvaisinimo susidaro zigota ir vystosi gemalas. Nejudri, turi daug maisto medžiagų.

Spermatozoidas yra vyro lytinė ląstelė, atsakinga už moters kiaušialąstės apvaisinimą. Skirtingai nei kiaušialąstė, spermatozoidas yra daug mažesnis ir turi uodegėlę, kuri leidžia jam judėti link kiaušialąstės. Jo pagrindinė funkcija yra apvaisinti kiaušialąstę, perduodant genetinę informaciją.

Dydžio ir formos skirtumai

Vienas iš pagrindinių skirtumų tarp spermos ir kiaušinėlių yra jų dydis ir forma. Spermatozoidai yra labai mažos ląstelės, kurių ilgis yra tik apie 50 mikrometrų. Kita vertus, kiaušiniai yra daug didesnės ląstelės, kurių skersmuo yra maždaug 100 mikrometrų. Kiaušinėlis yra labai labai mažas (150-200 µm dydžio), kad pamatytum. Spermatozoidai yra judrūs ir uodegos formos, todėl jie gali plaukti link kiaušinėlio ir jį apvaisinti.

Lytinių ląstelių gamyba ir vystymasis

Reprodukcinė sistema - tai svarbi kūno dalis, leidžianti kurti naują gyvybę. Dauguma procesų organizme vyksta cikliškai - jie kartojasi. Vienai svarbiausių organizmo funkcijų - dauginimosi - taip pat būdingas cikliškumas. Dauginimosi instinktui sutelktas visas organizmas, bet didžiausi organizmo pokyčiai siejasi su kiaušidėmis.

Moters reprodukcinė sistema ir kiaušialąstės brendimas

Moters reprodukcinę sistemą sudaro kiaušidės, kuriose bręsta kiaušialąstės, gimda, kurioje vystosi kūdikis, ir makštis, kuri jungia išorę su vidiniais organais. Tavo reprodukcinę sistemą sudaro visi organai, kurie padeda gimdyti vaikus. Kiaušidės - tai porinis organas, kuris iki brendimo „miega“, o brendimo metu „prabunda“. Kiaušidės pradeda gaminti daugiau estrogeno, progesterono ir kitų hormonų, kurie sukelia kūno pokyčius bei reguliuoja menstruacijų ciklą. Kiaušidėse bręsta ir folikulai, o juose - kiaušinėliai, moteriškos lytinės ląstelės.

Moterys gimsta su visais kiaušinėliais, kuriuos turės per savo gyvenimą. Kiaušiniai pradeda vystytis prieš gimimą ir lieka ramybės būsenoje iki brendimo. Tik gimusios telyčios kiaušidėje yra apie 50-100×10³ ovocitų. Dvejų metų amžiaus telyčios kiaušidėje yra apie 5 000 ovocitų, iš jų tik 5-10 potencialiai gali būti apvaisinti, likusieji pasmerkti apoptozei. Tik gimusios mergaitės kiaušidėse būna apie 1-2 milijonai pirminių folikulų, sulaukus pirmųjų mėnesinių jų lieka apie 300-400 tūkstančių, o per visą moters gyvenimą tesubręsta tik 400-500 kiaušialąsčių. Folikulų vystymasis prasideda embrioninio periodo pradžioje. Augimas iš užuomazginio epitelio prasideda nuo lytinės brandos. Folikulo raidą užtikrina folikulo išorinių ląstelių (theca) ir vidinių, kiaušialąstę (granulosa) supančių ląstelių vystymasis. Folikulų augimas baigiasi atrezija ir kiaušialąstės užuomazgos apoptoze arba ovuliacija.

Lytinis ciklas - tai morfologinių ir fiziologinių pokyčių visuma, vykstanti lytiškai subrendusios patelės organizme nuo vienos ovuliacijos iki kitos. Kartą per mėnesį įvyksta ovuliacija, kai kiaušidės išlaisvina kiaušinėlį (kiaušialąstę). Tai laikas, kai nesisaugodama lytinio akto metu, moteris ar mergina gali tapti nėščia. Kiaušintakiai - porinis vamzdelio formos organas, kuris jungia kiaušides su gimda. Išlaisvintas kiaušinėlis keliauja kiaušintakiu. Jei kiaušinėlis nebus apvaisintas, jis pasišalins kartu su gimdos gleivine menstruacijų metu.

Hormoninis reguliavimas

Moters lytinėse liaukose kiaušidėse gaminasi moteriški lytiniai hormonai: estrogenai bei progesteronas, ir bręsta lytinės ląstelės - kiaušialąstės. Vaisingumą reguliuoja centrinė nervų sistema - visų pirma pagumburis ir posmegeninė liauka (hipofizė), kurie taip pat yra susiję su smegenų žieve bei kitomis smegenų dalimis.

Galvos smegenų dalis pagumburis išskiria gonadotropinus atpalaiduojančius hormonus (GnRH), kurie savo ruožtu skatina posmegeninę liauką hipofizę gaminti gonadotropinius hormonus:

• Folikulus stimuliuojantį hormoną (FSH) - jis skatina folikulų brendimą kiaušidėse, estrogenų sekreciją folikulo ląstelėse.
• Liuteinizuojantį hormoną (LH) - jis inicijuoja kiaušidėse ovuliaciją, geltonkūnio brendimą bei progesterono gamybą.
• Prolaktiną - jis atsakingas už pieno liaukų vystymąsi, pieno gamybą krūtyse, skatina motinystės instinktą, slopina gonadotropinų išsiskyrimą, ovuliaciją bei mėnesinių ciklą, daugiausiai jo išsiskiria nėštumo metu ir ypač po gimdymo.

Kiaušidžių išskiriami hormonai - estrogenai ir progesteronas - taip pat atlieka svarbų vaidmenį:

Vyro reprodukcinė sistema ir spermatozoidų gamyba

Vyrai nuolat gamina spermą nuo brendimo iki senatvės. Vyro lytinėse liaukose sėklidėse gaminasi vyriški lytiniai hormonai androgenai ir bręsta lytinės ląstelės - spermatozoidai. Esminis skirtumas tarp patino ir patelės yra tai, kad patelės lytinių ląstelių užuomazginis epitelis suformuojamas embrioninio vystymosi metu, o patino gali vystytis ir po gimimo. FSH vyro organizme skatina spermatozoidų vystymąsi, o LH skatina androgenų (testosterono) sekreciją sėklidėse.

Apvaisinimo procesas: nuo susitikimo iki zigotos

Apvaisinimas - tai augalų ir gyvūnų lytinių ląstelių (gametų) susiliejimas. Susidaro nauja ląstelė (zigota), iš kurios vystosi naujas organizmas (gemalas). Apvaisinime dalyvauja dviejų tipų lytinės ląstelės: moteriška kiaušialąstė ir vyriškas spermatozoidas. Iš zigotos pradeda vystytis naujas organizmas. Apvaisinimas dažniausiai įvyksta kiaušintakyje, jo ampulėje, maždaug per 12 valandų po ovuliacijos.

Spermatozoidų kelionė ir apvaisinimas

Lytinio akto metu į moters lytinius takus patenka apie 300-500 mln. spermatozoidų, kurie juda netvarkingai, maždaug 2-3 mm per valandą greičiu. Orgazmo metu gimdos kaklelis trumpam atsidaro, o paskui vėl užsiveria, šitaip sudarydamas sąlygas spermatozoidams patekti iš makšties į gimdą ir iš rūgštesnės terpės (kuri yra makštyje ir pavojingesnė spermatozoidams) į šarmingesnę gimdą. Be to, ovuliacijos dienomis padidėja gleivių praeinamumas, kas taip pat skatina spermatozoidų kelionę link tikslo. Kitomis moters ciklo dienomis gleivinis kamštis yra žymiai sunkiau praeinamas. Jiems judėti padeda gimdos ir kiaušintakių raumenų susitraukimai. Spermatozoidai keliaudami prieš srovę (teigiamasis reotaksis), per maždaug 30 min po ejakuliacijos pasiekia gimdos ertmę, o per maždaug 1,5 val. - kiaušidės ampulę. Patekę į lytinius moters takus spermatozoidai dar nėra pajėgūs apvaisinti kiaušialąstės - tam jie dar turi subręsti. Spermatozoidų brendimas, trunkantis apie 7 valandas, vadinamas kapacitacija.

Kapacitacijos metu nuo spermatozoido akrosomos srities pasišalina jį dengiantis baltyminis sluoksnis ir glikoproteinai. Akrosomos fermentai, tokie kaip hialuronidazė, padeda spermatozoidui pereiti pro spindulinį vainiką, tripsino fermentai skaido skaidriosios srities (zona pellucida) medžiagas. Dėl šių fermentų, taip pat akrosino poveikio spermatozoidas gali pereiti antrinį oocitą (dar besiformuojanti kiaušialąstė) dengiančius sluoksnius. Apvaisinimo metu skiriamos 3 fazės: prasiskverbimas, branduolių susiliejimas ir chromosomų pasikeitimas. Spermatozoidai, patekę į lytinius takus, juda kiaušinėlio link.

Spermatozoidas, susitikęs kiaušinėlį, išskiria fermentus, kurie ištirpdo jo spindulinį vainiką, skaidriąją zoną bei membraną ir prasiskverbia prie kiaušinėlio. Spermatozoido ir kiaušinėlio prisilietimo vietoje jungiasi abiejų ląstelių plazminės membranos, susilieja jų turinys ir per kelias sekundes iš dviejų ląstelių susidaro viena. Spermatozoidui įsiskverbus keičiasi kiaušinėlio apvalkalų laidumas ir kiti spermatozoidai nebegali patekti į kiaušinėlį. Susijungus abiejų lytinių ląstelių branduoliams, susilieja jų chromosomos. Apvaisinimo procesas baigiasi lytinių ląstelių branduolių susijungimu ir zigotos susidarymu.

Kiaušialąstės „pasirinkimas“

Nors pora, planuojanti susilaukti kūdikio, galvoja, kad spermatozoidai skrieja į kiaušialąstę, naujausi tyrimai visiškai paneigė šį įsitikinimą. Mokslininkas, dr. Josephas H. Nadeau per tyrimą taip pat išsiaiškino, kad moteriški kiaušinėliai nėra pasyviai pavaldūs, todėl vaidina kone pagrindinį vaidmenį dauginimosi procese. Jo tvirtinimu, po ilgų tyrimų buvo įrodyta, kad kiaušialąstės, kai tik įmanoma, linkusios pritraukti tik tam tikro tipo spermatozoidus.

Dr. Josephas H. Nadeau atliko du atskirus eksperimentus, kurie parodė, kad egzistuoja skirtinga teorija. Jis nustebo pamatęs, kad tik 27 proc. atvejų pelių, turinčių vėžio geną, palikuonių taip pat išsivystė vėžys, net jei patinai turėjo normalius genus. Iš to jis padarė išvadą, kad apvaisinimas nėra atsitiktinis procesas ir įrodė, kad egzistuoja mechanizmas, leidžiantis kiaušialąstei pasirinkti spermatozoidus ir su normaliais, ir su mutavusiais genais. Moksliškai tai vadinama „genetiškai šališku apvaisinimu“. Pritraukiant spermatozoidą prie kiaušialąstės pagrindinį vaidmenį vaidina folio rūgšties molekulė.

Prieš apvaisinimą spermatozoidas turi prisijungti prie skaidriosios srities - kiaušialąstę dengiančios membranos dalies. Žmonių kiaušialąsčių skaidriojoje srityje yra keturių rūšių baltymų. O prie šių baltymų prisijungę cukrūs, arba angliavandeniai, prie kurių, mokslininkų manymu, prisijungia spermatozoidai. Žmonių kiaušialąsčių skaidriojoje zonoje esantys angliavandeniai paprastai turi vieną angliavandenių šakojimosi struktūrą, vadinamą sialyl-Lewisx. Šios sialyl-Lewisx angliavandenių šakos kiaušialąsčių paviršiui būdingos kur kas labiau nei bet kokioms kitoms organizmo ląstelėms, tvirtina G. Clarkas. Vėliau mokslininkai aiškinosi ar sialyl-Lewisx molekulės gali sujungti spermatozoidą ir kiaušialąstę. Prie sialyl-Lewisx besijungiantys antikūnai taip pat sumažino spermatozoidų prisijungimo prie kiaušialąstės tikimybę. Šio mokslinio darbo duomenys aiškiai parodo, kad spermatozoidai pirmiausiai jungiasi prie tam tikros cukraus molekulės, esančios kiaušialąstės paviršiuje.

Vaisingumo išsaugojimas ir pagalbinis apvaisinimas

Neretai pasitaiko atvejų, kai porai nepavyksta pastoti natūraliai. Prieš rekomenduojant dirbtinį apvaisinimą, pirmiausiai porai yra pasiūlomi kiti nevaisingumo gydymo būdai, atsižvelgiant į nevaisingumo priežastis. Pagalbinis apvaisinimas - tai medicininė procedūra, kuri padeda poroms susilaukti vaikų, kai natūrali pastojimo galimybė yra sumažėjusi arba neįmanoma. Ši technologija taikoma tais atvejais, kai pora susiduria su nevaisingumu dėl įvairių priežasčių, tokių kaip kiaušidžių funkcijos sutrikimai, kiaušintakių nepraeinamumas, vyro spermos kokybės problemos ar nepaaiškinamas nevaisingumas.

Pagalbinio apvaisinimo procedūros

Intrauterininė inseminacija (IUI) yra pati paprasčiausia pagalbinio apvaisinimo procedūra. Jos metu sukoncentruotas vyro spermos mėginys surenkamas į specialų vienkartinį kateterį ir sušvirkščiamas tiesiai į moters gimdą.

Kitas nevaisingumo gydymo metodas, kuris laikomas vienu iš veiksmingiausių pagalbinio apvaisinimo būdų, yra in vitro fertilizacija (IVF), suteikianti galimybę apvaisinti kiaušinėlius ne moters organizme. IVF procedūros metu moters partnerio (arba donoro) sperma patalpinama į specialią talpą su moters kiaušialąste, ir spermatozoidai paliekami ją apvaisinti. Po apvaisinimo embrionai auginami specialiuose laboratorijos inkubatoriuose, kuriuose yra palaikomas pastovus temperatūros ir drėgmės režimas taip atkuriant artimą natūraliai terpę. Vėliau, gydytojo ir embriologo sprendimu, geriausias embrionas (ar keli) yra perkeliamas į moters gimdą, naudojant specialų minkštą vienkartinį kateterį.

Kiaušialąsčių ir kiaušidžių audinio šaldymas

Kiaušialąsčių šaldymas (kriokonservavimas) yra reali vaisingumo išsaugojimo galimybė, kai moterys nori atidėti motinystę dėl įvairių priežasčių. Tam, kad būtų ką šaldyti, medikai sako, jaunos vaisingo amžiaus moterys turi didesnį kiaušidžių rezervą, todėl tikėtina kad po kontroliuojamos kiaušidžių stimuliacijos, pavyktų gauti didesnį kiaušialąsčių skaičių. Tačiau šis rezervas senka su amžiumi, ir pasitaiko, kad vyresnėms moterims net stimuliuotos kiaušidės nesubrandins nė vieno folikulo ir nepavyks gauti nė vienos kiaušialąstės.

Kiaušidžių audinio užšaldymas - dar vienas būdas išlaikyti vaisingumą. Šis metodas pirmiausia naudojama siekiant apsaugoti vaisingumą vėžiu sergančių pacientų, kuriems gresia kiaušidžių nepakankamumas ir nevaisingumas dėl gonadotoksinio gydymo, ir tai yra vienintelis vaisingumo išsaugojimo metodas pacientams, kurie nėra sulaukę brendimo. Kiaušidžių audinio kriokonservavimas leidžia pašalinti, užšaldyti ir saugoti kiaušidžių žievę, t. y. kiaušidžių dalį, iš kurios gaminasi kiaušialąstės, prieš gydymą. Be galimybės ateityje pastoti, kiaušidžių audinio išsaugojimas turi papildomą privalumą - padeda hormonų gamybai.

tags: #kiausialastes #ir #spermatozoido #skirtumai

• viskas, ką reikia žinoti apie Acosedum lašiukus
• Apie vaikų daineles ir jų ugdomąją reikšmę
• Kaip suprasti kūdikio šlapinimąsi ir tuštinimąsi
• Kaip tinkamai prižiūrėti kūdikio drabužėlius?
• Lietuvos įstatymai apie vaikų ir tėvų darbą