Jak dochodzi do zapłodnienia? Mogłoby się wydawać, że każdy zna odpowiedź na to pytanie, prawda jest jednak taka, że zapłodnienie to bardzo skomplikowany proces, którego fizjologia zostanie tutaj pokrótce przedstawiona. Proces zapłodnienia, znany z połączenia się gamety rozrodczej żeńskiej (komórki jajowej) z gametą rozrodczą męską (plemnikiem) można podzielić na kilka odrębnych faz. Do spotkania się komórki jajowej z plemnikiem dochodzi w jajowodzie kobiety.
Dokładne poznanie procesów spermatogenezy (powstawania plemników), oocytogenezy (powstawania komórki jajowej), jak i samego zapłodnienia jest bardzo istotne, gdyż zwiększa to szanse na leczenie bezpłodności, z którą zmaga się coraz więcej osób w okresie rozrodczym.
Fazy procesu zapłodnienia
Na zapłodnienie składają się następujące fazy:
- kapacytacja
- rozpoznanie gamet
- reakcja akrosomalna
- przenikanie plemnika przez osłonkę przejrzystą
- fuzja obu gamet
- reakcje zapobiegające polispermii (wnikania do komórki jajowej więcej niż jednego plemnika)
Kapacytacja to faza, w której dochodzi do licznych przemian w składzie błony komórkowej komórki rozrodczej męskiej. Czego skutkiem jest jej upłynnienie. Na tym etapie plemniki ulegają hiperaktywacji, co skutkuje zwiększeniem ich szybkości i zmianami toru ich ruchu. Rozpoznanie gamet odbywa się za pomocą receptorów znajdujących się na powierzchni komórki jajowej, łączących się z odpowiednimi cząsteczkami powierzchniowymi. Po związaniu osłonki z plemnikiem rozpoczyna się reakcja akrosomalna. Czyli uwalnianie przez plemnika enzymów hydrolitycznych akrosomu, które pomogą mu wniknąć do wnętrza oocytu.
Przed tym, jak dochodzi do zapłodnienia, męska komóra rozrodcza musi być przygotowana do penetracji osłonki przejrzystej. Przenikanie plemnika przez warstwę glikoproteinową komórki jajowej, skutkuje stopniowym rozproszeniem macierzy jego akrosomu, oraz zmianami w profilu białkowym na jego powierzchni, który umożliwia mu dalszą penetrację wgłąb komórki jajowej. Następnie dochodzi do połączenia się obu komórek (fuzji) w jedną strukturę, po czym uruchomione zostają mechanizmy zapobiegające przedostaniu się kolejnych plemników do zapłodnionej komórki jajowej.
Zapłodnienie in vitro – przebieg i rokowanie
Zapłodnienie pozaustrojowe, choć wywołuje wiele spekulacji natury etycznej, cieszy się powodzeniem wśród par, które uznane zostały za bezpłodne. To, jak dochodzi do zapłodnienia w warunkach in vitro, jest zbliżone do procesów zachodzących w jajowodzie kobiety. Przed pobraniem od kobiety komórek jajowych, jest ona poddawana odpowiednim stymulacjom farmakologicznym. Stymulacjom, które mają wywołać u pacjentki jednoczesne powstanie kilku pęcherzyków jajnikowych.
Kolejno, pobierany jest z nich płyn, w którym są zawarte oocyty. Przenoszone są ona do inkubatorów, gdzie umieszcza się je na specyficznych podłożach hodowlanych. Następnym krokiem jest połączenie komórek jajowych z uprzednio przygotowanym ejakulatem. Jeżeli nasienie wykazuje cechy oligospermii, bądź występują w nim plemniki o nieprawidłowej budowie morfologicznej, to wstrzykuje się pojedynczy plemnik do cytoplazmy komórki jajowej. Niektóre przypadki wymagają bezpośredniego pobrania plemników z jądra za pomocą biopsji. Proces zapłodnienia i pierwsze podziały komórkowe zachodzą, poza organizmem przyszłej matki.
Współczesna technika i rozwój nauk medycznych umożliwiają hodowanie embrionów, aż do etapu blastocysty. Kolejno dokonuje się transferu zarodków (ok. 2-4) do ród rodnych kobiety. U około 20% kobiet, uznanych za bezpłodne, metoda ta przynosi oczekiwane rezultaty. Wszystko jednak zależy od wieku pacjentki i przyczyny jej bezpłodności. Dane podają, że u młodych kobiet, u których przyczyna bezpłodności wynika z niedrożnych jajników, zapłodnienie in vitro kończy się sukcesem w ok. 80%.
PGD – przedimplantacyjna diagnostyka genetyczna zarodków
Wiele badań przedstawia, że jak dochodzi do zapłodnienia w warunkach pozaustrojowych, to powstały zarodek jest statystycznie bardziej narażony na wystąpienie u niego wad. Wad, niż jak to się ma w przypadku naturalnego zapłodnienia. Metoda PGD (ang. pre-implantation genetic diagnosis) polega na pobraniu blastomeru z zarodka w warunkach in vitro. Pobranie, na wczesnym jego etapie, kiedy tworzy go 8 blastomerów.
Ingerencja ta, nie oddziałuje negatywnie na rozwijający się embrion, a pozwala na zbadanie jakości jego materiału genetycznego. W efekcie, do macicy kobiety, transferowi ulega wyselekcjonowany zarodek. Szanse na powodzenie w tym przypadku wynoszą 75%. Należy zaznaczyć, że selekcja zarodków wzbudza niesamowite kontrowersje natury etycznej i stanowi kość niezgody pomiędzy różnymi środowiskami. Kontrowersje wzbudzają także wyniki badań, które wykazały, że dzieci poczęte pozaustrojowo są bardziej narażone na wystąpienie u nich rozszczepienia warg. Podniebienia, siatkówczaka, artezji przełyku i odbytu, oraz wrodzonych wad serca.
Wyniki jednoznacznie pokazują, że u osób urodzonych na skutek in vitro, dochodzi do częstszych mutacji. Pierwsze dziecko „stworzone” w laboratorium, przyszło na świat w 1977 roku w Wielkiej Brytanii, co wstrząsnęło rynkiem leczenia bezpłodności. Od tego czasu wiele osób dostało szansę na bycie rodzicem.
