The Embryo Project Encyclopedia

A beültetés az a folyamat, amelynek során a fejlődő embrió, amely blasztocisztaként mozog a méhen keresztül, kapcsolatba kerül a méh falával, és a születésig hozzátapad. A méhnyálkahártya (endometrium) számos belső változáson keresztül készíti elő a fejlődő blasztociszta hozzátapadását. Ezen változások nélkül nem következik be a beágyazódás, és az embrió a menstruáció során leválik. Az ilyen beágyazódás csak az emlősökre jellemző, de nem minden emlősnél fordul elő. Ráadásul azoknál az emlősöknél, amelyeknél a beültetés megtörténik, a folyamat sok tekintetben különbözik azoknál az emlősöknél, amelyeknél a nőstényeknek ösztruszciklusuk van, és azoknál az emlősöknél, amelyeknél a nőstényeknek menstruációs ciklusuk van. A főemlősök különböző fajainak nőstényei, beleértve az embert is, menstruációs ciklussal rendelkeznek, és így a beágyazódás folyamata is hasonló.

Az embriogenezis megkezdése előtt a petefészek kibocsát egy megtermékenyítetlen petesejtet, az úgynevezett oocitát, amely azután a petevezetékben halad lefelé. A petesejtet egy extracelluláris mátrix, az úgynevezett zona pellucida burkolja be. A spermiumok megtermékenyíthetik a petesejtet a zona pellucidában (ZP), ami megakadályozza, hogy a megtermékenyített petesejt, az úgynevezett zigóta, a petevezeték falához tapadjon. Ha a zigóta a méhen kívül máshol is beágyazódik, az eredmény méhen kívüli terhesség. Ez az állapot megakadályozza az embrió teljes kifejlődését, és végzetes vérzést okozhat a terhes nőnél.

Amint a zigóta a petevezetéken keresztül halad, több körös sejtosztódáson megy keresztül, ezt a folyamatot nevezzük hasadásnak. Ezekből a sejtosztódásokból keletkezik a belső sejttömeg (ICM), amelyből az embrió lesz, és a trofoblaszt, amely körülveszi az ICM-et és kölcsönhatásba lép az anyai szövetekkel. Az ICM-et és a trofoblasztot együttesen blasztocisztának nevezzük. A blasztociszta sikeresen beágyazódik a méhbe, amikor a ZP kilép a petevezetékből, a blasztociszta elhagyja a ZP-t és a méhnyálkahártyához kötődik.

A méhnyálkahártya azon kevés méhfelület egyike, amelyre a blasztociszta nem mindig tud beágyazódni. A méhnyálkahártya tulajdonságai megváltoznak, és csak egy rövid ablakban tud a blasztociszta beágyazódni a szövetbe. Embereknél ez az ablak a peteérést követő hatodik és tizedik napot foglalja magában. Közvetlenül az ovuláció előtt a méhnyálkahártya a petefészekből felszabaduló ösztrogén hatására elkezd megvastagodni és kitágulni. Ahogy az embrió a petevezetéken keresztül halad, a méhnyálkahártya burjánzik, alakja megváltozik, fogékonnyá válik a beágyazódásra, és kedvező környezetet teremt az embrió számára. A progeszteron petefészekből történő felszabadulása által jelzett változások sorozata, az úgynevezett decidualizáció következik be. A decidualizáció magában foglalja a fehérvérsejtek összegyűjtését az endometriális arteriolák, vagyis az artériákból a kapilláris ágyakba vezető erek körül. Ahogy ez az érrendszer kialakul, egy energiát tároló molekula, az úgynevezett glikogén felhalmozódik a méh bővülő kötőszöveteiben. Ezenkívül a méhnyálkahártya megduzzad, mivel interstitialis folyadék halmozódik fel benne. Az interstitialis folyadékkal, érrendszerrel és tápanyagokkal megduzzadt méhnyálkahártya kedvező környezetet biztosít az embriogenezishez.

Amint a blasztociszta a méhen keresztül halad, úgy igazítja át magát, hogy a belső sejttömeg a méhfal mellett legyen, és a trofoblaszt érintkezzen a méhnyálkahártyával. Az ICM-nek a méhnyálkahártyához viszonyított helyzete határozza meg az embrió fej-farok, vagy dorsalis-ventrális tengelyét, az embrió háti oldala a méhfal felé néz. Ez az első olyan embrionális esemény, amely meghatározza a leendő test szerveződését.

A sikeres beágyazódás attól függ, hogy a blasztociszta kötődik-e a méhnyálkahártyához. A feltételezések szerint számos molekula diktálja ezt a kölcsönhatást, de az integrinek, egyfajta sejtadhéziós molekula, elsődleges komponensként azonosították. Az integrinek a méh nyálkahártyájából és a blastula felszínéről terjednek ki. Az integrineknek számos funkciója van szinte minden szövettípusban, és szerepet játszanak a sejtadhézióban, az extracelluláris környezetről szóló információk sejtmag felé történő továbbításában és a helyi immunválasz modulálásában. Közvetlenül a beültetést követően az integrinek segítenek szabályozni a génexpressziót az embrióban. Az orvosok az integrinek magas koncentrációját is keresik, amikor az asszisztált reprodukciós terápia (ART) során a beültetésre fogékony méhterületeket keresik, és az ilyen koncentrációk hiányát arra használják, hogy azonosítsák azokat a nőket, akik esetleg terméketlenek.

A blasztociszta és a méhnyálkahártya közötti kapcsolat ellenére a beágyazódás meghiúsulhat. A hibáknak számos lehetséges oka van. Ha a beágyazódás nem következik be, a méhnyálkahártya a menstruációs ciklus részeként lebomlik és a blasztocisztával együtt elválik. Ha azonban a blastociszta mégis beágyazódik, akkor a méhnyálkahártya a méhben marad, és a méhszövetekkel együtt a méhlepény anyai részévé, úgynevezett deciduumává válik.

Amint a blasztociszta a méhfalhoz tapad, a trofoblaszt enzimeket választ ki, amelyek megemésztik az endometriumszövet extracelluláris mátrixát. A trofoblaszt sejtjei ezután elkezdenek behatolni az endometrium sejtjei közé, és a blasztocisztát a méh felszínéhez rögzítik. Az enzimek további kiválasztása lehetővé teszi, hogy a blasztociszta mélyen beássa magát a méh strukturális összetevőit alkotó méh sztróma sejtjei közé. Ezt követően a trofoblaszt sejtek tovább osztódnak és két extraembrionális membránt képeznek. Ezek a membránok alkotják a méhlepény magzati részét, az úgynevezett choriont. Az e membránok által szekretált további enzimek és jelzőfaktorok átalakítják a méh érrendszerét, hogy a magzati vagy embrionális ereket anyai vérben fürödjenek. A chorionvillák az anyai és a magzati vérkészleteket összekötő szövet- és érredények redői. Az anyai vér a villibe diffundál, és ezeken keresztül jut el a magzat érrendszerébe. Hasonlóképpen, a magzati vér a méhszájon át diffundál az anyai érrendszerbe. Normális esetben a magzati és az anyai vér nem keveredik, de a két keringési rendszer közötti kapcsolat lehetővé teszi a tápanyagok és az oxigén szállítását a magzatba vagy az embrióba, valamint a szén-dioxid és a karbamid szállítását a magzatból az anyába.

A beágyazódás, mint szaporodási folyamat, az emlősökre jellemző, de nem csak a méhre és a trofoblasztra jellemző. Az 1980-as években a kutatók hasonlóságot találtak a blasztociszták és a rákos sejtek invazív képességei között. Ugyanazokat a trofoblaszt enzimeket, amelyek a méhnyálkahártyát emésztik, a tumorsejtek is használják arra, hogy az egész testben lévő szövetekbe behatoljanak. A tumorsejtek ugyanazokat a növekedési faktorokat használják, mint a trofoblaszt, hogy vonzzák az anyai ereket, amelyek aztán kölcsönhatásba lépnek a korionnal, és tápanyagokkal látják el a terjeszkedő tömeget. Ezenkívül az endometriumban a decidualizáció során bekövetkező változások, mint például a duzzanat, a fehérvérsejtek felhalmozódása és az anyai immunrendszer általános aktiválódása, összhangban vannak a kórokozók vagy tumorok jelenlétére adott válasszal.